WO2016075741A1 - 流体循環システム - Google Patents

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WO2016075741A1
WO2016075741A1 PCT/JP2014/079733 JP2014079733W WO2016075741A1 WO 2016075741 A1 WO2016075741 A1 WO 2016075741A1 JP 2014079733 W JP2014079733 W JP 2014079733W WO 2016075741 A1 WO2016075741 A1 WO 2016075741A1
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WO
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fluid
heat storage
temperature
circuit
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/079733
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English (en)
French (fr)
Inventor
智史 栗田
尚希 渡邉
泰成 松村
直紀 柴崎
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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Priority to PCT/JP2014/079733 priority patent/WO2016075741A1/ja
Priority to EP14905864.6A priority patent/EP3220061B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1066—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water
    • F24D19/1072—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for the combination of central heating and domestic hot water the system uses a heat pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F24D19/1024—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves a multiple way valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/08—Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply

Definitions

  • the present invention relates to a fluid circulation system.
  • hot water heaters that can perform a hot water storage operation in which hot water is stored in a hot water storage tank using a heating means and a heating operation in which the temperature of the room is raised by supplying hot water to a heater such as a radiator.
  • a circuit for supplying hot water is changed by a valve for switching the flow path, and each operation mode is realized (for example, see Patent Document 1).
  • Patent Document 2 when the temperature of the hot water storage tank becomes equal to or lower than the lower limit temperature for starting, the circulating pump is forcibly operated for a predetermined period, and the temperature of the hot water storage tank and the temperature of the hot water flowing into the heat pump unit are In the case where there is an opening of a predetermined value (for example, 10 deg) or more between them, a technique is disclosed in which it is determined that there has been an abnormality in pipe installation or the like and control such as stopping the operation of the heat pump unit is performed.
  • a predetermined value for example, 10 deg
  • a hot water storage operation and a heating operation are switched by operating a valve for switching a flow path. After the hot water storage operation is over, when switching from the hot water storage circuit used in the hot water storage operation to the heating circuit, the high temperature water generated by the hot water storage operation flows into the heating device such as a radiator, which may cause damage to the heating device, There is a problem that the room temperature rises even though it is not in heating operation.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a fluid circulation system that can reliably suppress damage to a heating appliance due to inflow of a high-temperature fluid and an increase in room temperature unintended by a user. Objective.
  • the fluid circulation system of the present invention includes a fluid heater that heats a fluid, a heat storage tank that stores the fluid, a heat storage circuit that circulates fluid between the fluid heater and the heat storage tank, and between the fluid heater and the heating equipment.
  • a heating circuit in which fluid circulates a valve that switches between the heat storage circuit and the heating circuit, an outflow temperature sensor that detects the temperature of the fluid flowing out of the fluid heater, and a control device that controls switching between the heat storage circuit and the heating circuit
  • the control device stores the fact that the temperature of the fluid flowing out of the fluid heater is lower than the reference value when a request to switch from the heat storage circuit to the heating circuit occurs during the execution of the heat storage operation for operating the heat storage circuit. The condition is to switch from the circuit to the heating circuit.
  • the fluid circulation system of the present invention it is possible to surely suppress the breakage of the heating appliance due to the inflow of the high temperature fluid and the increase in the room temperature not intended by the user.
  • water is a concept including water of all temperatures from low-temperature cold water to high-temperature hot water.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing a fluid circulation system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a fluid circulation system 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is a hot water storage type hot water supply / heating system.
  • the fluid circulation system 1 includes a fluid heater 100, a tank unit 200, and a control device 10.
  • the fluid heater 100 and the tank unit 200 are connected via a first common pipe 9, a second common pipe 3, and electrical wiring (not shown).
  • the fluid circulation system 1 according to the first embodiment has a configuration in which the fluid heater 100 and the tank unit 200 are separated. However, in the present invention, the fluid heater 100 and the tank unit 200 may be integrated.
  • the fluid heater 100 is a heat pump type fluid heater.
  • the fluid heater 100 includes a compressor 13 that compresses refrigerant, a water-refrigerant heat exchanger 15, a decompression device 16 that decompresses the refrigerant, and a low-temperature side heat exchanger that absorbs heat from a low-temperature heat source (for example, outside air) into the refrigerant. 17 (evaporator) and the refrigerant
  • the fluid heater 100 heats water by operating a heat pump cycle (refrigeration cycle) with this refrigerant circuit.
  • the fluid heater 100 heats the water by causing the water-refrigerant heat exchanger 15 to exchange heat between the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 13 and water.
  • the fluid heater in the present invention is not limited to the heat pump fluid heater as described above, and may be of any type.
  • the fluid heater in the present invention may be a solar fluid heater that is heated by solar heat, or a combustion fluid heater that is heated by the combustion heat of fuel (for example, gas, kerosene, heavy oil, coal, etc.).
  • the fluid in this Embodiment 1 is water
  • the fluid in this invention may be liquids other than water, such as an antifreeze liquid and a brine.
  • the tank unit 200 includes the heat storage tank 2, the switching valve 6, and the circulation pump 11. Water is stored in the heat storage tank 2. In the heat storage tank 2, a temperature stratification in which the upper side is a high temperature and the lower side is a low temperature can be formed due to a difference in water density due to a temperature difference.
  • a water supply pipe 18 is connected to the lower part of the heat storage tank 2. Water supplied from a water source such as water is supplied into the heat storage tank 2 through the water supply pipe 18.
  • a hot water supply pipe 19 is connected to the upper part of the heat storage tank 2. When the hot water is supplied to the outside, the hot water stored in the heat storage tank 2 is sent out to the hot water supply pipe 19.
  • the heat storage tank 2 has a first water outlet 25 and a first water inlet 26. Water inside the heat storage tank 2 exits from the first water outlet 25. Hot water heated by the fluid heater 100 enters the heat storage tank 2 from the first water inlet 26.
  • the first water outlet 25 is in the lower part of the heat storage tank 2.
  • the first water inlet 26 is at the top of the heat storage tank 2.
  • the switching valve 6 has a first port 6a, a second port 6b, and a third port 6c. The switching valve 6 has a state in which the third port 6c is communicated with the first port 6a and the second port 6b is shut off, and a state in which the third port 6c is communicated with the second port 6b and the first port 6a is shut off. Can be switched to.
  • the lower pipe 8 connects between the first water outlet 25 of the heat storage tank 2 and the upstream end of the first common pipe 9.
  • the downstream end of the first common pipe 9 is connected to the water inlet of the water-refrigerant heat exchanger 15 of the fluid heater 100.
  • a circulation pump 11 is connected in the middle of the first common pipe 9.
  • the output of the circulation pump 11 is preferably variable.
  • a pump provided with a pulse width modulation control (PWM control) type DC motor whose output can be changed by a speed command voltage from the control device 10 can be preferably used.
  • the circulation pump 11 is installed in the tank unit 200. However, in the present invention, the circulation pump 11 may be installed in the fluid heater 100.
  • the second common pipe 3 connects between the water outlet of the water-refrigerant heat exchanger 15 of the fluid heater 100 and the third port 6 c of the switching valve 6.
  • the upper pipe 4 connects between the first port 6 a of the switching valve 6 and the first water inlet 26 of the heat storage tank 2.
  • the circulation pump 11 is connected in the middle of the first common pipe 9.
  • the circulation pump 11 may be connected in the middle of the second common pipe 3.
  • the heating facility 12 is provided outside the fluid heater 100 and the tank unit 200.
  • the heating facility 12 includes one or more heating appliances 24. By flowing water heated by the fluid heater 100 to the heater 24, the temperature of indoor air is raised.
  • the heating appliance 24 for example, at least one of a floor heating panel installed under the floor, a radiator or panel heater installed on an indoor wall surface, and a fan convector can be used.
  • the fan convector includes a blower for circulating indoor air and a heat exchanger that exchanges heat between a heated liquid such as water and room air, and performs heating by forced convection.
  • the types thereof may be the same or different.
  • the connection method of the plurality of heating appliances 24 may be any of a series, a parallel, a combination of series and parallel.
  • the tank unit 200 and the heating facility 12 are connected via a first external pipe 22 and a second external pipe 23.
  • the tank unit 200 has a second water outlet 27 and a second water inlet 28.
  • the water supplied from the tank unit 200 to the heating facility 12 goes out of the tank unit 200 through the second water outlet 27.
  • the first internal pipe 5 connects between the second port 6 b of the switching valve 6 and the second water outlet 27 inside the tank unit 200.
  • the upstream end of the first outer pipe 22 is connected to the second water outlet 27 from the outside of the tank unit 200.
  • the downstream end of the first outer pipe 22 is connected to the entrance of the heating facility 12.
  • the upstream end of the second external pipe 23 is connected to the outlet of the heating facility 12.
  • the downstream end of the second outer pipe 23 is connected to the second water inlet 28 from the outside of the tank unit 200.
  • the second inner pipe 7 connects between the second water inlet 28 and the upstream end of the first common pipe 9 inside the tank unit 200. Water returning from the heating facility 12 to the tank unit 200 enters the tank unit 200 through the second water inlet 28.
  • the tank unit 200 incorporates the control device 10.
  • the control device 10 and the remote controller 21 are connected so that they can communicate with each other.
  • the user can input a command related to the operation of the fluid circulation system 1 and a change of a set value from the remote controller 21.
  • the control device 10 executes arithmetic processing based on a storage unit including a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a nonvolatile memory, and the like, and a program stored in the storage unit.
  • CPU Central Processing Unit
  • Actuators and sensors included in the fluid circulation system 1 are electrically connected to the control device 10.
  • the control device 10 controls the operation of the fluid circulation system 1 based on the detection values of the sensors and the signal from the remote controller 21.
  • the remote controller 21 is equipped with a display unit for displaying information such as the state of the fluid circulation system 1, an operation unit such as a switch operated by a user, a speaker, a microphone, and the like.
  • a plurality of temperature sensors are attached to the surface of the heat storage tank 2 at intervals in the vertical direction.
  • the control device 10 can calculate the amount of stored hot water, the amount of stored heat, the amount of remaining hot water, etc. in the heat storage tank 2 by detecting the temperature distribution in the vertical direction in the heat storage tank 2 using these temperature sensors.
  • the second common pipe 3 is provided with a flow rate sensor 30 and an outflow temperature sensor 31.
  • the flow sensor 30 detects the flow rate of water passing through the second common pipe 3.
  • the outflow temperature sensor 31 detects the temperature of water flowing out from the fluid heater 100.
  • the temperature of water heated by the fluid heater 100 can be detected by the outflow temperature sensor 31.
  • the temperature of water flowing out from the fluid heater 100 is referred to as “outflow temperature”.
  • the flow rate sensor 30 and the outflow temperature sensor 31 are installed in the tank unit 200. However, in the present invention, the flow rate sensor 30 and the outflow temperature sensor 31 may be installed in the fluid heater 100.
  • the first common pipe 9 is provided with an inflow temperature sensor 32.
  • the inflow temperature sensor 32 detects the temperature of water flowing into the fluid heater 100.
  • the inflow temperature sensor 32 detects the temperature of water before being heated by the fluid heater 100.
  • the temperature of water flowing into the fluid heater 100 is referred to as “inflow temperature”.
  • the inflow temperature sensor 32 is installed in the tank unit 200. However, in the present invention, the inflow temperature sensor 32 may be installed in the fluid heater 100.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a water circulation circuit during the heat storage operation of the fluid circulation system 1 according to the first embodiment.
  • the arrows in FIG. 2 indicate the direction in which water flows.
  • the switching valve 6 is controlled so that the third port 6c communicates with the first port 6a and the second port 6b is shut off, and the fluid heater 100 and the circulation pump 11 are driven.
  • the low-temperature water in the lower part of the heat storage tank 2 passes through the first water outlet 25, the lower pipe 8, and the first common pipe 9 and is sent to the water-refrigerant heat exchanger 15 of the fluid heater 100.
  • Water heated to a high temperature by being heated by the water-refrigerant heat exchanger 15 is supplied to the second common pipe 3, the third port 6c of the switching valve 6, the first port 6a, the upper pipe 4, and the first It passes through the water inlet 26 and flows into the upper part of the heat storage tank 2.
  • the water circulates as described above, whereby high-temperature water is stored in the heat storage tank 2 from top to bottom, and the amount of heat stored in the heat storage tank 2 increases.
  • the above-described water circulation circuit during the heat storage operation is referred to as a “heat storage circuit”.
  • the control device 10 starts the heat storage operation when the remaining hot water amount or the heat storage amount in the heat storage tank 2 is equal to or lower than a preset low level.
  • the control device 10 ends the heat storage operation.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a water circulation circuit during the heating operation of the fluid circulation system 1 according to the first embodiment.
  • the arrows in FIG. 3 indicate the direction in which water flows.
  • the switching valve 6 is controlled so that the third port 6c communicates with the second port 6b and the first port 6a is shut off, and the fluid heater 100 and the circulation pump 11 are driven.
  • water heated by the water-refrigerant heat exchanger 15 of the fluid heater 100 is supplied from the second common pipe 3, the third port 6c of the switching valve 6, the second port 6b, the first inner pipe 5, and the second It passes through the water outlet 27 and the first outer pipe 22 and is sent to the heating facility 12.
  • the temperature is lowered due to heat being taken away by the indoor air or the floor.
  • This temperature-reduced water returns to the water-refrigerant heat exchanger 15 of the fluid heater 100 through the second outer pipe 23, the second water inlet 28, the second inner pipe 7, and the first common pipe 9.
  • the water returned to the water-refrigerant heat exchanger 15 is reheated and recirculated.
  • the above-described water circulation circuit during heating operation is referred to as a “heating circuit”.
  • the heat storage circuit and the heating circuit can be switched by the switching valve 6.
  • An indoor remote controller (not shown) with a built-in room temperature sensor is disposed in the room where the heating appliance 24 is installed.
  • the indoor remote controller and the control device 10 are configured to be able to communicate wirelessly.
  • the indoor remote controller transmits information on the room temperature detected by the room temperature sensor to the control device 10.
  • the control device 10 ends the heating operation when the room temperature transmitted from the indoor remote controller reaches a preset target temperature during the heating operation. Further, the user may instruct the control device 10 to start and end the heating operation by operating the indoor remote controller.
  • the control device 10 performs control so that the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 matches the target value.
  • the control device 10 can control the outflow temperature by adjusting the output of the circulation pump 11.
  • the control device 10 increases the output of the circulation pump 11 and increases the circulating flow rate of water so as to control the outflow temperature to match the target value.
  • the control device 10 lowers the output of the circulation pump 11 and decreases the circulation flow rate of water so as to control the outflow temperature to match the target value.
  • the control device 10 may control the outflow temperature by adjusting the operation of the refrigerant circuit of the fluid heater 100.
  • the control device 10 sets the target value of the outflow temperature to the first target temperature.
  • the control device 10 sets the target value of the outflow temperature to a second target temperature that is lower than the first target temperature.
  • the first target temperature is, for example, a temperature included in a range of about 60 ° C to 80 ° C.
  • the second target temperature is 50 ° C., for example.
  • FIG. 4 is a flowchart showing a control operation performed by the control device 10 of the fluid circulation system 1 according to the first embodiment.
  • the flowchart shown in FIG. 4 shows the control operation when a request to switch from the heat storage circuit to the heating circuit occurs during the execution of the heat storage operation.
  • the control device 10 performs the control operation of FIG. 4 when the heat storage operation is being executed.
  • the control device 10 determines whether or not there is a request to switch from the heat storage circuit to the heating circuit.
  • this request is referred to as a “circuit switching request”.
  • the circuit switching request is generated, for example, when the amount of stored hot water or the amount of stored heat in the heat storage tank 2 reaches a preset high level.
  • the circuit switching request is also generated when the user prohibits the heat storage operation by operating the remote controller 21.
  • the control device 10 stops the operation of the fluid heater 100 (compressor 13).
  • control device 10 changes the target value of the outflow temperature from the fluid heater 100 from the first target temperature to the second target temperature, and circulates. The operation of the pump 11 and the fluid heater 100 is controlled.
  • step S1 the control device 10 compares the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 with a preset reference value.
  • the reference value is preferably a temperature equal to or lower than the first target temperature that is the target value of the outflow temperature during the heat storage operation. This reference value is preferably higher than the second target temperature, which is the target value of the outflow temperature during heating operation. This reference value is, for example, 60 ° C.
  • This reference value is a temperature at which the heating appliance 24 is not damaged when water of that temperature flows into the heating appliance 24.
  • This reference value is a temperature at which when the water at that temperature flows into the heater 24, it is possible to reliably suppress an increase in room temperature that is not intended by the user.
  • step S2 If the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 is lower than the reference value in step S2, the control device 10 proceeds to step S3.
  • the control device 10 when the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 is less than or equal to the reference value, the control device 10 proceeds to step S3. For example, when the reference value is 60 ° C. and the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 is 55 ° C., the control device 10 proceeds to step S3.
  • step S5 If the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 is higher than the reference value in step S2, the control device 10 proceeds to step S5.
  • the control device 10 when the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 exceeds the reference value, the control device 10 proceeds to step S5. For example, when the reference value is 60 ° C. and the outflow temperature detected by the outflow temperature sensor 31 is 65 ° C., the control device 10 proceeds to step S5.
  • step S3 the control device 10 compares the elapsed time after the circuit switching request is generated with a preset waiting time. This waiting time is, for example, 3 minutes. If the elapsed time since the circuit switching request has not yet reached the waiting time, the control device 10 returns from step S3 to step S2. When the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request has reached the waiting time, the control device 10 proceeds from step S3 to step S4. In step S4, the control device 10 switches the heat storage circuit to the heating circuit by operating the switching valve 6. Then, the process of this flowchart is complete
  • the control device 10 determines from the heat storage circuit that the outflow temperature from the fluid heater 100 is lower than the reference value.
  • the process of step S2 is performed as a condition for switching to the circuit. Thereby, it can suppress that the water of high temperature is sent to the heating equipment 12 compared with a reference value. Therefore, it is possible to reliably prevent damage to the heating appliance 24 due to inflow of high-temperature water (high-temperature fluid) and an increase in room temperature that the user does not intend.
  • control device 10 not only indicates that the outflow temperature from the fluid heater 100 is lower than the reference value, but also that the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request reaches the waiting time.
  • step S3 which makes the conditions switched from a thermal storage circuit to a heating circuit is performed. That is, in the first embodiment, even if the outflow temperature from the fluid heater 100 is lower than the reference value, the heat storage circuit to the heating circuit until the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request reaches the waiting time. Suspend switching to. Thereby, it can suppress more reliably that high temperature water is sent to the heating installation 12. FIG. Therefore, it is possible to more reliably prevent the heating appliance 24 from being damaged due to the inflow of high-temperature water and the room temperature increase that is not intended by the user.
  • step S5 the control device 10 compares the elapsed time after the circuit switching request is generated with a preset upper limit waiting time. This upper limit waiting time is longer than the waiting time in step S3. This upper limit waiting time is, for example, 30 minutes. If the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request has not yet reached the upper limit waiting time, the control device 10 proceeds from step S5 to step S7. When the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request has reached the upper limit waiting time, the control device 10 proceeds from step S5 to step S6. In step S6, the control device 10 switches the heat storage circuit to the heating circuit by operating the switching valve 6. Then, the process of this flowchart is complete
  • the control device 10 when the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request reaches the upper limit waiting time, the control device 10 does not stop even if the outflow temperature from the fluid heater 100 is higher than the reference value. Then, the heat storage circuit is switched to the heating circuit. By doing in this way, since it can prevent that the water of the temperature higher than a reference value but lower than 1st target temperature flows into the thermal storage tank 2 for a long time, it suppresses that the temperature of the upper part of the thermal storage tank 2 falls. it can. Moreover, when it is necessary to switch from the heat storage operation to the heating operation, it is possible to prevent the start of the heating operation from being greatly delayed.
  • step S7 the control device 10 compares the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32 with a preset threshold value.
  • This threshold is a temperature lower than the first target temperature that is the target value of the outflow temperature during the heat storage operation.
  • the threshold is preferably a value obtained by subtracting a constant value from the first target temperature. For example, when the first target temperature is 60 ° C. and the constant value is 5 ° C., the threshold value is 55 ° C.
  • This threshold value is a value for determining whether or not the heat storage tank 2 is filled with high-temperature water.
  • step S7 when the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32 is lower than the threshold value, the control device 10 returns to step S2. In the first embodiment, when the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32 is less than the threshold value, the control device 10 returns to step S2. If the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32 is higher than the threshold value in step S7, the control device 10 proceeds to step S8. In the first embodiment, when the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32 exceeds or is equal to the threshold value, the control device 10 proceeds to step S8. For example, when the threshold is 60 ° C. and the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32 is 55 ° C., the control device 10 proceeds to step S8. In step S ⁇ b> 8, the control device 10 switches the heat storage circuit to the heating circuit by operating the switching valve 6. Then, the process of this flowchart is complete
  • step S7 when the inflow temperature detected by the inflow temperature sensor 32, that is, the temperature of water flowing out from the lower part of the heat storage tank 2, is higher than the threshold value, it is estimated that the heat storage tank 2 is filled with high-temperature water. it can. In this case, since there is no heat escape place in the heat storage circuit, it takes a long time for the temperature to flow out of the fluid heater 100 to decrease. Therefore, in this case, it is possible to prevent the switching to the heating circuit from meaninglessly delaying by immediately switching from the heat storage circuit to the heating circuit in step S8.
  • the outflow temperature from the fluid heater 100 matches the second target temperature.
  • the operation of the circulation pump 11 and the fluid heater 100 is controlled.
  • the circulation pump 11 continues the operation of the circulation pump 11 for a certain period of time. 11 is stopped.
  • the residual heat of the fluid heater 100 can be removed by circulating the heating circuit for a certain period of time, and water is abnormal inside the fluid heater 100. It is possible to suppress a high temperature. Moreover, it can suppress that the water with insufficient heating flows into the thermal storage tank 2, and can suppress that the temperature of the upper part of the thermal storage tank 2 falls.
  • the condition that the elapsed time from the occurrence of the circuit switching request reaches the waiting time is set as the condition for switching from the heat storage circuit to the heating circuit.
  • the circuit switching request is generated. It is not necessary to make it the condition to switch from the heat storage circuit to the heating circuit to reach the waiting time. That is, in the present invention, when a request to switch from the heat storage circuit to the heating circuit occurs during the execution of the heat storage operation, if the outflow temperature from the fluid heater 100 is lower than the reference value, the heat storage circuit is immediately switched to the heating circuit. You may switch to Even in that case, an effect similar to the above can be obtained.

Abstract

　高温流体の流入による暖房器具の破損、及び、ユーザーが意図しない室温上昇を確実に抑制できる流体循環システムを提供する。　流体循環システムは、流体ヒーターと蓄熱槽との間を流体が循環する蓄熱回路と、流体ヒーターと暖房設備との間を流体が循環する暖房回路と、蓄熱回路と暖房回路とを切り替える弁と、流体ヒーターから流出する流体の温度を検知する流出温度センサと、蓄熱回路と暖房回路との切り替えを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、蓄熱回路を動作させる蓄熱運転の実行中に蓄熱回路から暖房回路へ切り替える要求が発生した場合に、流体ヒーターから流出する流体の温度が参照値に比べて低いことを蓄熱回路から暖房回路へ切り替える条件にする。

Description

流体循環システム
　本発明は、流体循環システムに関する。
　加熱手段を用いて貯湯タンクに湯を貯える貯湯運転と、ラジエータなどの暖房器具へ湯を供給することで室内の温度を上昇させる暖房運転とを行うことができる給湯暖房機が知られている。この給湯暖房機では、流路を切り替える弁によって湯を供給する回路を変更し、それぞれの運転モードを実現している（例えば、特許文献１参照）。
　また、特許文献２には、貯湯タンクの温度が起動用下限温度以下となったときに循環用ポンプを所定期間強制運転するものにおいて、貯湯タンクの温度とヒートポンプユニットに流入する温水の温度との間に所定値（例えば１０ｄｅｇ）以上の開きがある場合には、配管取付等に異常があったものと判断し、ヒートポンプユニットの運転を停止するなどの制御を行う技術が開示されている。
日本実開昭６３－１２９１１７号公報 日本特開２０１２－４７３９４号公報
　特許文献１の給湯暖房機では、流路を切り替える弁を動作させることで、貯湯運転と暖房運転とを切り替える。貯湯運転の終了後に、貯湯運転で使用する貯湯回路から、暖房回路へ切り替える際、貯湯運転によって生成された高温水がラジエータなどの暖房器具に流れ込むことで、暖房器具が破損する原因になったり、暖房運転中ではないのに室温が上昇したりするなどの課題がある。
　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、高温流体の流入による暖房器具の破損、及び、ユーザーが意図しない室温上昇を確実に抑制できる流体循環システムを提供することを目的とする。
　本発明の流体循環システムは、流体を加熱する流体ヒーターと、流体を貯留する蓄熱槽と、流体ヒーターと蓄熱槽との間を流体が循環する蓄熱回路と、流体ヒーターと暖房設備との間を流体が循環する暖房回路と、蓄熱回路と暖房回路とを切り替える弁と、流体ヒーターから流出する流体の温度を検知する流出温度センサと、蓄熱回路と暖房回路との切り替えを制御する制御装置と、を備え、制御装置は、蓄熱回路を動作させる蓄熱運転の実行中に蓄熱回路から暖房回路へ切り替える要求が発生した場合に、流体ヒーターから流出する流体の温度が参照値に比べて低いことを蓄熱回路から暖房回路へ切り替える条件にするものである。
　本発明の流体循環システムによれば、高温流体の流入による暖房器具の破損、及び、ユーザーが意図しない室温上昇を確実に抑制することが可能となる。
本発明の実施の形態１の流体循環システムを示す構成図である。 本発明の実施の形態１の流体循環システムの蓄熱運転時の水の循環回路を示す図である。 本発明の実施の形態１の流体循環システムの暖房運転時の水の循環回路を示す図である。 本発明の実施の形態１の流体循環システムの制御装置が実施する制御動作を示すフローチャートである。
　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。本明細書で「水」とは、低温の冷水から高温の湯まで、あらゆる温度の水を含む概念である。
実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１の流体循環システムを示す構成図である。図１に示す本実施の形態１の流体循環システム１は、貯湯式給湯暖房システムである。流体循環システム１は、流体ヒーター１００と、タンクユニット２００と、制御装置１０とを備える。流体ヒーター１００とタンクユニット２００との間は、第一共通管９、第二共通管３、及び電気配線（図示省略）を介して接続される。本実施の形態１の流体循環システム１は、流体ヒーター１００とタンクユニット２００とが分かれた構成であるが、本発明では、流体ヒーター１００とタンクユニット２００とが一体化していても良い。
　本実施の形態１の流体ヒーター１００は、ヒートポンプ式の流体ヒーターである。流体ヒーター１００は、冷媒を圧縮する圧縮機１３と、水－冷媒熱交換器１５と、冷媒を減圧させる減圧装置１６と、低温熱源（例えば外気）の熱を冷媒に吸収させる低温側熱交換器１７（蒸発器）と、これらの機器を環状に接続することで冷媒回路を形成する冷媒配管１４とを備える。流体ヒーター１００は、この冷媒回路でヒートポンプサイクル（冷凍サイクル）の運転を行うことで、水を加熱する。流体ヒーター１００は、圧縮機１３で圧縮された高温高圧の冷媒と、水とを、水－冷媒熱交換器１５にて熱交換させることで、水を加熱する。
　本発明における流体ヒーターは、上述したようなヒートポンプ式の流体ヒーターに限定されるものではなく、いかなる方式のものでも良い。例えば、本発明における流体ヒーターは、太陽熱で加熱するソーラー流体ヒーター、または、燃料（例えばガス、灯油、重油、石炭など）の燃焼熱で加熱する燃焼式流体ヒーターでも良い。また、本実施の形態１における流体は水であるが、本発明における流体は、不凍液、ブラインなどの、水以外の液体でも良い。
　タンクユニット２００は、蓄熱槽２、切替弁６、及び循環ポンプ１１を内蔵する。蓄熱槽２内には、水が貯留される。蓄熱槽２内では、温度の違いによる水の密度の差により、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成できる。蓄熱槽２の下部には、給水管１８が接続される。水道等の水源から供給される水が給水管１８を通って蓄熱槽２内に供給される。蓄熱槽２の上部には、給湯管１９が接続される。外部へ給湯する際には、蓄熱槽２に貯えられた湯が給湯管１９へ送り出される。
　蓄熱槽２は、第一水出口２５及び第一水入口２６を有する。蓄熱槽２の内部の水が第一水出口２５から出る。流体ヒーター１００で加熱された湯が第一水入口２６から蓄熱槽２の内部へ入る。第一水出口２５は、蓄熱槽２の下部にある。第一水入口２６は、蓄熱槽２の上部にある。切替弁６は、第一ポート６ａ、第二ポート６ｂ、及び第三ポート６ｃを有する。切替弁６は、第三ポート６ｃを第一ポート６ａに連通させて第二ポート６ｂを遮断する状態と、第三ポート６ｃを第二ポート６ｂに連通させて第一ポート６ａを遮断する状態とに切り替え可能である。
　下部管８は、蓄熱槽２の第一水出口２５と、第一共通管９の上流端との間を接続する。第一共通管９の下流端は、流体ヒーター１００の水－冷媒熱交換器１５の水入口に接続される。第一共通管９の途中に、循環ポンプ１１が接続される。循環ポンプ１１は、その出力が可変であることが望ましい。循環ポンプ１１として、例えば、制御装置１０からの速度指令電圧により出力を変えられるパルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）型の直流モータを備えたものを好ましく用いることができる。本実施の形態１では、循環ポンプ１１をタンクユニット２００に設置しているが、本発明では、循環ポンプ１１を流体ヒーター１００に設置しても良い。第二共通管３は、流体ヒーター１００の水－冷媒熱交換器１５の水出口と、切替弁６の第三ポート６ｃとの間を接続する。上部管４は、切替弁６の第一ポート６ａと、蓄熱槽２の第一水入口２６との間を接続する。本実施の形態１では、循環ポンプ１１を第一共通管９の途中に接続しているが、本発明では、循環ポンプ１１を第二共通管３の途中に接続しても良い。
　暖房設備１２は、流体ヒーター１００及びタンクユニット２００の外部に設けられる。暖房設備１２は、１または複数の暖房器具２４を備える。流体ヒーター１００で加熱された水を暖房器具２４に流すことで、室内の空気の温度を上昇させる。暖房器具２４としては、例えば、床下に設置される床暖房パネル、室内壁面に設置されるラジエータまたはパネルヒーター、及び、ファンコンベクターのうち、少なくとも一種を用いることができる。ファンコンベクターは、室内空気循環用の送風機と、加熱された水などの液体と室内空気との間で熱を交換する熱交換器とを備え、強制対流により暖房を行う。暖房設備１２が複数の暖房器具２４を備える場合、それらの種類は同じでも良いし異なっていても良い。暖房設備１２が複数の暖房器具２４を有する場合、複数の暖房器具２４の接続方法は、直列、並列、直列及び並列の組み合わせ、のいずれでも良い。
　タンクユニット２００と暖房設備１２との間は、第一外部管２２及び第二外部管２３を介して接続される。タンクユニット２００は、第二水出口２７及び第二水入口２８を有する。タンクユニット２００から暖房設備１２へ供給される水は、第二水出口２７からタンクユニット２００外へ出る。第一内部管５は、タンクユニット２００の内部で、切替弁６の第二ポート６ｂと、第二水出口２７との間を接続する。第一外部管２２の上流端は、タンクユニット２００の外側から第二水出口２７に接続される。第一外部管２２の下流端は、暖房設備１２の入口に接続される。第二外部管２３の上流端は、暖房設備１２の出口に接続される。第二外部管２３の下流端は、タンクユニット２００の外側から第二水入口２８に接続される。第二内部管７は、タンクユニット２００の内部で、第二水入口２８と、第一共通管９の上流端との間を接続する。暖房設備１２からタンクユニット２００へ戻る水は、第二水入口２８からタンクユニット２００内へ入る。
　タンクユニット２００は、制御装置１０を内蔵する。制御装置１０とリモートコントローラ２１とは、相互通信可能に接続されている。ユーザーは、リモートコントローラ２１から、流体循環システム１の運転に関する指令及び設定値の変更などを入力できる。図示を省略するが、制御装置１０は、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、及び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演算処理を実行するＣＰＵ（セントラルプロセッシングユニット）と、ＣＰＵに対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを有する。流体循環システム１が備えるアクチュエータ類及びセンサ類は、制御装置１０に電気的に接続される。制御装置１０は、センサ類の検知値及びリモートコントローラ２１からの信号などに基づいて、流体循環システム１の動作を制御する。図示を省略するが、リモートコントローラ２１は、流体循環システム１の状態等の情報を表示する表示部、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。
　蓄熱槽２の表面には、複数の温度センサ（図示省略）が、鉛直方向に間隔をあけて、取り付けられている。制御装置１０は、これらの温度センサにより、蓄熱槽２内の鉛直方向の温度分布を検知することで、蓄熱槽２内の貯湯量、蓄熱量、残湯量等を算出できる。
　第二共通管３には、流量センサ３０及び流出温度センサ３１が設けられている。流量センサ３０は、第二共通管３を通る水の流量を検知する。流出温度センサ３１は、流体ヒーター１００から流出する水の温度を検知する。流出温度センサ３１により、流体ヒーター１００で加熱された水の温度を検知できる。以下の説明では、流体ヒーター１００から流出する水の温度を「流出温度」と称する。本実施の形態１では、流量センサ３０及び流出温度センサ３１をタンクユニット２００に設置しているが、本発明では、流量センサ３０及び流出温度センサ３１を流体ヒーター１００に設置しても良い。
　第一共通管９には、流入温度センサ３２が設けられている。流入温度センサ３２は、流体ヒーター１００に流入する水の温度を検知する。流入温度センサ３２により、流体ヒーター１００で加熱される前の水の温度を検知する。以下の説明では、流体ヒーター１００に流入する水の温度を「流入温度」と称する。本実施の形態１では、流入温度センサ３２をタンクユニット２００に設置しているが、本発明では、流入温度センサ３２を流体ヒーター１００に設置しても良い。
　次に、図２を参照して、流体循環システム１の蓄熱運転について説明する。図２は、本実施の形態１の流体循環システム１の蓄熱運転時の水の循環回路を示す図である。図２中の矢印は、水が流れる方向を示す。蓄熱運転では、切替弁６が、第三ポート６ｃを第一ポート６ａに連通させて第二ポート６ｂを遮断する状態に制御され、流体ヒーター１００及び循環ポンプ１１が駆動される。蓄熱運転では、蓄熱槽２の下部の低温水が、第一水出口２５、下部管８、及び第一共通管９を通り、流体ヒーター１００の水－冷媒熱交換器１５に送られる。そして、水－冷媒熱交換器１５で加熱されることで高温になった水が、第二共通管３、切替弁６の第三ポート６ｃ、第一ポート６ａ、上部管４、及び、第一水入口２６を通り、蓄熱槽２の上部に流入する。蓄熱運転では、上記のように水が循環することで、蓄熱槽２の内部に上から下に向かって高温水が貯えられていき、蓄熱槽２の蓄熱量が増加する。上述した蓄熱運転時の水の循環回路を「蓄熱回路」と称する。
　制御装置１０は、蓄熱槽２内の残湯量または蓄熱量が、予め設定された低レベル以下になった場合には、蓄熱運転を開始する。蓄熱運転により、蓄熱槽２内の貯湯量及び蓄熱量が増加して、予め設定された高レベルに達した場合には、制御装置１０は、蓄熱運転を終了する。
　次に、図３を参照して、流体循環システム１の暖房運転について説明する。図３は、本実施の形態１の流体循環システム１の暖房運転時の水の循環回路を示す図である。図３中の矢印は、水が流れる方向を示す。暖房運転では、切替弁６が、第三ポート６ｃを第二ポート６ｂに連通させて第一ポート６ａを遮断する状態に制御され、流体ヒーター１００及び循環ポンプ１１が駆動される。暖房運転では、流体ヒーター１００の水－冷媒熱交換器１５で加熱された水が、第二共通管３、切替弁６の第三ポート６ｃ、第二ポート６ｂ、第一内部管５、第二水出口２７、及び、第一外部管２２を通り、暖房設備１２に送られる。この水は、暖房設備１２の暖房器具２４を通過する間に、室内空気または床などに熱を奪われることで、温度低下する。この温度低下した水は、第二外部管２３、第二水入口２８、第二内部管７、及び、第一共通管９を通り、流体ヒーター１００の水－冷媒熱交換器１５に戻る。水－冷媒熱交換器１５に戻った水は、再加熱され、再循環する。上述した暖房運転時の水の循環回路を「暖房回路」と称する。本実施の形態１では、切替弁６により、蓄熱回路と暖房回路とを切り替え可能である。
　暖房器具２４が設置された室内には、室温センサを内蔵した室内リモートコントローラ（図示省略）が配置される。室内リモートコントローラと、制御装置１０とは、無線で通信可能に構成される。室内リモートコントローラは、室温センサで検知された室温の情報を制御装置１０へ送信する。制御装置１０は、暖房運転を行っているとき、室内リモートコントローラから送信された室温が、予め設定された目標温度に達すると、暖房運転を終了する。また、ユーザーが室内リモートコントローラを操作することで、暖房運転の開始及び終了を制御装置１０に指令しても良い。
　蓄熱運転及び暖房運転のとき、制御装置１０は、流出温度センサ３１で検知される流出温度が目標値に一致するように制御する。制御装置１０は、循環ポンプ１１の出力を調整することで流出温度を制御できる。制御装置１０は、流出温度が目標値より高い場合には、循環ポンプ１１の出力を上げ、水の循環流量を上昇させることで、流出温度が目標値に一致するように制御する。制御装置１０は、流出温度が目標値より低い場合には、循環ポンプ１１の出力を下げ、水の循環流量を低下させることで、流出温度が目標値に一致するように制御する。制御装置１０は、流体ヒーター１００の冷媒回路の動作を調整することで、流出温度を制御しても良い。
　蓄熱運転のとき、制御装置１０は、流出温度の目標値を第一目標温度に設定する。暖房運転のとき、制御装置１０は、流出温度の目標値を、第一目標温度より低い第二目標温度に設定する。第一目標温度は、例えば、６０℃から８０℃程度の範囲に含まれる温度である。第二目標温度は、例えば、５０℃である。第一目標温度を第二目標温度より高くすることで、蓄熱槽２に蓄積可能な熱量を高くできる。第二目標温度を第一目標温度より低くすることで、暖房運転のときの流体ヒーター１００の運転効率を向上できる。
　図４は、本実施の形態１の流体循環システム１の制御装置１０が実施する制御動作を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートは、蓄熱運転の実行中に、蓄熱回路から暖房回路へ切り替える要求が発生した場合の制御動作を示す。制御装置１０は、蓄熱運転が実行中である場合に、図４の制御動作を実施する。
　図４のステップＳ１で、制御装置１０は、蓄熱回路から暖房回路へ切り替える要求の有無を判断する。以下の説明では、当該要求を「回路切替要求」と称する。回路切替要求は、例えば、蓄熱槽２内の貯湯量または蓄熱量が、予め設定された高レベルに達した場合に発生する。また、回路切替要求は、ユーザーがリモートコントローラ２１を操作することで蓄熱運転を禁止したときにも発生する。回路切替要求が発生し、蓄熱運転を終了する場合には、制御装置１０は、流体ヒーター１００（圧縮機１３）の動作を停止する。また、回路切替要求が発生し、蓄熱運転から暖房運転に切り替える場合には、制御装置１０は、流体ヒーター１００からの流出温度の目標値を第一目標温度から第二目標温度へ変更し、循環ポンプ１１及び流体ヒーター１００の動作を制御する。
　制御装置１０は、ステップＳ１で回路切替要求が無い場合には、蓄熱回路から暖房回路への切り替えを行わず、蓄熱運転を継続し、ステップＳ１の判断を再び行う。制御装置１０は、ステップＳ１で回路切替要求がある場合には、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２で、制御装置１０は、流出温度センサ３１で検知される流出温度と、予め設定された参照値とを比較する。この参照値は、蓄熱運転のときの流出温度の目標値である第一目標温度以下の温度が好ましい。この参照値は、暖房運転のときの流出温度の目標値である第二目標温度より高い温度が好ましい。この参照値は、例えば６０℃である。この参照値は、その温度の水が暖房器具２４に流入したときに暖房器具２４が破損することのないような温度である。この参照値は、その温度の水が暖房器具２４に流入したときに、ユーザーが意図しない室温上昇を確実に抑制できるような温度である。
　ステップＳ２で、流出温度センサ３１で検知される流出温度が参照値に比べて低い場合には、制御装置１０は、ステップＳ３へ進む。本実施の形態１では、流出温度センサ３１で検知される流出温度が参照値未満であるか参照値に等しい場合に、制御装置１０は、ステップＳ３へ進む。例えば、参照値が６０℃であり、流出温度センサ３１で検知される流出温度が５５℃である場合、制御装置１０は、ステップＳ３へ進む。
　ステップＳ２で、流出温度センサ３１で検知される流出温度が参照値に比べて高い場合には、制御装置１０は、ステップＳ５へ進む。本実施の形態１では、流出温度センサ３１で検知される流出温度が参照値を超える場合に、制御装置１０は、ステップＳ５へ進む。例えば、参照値が６０℃であり、流出温度センサ３１で検知される流出温度が６５℃である場合、制御装置１０は、ステップＳ５へ進む。
　ステップＳ３で、制御装置１０は、回路切替要求が発生してからの経過時間と、予め設定された待ち時間とを比較する。この待ち時間は、例えば、３分間である。回路切替要求が発生してからの経過時間が待ち時間にまだ達していない場合には、制御装置１０は、ステップＳ３からステップＳ２に戻る。回路切替要求が発生してからの経過時間が待ち時間に達した場合には、制御装置１０は、ステップＳ３からステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、制御装置１０は、切替弁６を動作させることで、蓄熱回路から暖房回路へ切り替える。その後、本フローチャートの処理を終了する。
　上述したように、制御装置１０は、蓄熱運転の実行中に蓄熱回路から暖房回路へ切り替える要求が発生した場合に、流体ヒーター１００からの流出温度が参照値に比べて低いことを蓄熱回路から暖房回路へ切り替える条件にするステップＳ２の処理を行う。これにより、参照値に比べて高い温度の水が暖房設備１２に送られることを抑制できる。それゆえ、高温水（高温流体）の流入による暖房器具２４の破損、及び、ユーザーが意図しない室温上昇を確実に防止できる。
　また、本実施の形態１における制御装置１０は、流体ヒーター１００からの流出温度が参照値に比べて低いことだけでなく、回路切替要求が発生してからの経過時間が待ち時間に達することを蓄熱回路から暖房回路へ切り替える条件にするステップＳ３の処理を行う。すなわち、本実施の形態１では、流体ヒーター１００からの流出温度が参照値に比べて低い場合でも、回路切替要求が発生してからの経過時間が待ち時間に達するまでは、蓄熱回路から暖房回路へ切り替えを保留する。これにより、高温水が暖房設備１２に送られることをより確実に抑制できる。それゆえ、高温水の流入による暖房器具２４の破損、及び、ユーザーが意図しない室温上昇をより確実に防止できる。
　ステップＳ５で、制御装置１０は、回路切替要求が発生してからの経過時間と、予め設定された上限待ち時間とを比較する。この上限待ち時間は、ステップＳ３の待ち時間より長い時間である。この上限待ち時間は、例えば、３０分間である。回路切替要求が発生してからの経過時間が上限待ち時間にまだ達していない場合には、制御装置１０は、ステップＳ５からステップＳ７へ進む。回路切替要求が発生してからの経過時間が上限待ち時間に達した場合には、制御装置１０は、ステップＳ５からステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、制御装置１０は、切替弁６を動作させることで、蓄熱回路から暖房回路へ切り替える。その後、本フローチャートの処理を終了する。
　上述したように、制御装置１０は、回路切替要求が発生してからの経過時間が上限待ち時間に達したときは、流体ヒーター１００からの流出温度が参照値に比べて高い場合でも、ステップＳ６で、蓄熱回路から暖房回路へ切り替える。このようにすることで、参照値より高いが第一目標温度より低い温度の水が蓄熱槽２に長時間流入し続けることを防止できるので、蓄熱槽２の上部の温度が低下することを抑制できる。また、蓄熱運転から暖房運転へ切り替える必要がある場合に、暖房運転の開始が大きく遅延することを防止できる。
　ステップＳ７で、制御装置１０は、流入温度センサ３２で検知される流入温度と、予め設定された閾値とを比較する。この閾値は、蓄熱運転のときの流出温度の目標値である第一目標温度より低い温度である。この閾値は、第一目標温度から一定値を減じた値が好ましい。例えば、第一目標温度を６０℃、一定値を５℃とした場合、閾値は５５℃となる。この閾値は、蓄熱槽２が高温水で満たされているか否かを判定する値である。
　ステップＳ７で、流入温度センサ３２で検知される流入温度が閾値に比べて低い場合には、制御装置１０は、ステップＳ２へ戻る。本実施の形態１では、流入温度センサ３２で検知される流入温度が閾値未満である場合に、制御装置１０は、ステップＳ２へ戻る。ステップＳ７で、流入温度センサ３２で検知される流入温度が閾値に比べて高い場合には、制御装置１０は、ステップＳ８へ進む。本実施の形態１では、流入温度センサ３２で検知される流入温度が閾値を超えるか閾値に等しい場合に、制御装置１０は、ステップＳ８へ進む。例えば、閾値が６０℃であり、流入温度センサ３２で検知される流入温度が５５℃である場合、制御装置１０は、ステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、制御装置１０は、切替弁６を動作させることで、蓄熱回路から暖房回路へ切り替える。その後、本フローチャートの処理を終了する。
　ステップＳ７で、流入温度センサ３２で検知される流入温度、すなわち蓄熱槽２の下部から流出した水の温度が閾値に比べて高い場合には、蓄熱槽２が高温水で満たされていると推定できる。この場合には、蓄熱回路に熱の逃げ場がないため、流体ヒーター１００からの流出温度が低下するのに長時間を要する。そこで、この場合には、ステップＳ８で、蓄熱回路から暖房回路へ直ちに切り替えることで、暖房回路への切り替えが無意味に遅延することを防止できる。
　制御装置１０は、ステップＳ４、ステップＳ６、またはステップＳ８で蓄熱回路から暖房回路へ切り替えた後に暖房運転を実施する場合には、流体ヒーター１００からの流出温度が第二目標温度に一致するように、循環ポンプ１１及び流体ヒーター１００の動作を制御する。また、制御装置１０は、ステップＳ４、ステップＳ６、またはステップＳ８で蓄熱回路から暖房回路へ切り替えた後に暖房運転を実施しない場合には、循環ポンプ１１の運転を一定の時間継続した後に、循環ポンプ１１を停止する。本実施の形態１では、蓄熱運転を終了する際に、暖房回路の循環を一定の時間実施することで、流体ヒーター１００の残留熱を除去することができ、流体ヒーター１００の内部で水が異常な高温になることを抑制できる。また、加熱の不十分な水が蓄熱槽２に流入することを抑制でき、蓄熱槽２の上部の温度が低下することを抑制できる。
　本実施の形態１では、回路切替要求が発生してからの経過時間が待ち時間に達することを蓄熱回路から暖房回路へ切り替える条件にしているが、本発明では、回路切替要求が発生してからの経過時間が待ち時間に達することを蓄熱回路から暖房回路へ切り替える条件にしなくても良い。すなわち、本発明では、蓄熱運転の実行中に蓄熱回路から暖房回路へ切り替える要求が発生した場合に、流体ヒーター１００からの流出温度が参照値に比べて低い場合には、直ちに蓄熱回路から暖房回路へ切り替えても良い。その場合であっても、上記と類似の効果が得られる。
１　流体循環システム、２　蓄熱槽、３　第二共通管、４　上部管、５　第一内部管、６　切替弁、６ａ　第一ポート、６ｂ　第二ポート、６ｃ　第三ポート、７　第二内部管、８　下部管、９　第一共通管、１０　制御装置、１１　循環ポンプ、１２　暖房設備、１３　圧縮機、１４　冷媒配管、１５　水－冷媒熱交換器、１６　減圧装置、１７　低温側熱交換器、１８　給水管、１９　給湯管、２１　リモートコントローラ、２２　第一外部管、２３　第二外部管、２４　暖房器具、２５　第一水出口、２６　第一水入口、２７　第二水出口、２８　第二水入口、３０　流量センサ、３１　流出温度センサ、３２　流入温度センサ、１００　流体ヒーター、２００　タンクユニット

Claims (5)

  1. 　流体を加熱する流体ヒーターと、
    　前記流体を貯留する蓄熱槽と、
    　前記流体ヒーターと前記蓄熱槽との間を前記流体が循環する蓄熱回路と、
    　前記流体ヒーターと暖房設備との間を前記流体が循環する暖房回路と、
    　前記蓄熱回路と前記暖房回路とを切り替える弁と、
    　前記流体ヒーターから流出する前記流体の温度を検知する流出温度センサと、
    　前記蓄熱回路と前記暖房回路との切り替えを制御する制御装置と、
    　を備え、
    　前記制御装置は、前記蓄熱回路を動作させる蓄熱運転の実行中に前記蓄熱回路から前記暖房回路へ切り替える要求が発生した場合に、前記流体ヒーターから流出する前記流体の温度が参照値に比べて低いことを前記蓄熱回路から前記暖房回路へ切り替える条件にする流体循環システム。
  2. 　前記制御装置は、前記流体ヒーターから流出する前記流体の温度が前記参照値に比べて低いことに加えて、前記要求が発生してからの経過時間が待ち時間に達することを前記蓄熱回路から前記暖房回路へ切り替える条件にする請求項１に記載の流体循環システム。
  3. 　前記制御装置は、前記要求が発生してからの経過時間が、前記待ち時間より長い上限待ち時間に達したときは、前記流体ヒーターから流出する前記流体の温度が前記参照値に比べて高い場合でも、前記蓄熱回路から前記暖房回路へ切り替える請求項２に記載の流体循環システム。
  4. 　前記流体ヒーターに流入する前記流体の温度を検知する流入温度センサを備え、
    　前記流体ヒーターに流入する前記流体の温度が閾値に比べて高いときには、前記流体ヒーターから流出する前記流体の温度が前記参照値に比べて高い場合でも、前記蓄熱回路から前記暖房回路へ切り替える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の流体循環システム。
  5. 　前記制御装置は、前記流体ヒーターから流出する前記流体の温度の目標値を、前記蓄熱運転のときには第一目標温度に設定し、前記暖房回路を動作させる暖房運転のときには前記第一目標温度より低い第二目標温度に設定し、
    　前記参照値は、前記第一目標温度以下である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の流体循環システム。
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