JP2012077998A - 貯湯式給湯システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の貯湯式給湯システムは、湯水を貯留する貯湯タンク1と、貯湯タンク1内の水を沸き上げる加熱手段と、貯湯タンク1の上部に接続され、貯湯タンク1の内圧が上昇した際に圧力を逃す圧力逃し弁20と、圧力逃し弁20が接続された箇所の貯湯タンク1内に貯留される水の温度より低い温度の水が貯留される部分の貯湯タンク1に接続され、加熱手段による沸き上げによって水が体積膨張することにより膨張水が生成した際に貯湯タンク1内から排水する排水経路30と、を備え、加熱手段による沸き上げの際、排水経路30の流路抵抗により、排水経路30からの排水量を、膨張水生成量とほぼ同じか、またはそれより少なくなるように制限する。
【選択図】図1
Description
(機器構成)
図1は、本発明の貯湯式給湯システムの実施の形態1を示す構成図である。図1に示すように、本実施形態の貯湯式給湯システムは、貯湯ユニットAと、加熱手段としての熱源ユニットBとを有している。貯湯ユニットAには、後述するセンサ類のほか、貯湯タンク1と、一般給湯側混合弁2aと、風呂給湯側混合弁2bと、減圧弁3と、電磁弁4と、制御部10と、圧力逃し弁20とが設けられている。貯湯タンク1は、ステンレスなどの金属製であり、断熱材(図示せず)に覆われた状態で配置され、湯(以下、「高温水」とも称する)を長時間に渡って保温することができる。熱源ユニットBには、市水温度の水(以下、「低温水」とも称する)を目標の貯湯温度まで昇温加熱する熱交換器などの加熱器(図示せず)が内蔵されている。熱源ユニットBは、例えばHFCやCO2などを冷媒としたヒートポンプである。ただし、本発明では、ヒートポンプに換えて、加熱手段を電気ヒーターなどに置き換えても良いし、加熱手段を貯湯タンク1に内蔵する構成としてもよい。
混合栓6を開くと、制御部10は、一般給湯側の温度センサ12aでの検出温度が、設定されている給湯温度となるように一般給湯側混合弁2aを制御し、貯湯タンク1上部から供給された高温水と、水源からの水とを混合する。
浴槽5への給湯温度は、予めリモコン7で設定することが可能であり、浴槽5への給湯動作としては、湯張り、高温差し湯、足し湯、注水の4つのパターンがある。以下それぞれの給湯動作について説明する。
湯張りを行うためには、まずリモコン7で、湯張りスイッチを押す。これにより湯張りの指令が出力され、制御部10が、風呂側の温度センサ12bでの検出温度が設定されている浴槽湯温となるように風呂給湯側混合弁2bを制御するとともに、電磁弁4を開いて浴槽5への湯張りを開始する。浴槽5への湯張り開始後、浴槽側の流量センサ11bにより、積算流量をカウントし、リモコン7であらかじめ設定された浴槽湯量に到達するまで、湯張りを継続する。積算流量が、設定された浴槽湯量に到達すると、電磁弁4を閉じて湯張りを完了する。
浴槽5内のお湯の温度が下がった時に高温差し湯を行うためには、リモコン7で、高温差し湯スイッチを押す。これにより高温差し湯の指令が出力され、制御部10が、浴槽側の温度センサ12bの検出温度が高温(例えば60℃)になるように風呂給湯側混合弁2bを制御するとともに、電磁弁4を開いて浴槽5への高温差し湯を開始する。浴槽5への高温差し湯開始後、浴槽側の流量センサ11bにより、積算流量をカウントし、一定量(例えば20L)に到達すると、電磁弁4を閉じて高温差し湯を完了する。
浴槽5内のお湯の量が減った時に足し湯を行うためには、リモコン7で、足し湯スイッチを押す。これにより足し湯の指令が出力され、制御部10が、浴槽側の温度センサ12bの検出温度がリモコン7で設定されている浴槽湯温となるように風呂給湯側混合弁2bを制御するとともに、電磁弁4を開いて浴槽5への足し湯を開始する。浴槽5への足し湯開始後、浴槽側の流量センサ11bにより、積算流量をカウントし、一定量(例えば20L)に到達すると、電磁弁4を閉じて足し湯を完了する。
注水を行うためには、リモコン7で、注水スイッチを押す。これにより注水の指令が出力され、制御部10が、浴槽側の温度センサ12bの検出温度が市水温となるように風呂給湯側混合弁2bを制御するとともに、電磁弁4を開いて浴槽5への注水を開始する。浴槽5への注水開始後、浴槽側の流量センサ11bにより、積算流量をカウントし、一定量(例えば20L)に到達すると、電磁弁4を閉じて注水を完了する。
続いて、圧力逃し弁20の動作について説明する。貯湯タンク1の沸き上げを行い、低温水を高温水に沸き上げると、水が体積膨張する。これは、水の密度が温度により異なるためであり、例えば20℃の水を85℃に沸き上げると密度が約3%小さくなり、体積が約3%大きくなることになる。この体積膨張により、密閉された貯湯タンク1および配管で構成される水回路内の内圧が上昇する。内圧が所定圧力に達すると圧力逃し弁20が開き、圧力逃し弁20内の流体を外部に排出して、内圧を低下させる。これにより、圧力上昇に伴う水回路の破裂を防止することができる。すなわち、圧力逃し弁20は、貯湯タンク1の内圧を適正圧力内に保つ役目を果たしている。例えば、減圧弁3の減圧後の圧力設定値を170kPa、圧力逃し弁20の開弁設定値を190kPaに設定した場合には、貯湯タンク1の内圧は、通常は170kPaであり、圧力が上昇したときにも190kPa以下に保たれることになる。
次に、排水動作について、図3を参照して説明する。図3は、本実施形態において制御部10が実行するルーチンのフローチャートである。図3に示すように、制御部10は、まず、熱源ユニットBによる貯湯タンク1内の水の沸き上げが実行中であるかどうかを判断する(ステップS1)。その結果、沸き上げが実行中でない場合には、排水開閉弁32を閉止する(ステップS2)。これにより、沸き上げが実行中でない場合には、排水経路30からの排水は停止される。一方、沸き上げが実行中であった場合には、排水絞り手段31の開度を演算する処理を行う(ステップS3)。次いで、その演算された開度が実現されるように排水絞り手段31の開度を調節し(ステップS4)、その後、排水開閉弁32を開放する(ステップS5)。
Vb=Wh×{(1/温度Toの水密度)−(1/温度Tiの水密度)}
Wh=Q×60/4.18/(To−Ti)
なお、上記式では、水の比熱を4.18J/gKと仮定した。
va={(209.6−101.325)×1000×2/温度Tlの水密度/1000}1/2
Va=va×A×60×1000
Vc=∫(沸き上げ前温度の溶解度−沸き上げ温度の溶解度)dV
÷圧力逃し弁20の開弁設定値[atm]
上記式中、積分範囲は、0≦V≦貯湯タンク1の容積、である。また、溶解度とは、1atm、1Lの水に溶解する気体の量[L]である。
貯湯タンク1に沸き上げる熱量[kWh]÷熱源ユニットBの加熱能力[kW]×60
膨張水生成量Vb−排水量Va=ガス化する溶存空気の量Vc÷沸き上げ時間
次に、図4乃至図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
本発明の実施の形態2の貯湯式給湯システムの構成において実施の形態1と異なる部分を図4に基づいて説明する。実施の形態2に係る貯湯式給湯システムは、貯湯タンク1内の上部、あるいは、圧力逃し弁20の内部を満たす流体がガスであるか水であるかを判定するための気液判定センサ端末40を備える。図4の例では、圧力逃し弁20の内部の流体を判定する場合を示している。気液判定センサ端末40としては、サーミスタを用いても良いし、あるいは、貯湯タンク1内の水との間の導通を検知するための電極で構成しても良い。また、実施の形態2に係る制御部10は、気液判定センサ端末40の出力値に基づいて、気液を判定する気液判定部(図示せず)を有している。本実施形態では、この気液判定部と、気液判定センサ端末40とによって、気液判定手段が構成される。
制御部10の気液判定部は、気液判定センサ端末40の出力値に基づいて、気液判定センサ端末40の設置された部位を満たす流体がガス(空気)であるか水であるかを判定する。気液判定センサ端末40が例えばサーミスタで構成される場合は、サーミスタを圧力逃し弁20の内部に配置し、サーミスタの出力が所定温度(例えば60℃)以上である状態が所定時間継続すれば、圧力逃し弁20の内部を満たす流体が水であると判定し、そうでなければガスであると判定する。また、気液判定センサ端末40を、貯湯タンク1内の水との間の導通を検知するための電極とする場合は、一方の電極を圧力逃し弁20の内部に配置し、他方の電極を貯湯タンク1内の水と導通する何れかの位置(例えば貯湯タンク1下部や、貯湯タンク1が金属製ならば貯湯タンク1の外壁など)に配置し、両電極間の抵抗や静電容量を測定する。気液判定部は、抵抗を測定する場合には測定値が所定値以下である状態(静電容量を測定する場合には測定値が所定値以上である状態)が所定時間継続すれば、圧力逃し弁20の内部満たす流体が水であると判定し、そうでなければガスであると判定する。
次に、本実施の形態2における排水動作について、図5を参照して説明するが、図5に示すフローチャートのステップのうち、前述した実施の形態1の図3に示すルーチンのステップと同様のステップには、同一の符号を付してその説明を簡略化または省略する。図5に示すように、本実施の形態2では、沸き上げの実行中に、気液判定手段により圧力逃し弁20内の流体がガスであるか水であるかを判定する(ステップS6)。その結果、圧力逃し弁20内の流体がガスであると判定された場合には、排水開閉弁32を閉止し(ステップS2)、排水経路30からの排水を停止する。
次に、図7および図8を参照して、本発明の実施の形態3について説明するが、上述した実施の形態1および2との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。
以下、本実施の形態3における排水動作について、図7を参照して説明する。なお、図7中の液判定実績フラグFLlおよびガス判定実績フラグFLgは、沸き上げが完了して熱源ユニットBが停止した際に共にクリアされ、FLl=FLg=False(実績無し)とされるものとする。
2a 一般給湯側混合弁
2b 風呂給湯側混合弁
3 減圧弁
4 電磁弁
5 浴槽
6 混合栓
7 リモコン
10 制御部
11a,11b 流量センサ
12a,12b,12c,12d,13a、13b,13c,13d,13e,14a,14b 温度センサ
20 圧力逃し弁
30 排水経路
31 排水絞り手段
32 排水開閉弁
40 気液判定センサ端末
A 貯湯ユニット
B 熱源ユニット
Claims (5)
- 湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の水を沸き上げる加熱手段と、
前記貯湯タンクの上部に接続され、前記貯湯タンクの内圧が上昇した際に圧力を逃す圧力逃し弁と、
前記圧力逃し弁が接続された箇所の前記貯湯タンク内に貯留される水の温度より低い温度の水が貯留される部分の前記貯湯タンクに接続され、前記加熱手段による沸き上げによって水が体積膨張することにより膨張水が生成した際に前記貯湯タンク内から排水する排水経路と、
を備え、
前記加熱手段による沸き上げの際、前記排水経路の流路抵抗により、前記排水経路からの排水量を、膨張水生成量とほぼ同じか、またはそれより少なくなるように制限することを特徴とする貯湯式給湯システム。 - 前記排水経路に設けられ、前記排水経路の流路抵抗を可変とする排水絞り手段と、
膨張水生成量を推定する膨張水生成量推定手段と、
を更に備え、
前記膨張水生成量推定手段の推定結果に基づいて前記排水絞り手段を制御することにより、前記排水経路の流路抵抗を調節することを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯システム。 - 前記加熱手段による沸き上げによってガス化する溶存空気の量を予測するガス化溶存空気量予測手段を更に備え、
前記膨張水生成量推定手段の推定結果と、前記ガス化溶存空気量予測手段の予測結果とに基づいて、前記排水絞り手段を制御することにより、前記排水経路の流路抵抗を調節することを特徴とする請求項2記載の貯湯式給湯システム。 - 前記排水経路に設けられ、前記排水経路の流路抵抗を可変とする排水絞り手段と、
前記貯湯タンク内の上部、あるいは、前記圧力逃し弁の内部を満たす流体がガスであるか水であるかを判定する気液判定手段と、
を備え、
前記気液判定手段の判定結果がガスの場合には、前記排水絞り手段の開度を縮小することを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯システム。 - 前記排水経路に設けられ、前記排水経路の流路抵抗を可変とする排水絞り手段と、
前記排水経路からの排水量が膨張水生成量より多いか少ないかを検出する検出手段と、
を備え、
前記検出手段の検出結果に基づいて前記排水絞り手段の開度を調節することにより、前記排水経路からの排水量を、膨張水生成量とほぼ等しい量となるようにフィードバック制御することを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯システム。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04332340A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 電気温水器 |
| JP2001194009A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-17 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | 温水器 |
| JP2005009723A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | ヒートポンプ給湯機 |
| JP2010043807A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Panasonic Corp | 燃料電池システム |
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2010
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Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04332340A (ja) * | 1991-05-08 | 1992-11-19 | Mitsubishi Electric Corp | 電気温水器 |
| JP2001194009A (ja) * | 2000-01-13 | 2001-07-17 | Toshiba Electric Appliance Co Ltd | 温水器 |
| JP2005009723A (ja) * | 2003-06-18 | 2005-01-13 | Hitachi Home & Life Solutions Inc | ヒートポンプ給湯機 |
| JP2010043807A (ja) * | 2008-08-18 | 2010-02-25 | Panasonic Corp | 燃料電池システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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