JP6604167B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
Hot water storage water heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP6604167B2 JP6604167B2 JP2015231796A JP2015231796A JP6604167B2 JP 6604167 B2 JP6604167 B2 JP 6604167B2 JP 2015231796 A JP2015231796 A JP 2015231796A JP 2015231796 A JP2015231796 A JP 2015231796A JP 6604167 B2 JP6604167 B2 JP 6604167B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water storage
- temperature
- storage tank
- boiling
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 230
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 95
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 16
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 12
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 2
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
本発明は、ヒートポンプ給湯装置などの貯湯式給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus such as a heat pump hot water supply apparatus.
ヒートポンプ給湯装置は、貯湯タンク内の湯水が所定の湯水循環路を介してヒートポンプの湯水加熱用の熱交換器(凝縮熱交換器)に送り込まれて加熱されてから貯湯タンク内に再度戻される沸き上げ運転を可能とされている。一般的に、このような沸き上げ運転時においては、一般的には、ヒートポンプの出力が一定とされた上で、湯水循環路に設けられている循環ポンプの回転数を制御することによって、湯水が所望の温度に加熱されるように制御される。
このようなタイプのヒートポンプ給湯装置は、近年においては、装置全体の小型化や低コスト化などを図る観点から、ヒートポンプの小型化が図られ、その出力が小さくされる傾向が強い。
The heat pump hot water supply device is a boiling system in which hot water in a hot water storage tank is sent to a heat exchanger (condensation heat exchanger) for heating hot water in a heat pump through a predetermined hot water circulation path and heated and then returned to the hot water tank. Raising operation is possible. In general, in such a boiling operation, generally, the output of the heat pump is made constant, and the number of revolutions of the circulation pump provided in the hot water circulation path is controlled to thereby control the hot water. Is controlled to be heated to a desired temperature.
In recent years, such a type of heat pump hot water supply apparatus tends to be downsized and its output reduced from the viewpoint of reducing the size and cost of the entire apparatus.
しかしながら、ヒートポンプの出力を小さくした場合には、次に述べるような不具合がある。
すなわち、ヒートポンプによる湯水加熱時の温度上昇幅を、たとえば50〜65℃程度まで大きくする場合には、循環ポンプの回転数を低くし、ヒートポンプの熱交換器に送り込まれる湯水の流量を相当絞る必要がある。ところが、このようにすると、湯水循環路を流れる高温湯水の流速がかなりの低速になることに起因し、ヒートポンプの熱交換器に孔食が発生し易くなる。したがって、このようなことを適切に防止することが望まれる。
However, when the output of the heat pump is reduced, there are the following problems.
That is, when increasing the temperature rise during hot water heating by the heat pump to, for example, about 50 to 65 ° C., it is necessary to reduce the number of revolutions of the circulation pump and considerably reduce the flow rate of hot water sent to the heat exchanger of the heat pump. There is. However, if this is done, pitting corrosion is likely to occur in the heat exchanger of the heat pump due to the fact that the flow rate of the high-temperature hot water flowing through the hot water circulation path becomes considerably low. Therefore, it is desirable to appropriately prevent this.
なお、特許文献1には、貯湯タンク内の湯水の沸き上げ運転を行なう場合に、貯湯タンク内の湯水の全量をヒートポンプとの間で複数回にわたって循環させることにより、湯水温度を複数段階で上昇させていく手段が記載されている。ところが、このような手段によれば、循環ポンプの回転数を余り低くする必要性はなくなるものの、沸き上げ運転を単に複数回で実行するだけでは、孔食防止を的確に図ることができない場合がある。特許文献1には、孔食防止を図るための具体的な手法については言及がない。さらに、特許文献1においては、貯湯タンク内の湯水の全量を複数回にわたって沸き上げるため、貯湯タンク内の一部の湯水のみを所望温度に沸き上げるようなことには好適に対処できず、湯水を必要量以上に多く沸き上げる無駄が生じる不利もある。 In Patent Document 1, when performing a boiling operation of hot water in a hot water storage tank, the total amount of hot water in the hot water storage tank is circulated multiple times with a heat pump, thereby increasing the hot water temperature in multiple stages. The means to let you do is described. However, according to such means, although it is not necessary to make the rotational speed of the circulation pump too low, it may not be possible to accurately prevent pitting corrosion simply by performing the boiling operation a plurality of times. is there. Patent Document 1 does not mention a specific method for preventing pitting corrosion. Further, in Patent Document 1, since the entire amount of hot water in the hot water storage tank is boiled a plurality of times, it is not possible to suitably cope with boiling only part of the hot water in the hot water storage tank to a desired temperature. There is also a disadvantage that wastes to boil more than necessary.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、ヒートポンプなどの外部熱源機の湯水加熱用の熱交換器に孔食が発生し易くなることを適切に防止することが可能な貯湯式給湯装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and appropriately prevents pitting corrosion from easily occurring in a heat exchanger for hot water heating of an external heat source machine such as a heat pump. It is an object to provide a hot water storage type hot water supply device that can be used.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される貯湯式給湯装置は、貯湯タンクと、湯水加熱用の熱交換器を有する外部熱源機と、前記熱交換器と前記貯湯タンクとを接続する湯水循環路に設けられ、
かつこの湯水循環路を利用して前記貯湯タンク内の湯水を前記熱交換器に送り込んで加熱させてから前記貯湯タンクに戻す沸き上げ運転を可能とする循環ポンプと、この循環ポンプの回転数を変更することにより前記熱交換器による湯水加熱温度を制御することが可能な制御手段と、を備えている、貯湯式給湯装置であって、前記制御手段は、前記沸き上げ運転を行なう場合において、前記貯湯タンク内の湯水を目標沸き上げ温度まで一度で沸き上げるとした場合に、前記循環ポンプの回転数またはこれに対応するパラメータが所定値以下になること、および前記目標沸き上げ温度が所定温度以上であることの特定条件に該当するか否かを予め判断し、前記特定条件に該当すると判断した場合には、前記特定条件に該当しなくなるように前記循環ポンプの回転数を高くした上で、前記貯湯タンク内の湯水の全量を前記目標沸き上げ温度よりも低い温度に沸き上げる予備的沸き上げ運転を実行させ、かつその後に前記貯湯タンク内の湯水を前記目標沸き上げ温度に沸き上げる動作を実行させる制御を行なうように構成されていることを特徴としている。
ここで、前記「パラメータ」としては、たとえば前記湯水循環路における湯水の流量あるいは流速などが該当する。
The hot water storage type hot water supply apparatus provided by the present invention is provided in a hot water storage path, an external heat source unit having a heat exchanger for heating hot water, and a hot water circulation path connecting the heat exchanger and the hot water storage tank,
And, using this hot water circulation path, the hot water in the hot water storage tank is sent to the heat exchanger to be heated and then heated to return to the hot water storage tank. A hot water storage type hot water supply apparatus comprising a control means capable of controlling the hot water heating temperature by the heat exchanger by changing the control means when performing the boiling operation, When boiling water in the hot water storage tank is boiled up to a target boiling temperature at a time, the rotation speed of the circulation pump or a parameter corresponding thereto is not more than a predetermined value, and the target boiling temperature is a predetermined temperature. It is determined in advance whether or not the specific condition is met, and when it is determined that the specific condition is satisfied, the specific condition is not applied. A pre-boiling operation for raising the total amount of hot water in the hot water storage tank to a temperature lower than the target boiling temperature after increasing the rotation speed of the ring pump, and then hot water in the hot water storage tank; It is characterized in that it is configured to perform a control to perform an operation of boiling up to the target boiling temperature.
Here, the “parameter” corresponds to, for example, the flow rate or flow velocity of hot water in the hot water circulation path.
前記した本発明の構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、貯湯タンク内の湯水を目標沸き上げ温度に沸き上げる場合において、循環ポンプの回転数またはこれに対応するパラメータが所定値以下であって、目標沸き上げ温度が所定温度以上の高温である特定条件に該当する場合には、このような状態が回避されるようにして予備的沸き上げ運転がなされ、その後に目標沸き上げ温度への沸き上げが行なわれる。したがって、外部熱源機の熱交換器と貯湯タンクとを接続する湯水循環路に高温湯水がかなりの低速で流れることを回避し、前記熱交換器に孔食が生じ易くなることを適切に防止することができる。このような孔食防止効果は、湯水循環路における高温湯水の流速を考慮することなく単に沸き上げ運転を複数回に分けて実行するだけの特許文献1に記載された手段によっては得られない効果である。
さらに、本発明によれば、予備的沸き上げ運転後に行なわれる最終の沸き上げ時には、必要な湯水量のみを沸き上げればよく、必ずしも貯湯タンク内の湯水の全量を沸き上げる必要はない。したがって、効率が良く、沸き上げた湯水に多くの無駄を生じないようにすることもできる。
According to the configuration of the present invention described above, the following effects can be obtained.
That is, when boiling hot water in a hot water storage tank is heated to a target boiling temperature, the number of rotations of the circulation pump or a parameter corresponding thereto is not more than a predetermined value, and the target boiling temperature is not less than a predetermined temperature. When the condition is met, a preliminary boiling operation is performed so as to avoid such a state, and then the boiling to the target boiling temperature is performed. Therefore, it is avoided that hot hot water flows through the hot water circulation path connecting the heat exchanger of the external heat source machine and the hot water storage tank at a considerably low speed, and appropriately prevents pitting corrosion from occurring easily in the heat exchanger. be able to. Such a pitting corrosion prevention effect is an effect that cannot be obtained by the means described in Patent Document 1 in which the boiling operation is simply performed in a plurality of times without considering the flow rate of high-temperature hot water in the hot water circulation path. It is.
Further, according to the present invention, at the time of the final boiling performed after the preliminary boiling operation, it is only necessary to boil the necessary amount of hot water, and it is not always necessary to boil the total amount of hot water in the hot water storage tank. Therefore, the efficiency is high, and it is possible to prevent a lot of waste from occurring in the heated hot water.
本発明において、好ましくは、前記特定条件における前記所定値は、前記循環ポンプの回転数を対象とする値であって、前記湯水循環路における湯水の流速が0.2m/secとなる前記循環ポンプの回転数、またはこれ以上の回転数とされており、前記特定条件における前記所定温度は、60℃、またはこれ以下の温度とされている。 In the present invention, it is preferable that the predetermined value in the specific condition is a value for the number of rotations of the circulation pump, and the circulating pump has a flow rate of hot water in the hot water circulation path of 0.2 m / sec. The predetermined temperature under the specific condition is 60 ° C. or lower.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
たとえばヒートポンプなどの外部熱源機の湯水加熱用の熱交換器は、一般的に、内部を流通する湯水の流速が0.2m/sec以下、かつ60℃以上であると、孔食を生じ易くなることが判明している。これに対し、前記構成よれば、孔食を生じ易くなる前記の条件に該当することが適切に回避され、孔食防止効果をより高めることができる。
According to such a configuration, the following effects can be obtained.
For example, a heat exchanger for heating hot water of an external heat source machine such as a heat pump generally tends to cause pitting corrosion when the flow rate of hot water flowing inside is 0.2 m / sec or less and 60 ° C. or more. It has been found. On the other hand, according to the said structure, it is avoided appropriately that it corresponds to the said conditions which are easy to produce pitting corrosion, and a pitting corrosion prevention effect can be improved more.
本発明において、好ましくは、前記制御手段は、前記貯湯タンク内の一部の湯水のみを前記目標沸き上げ温度に沸き上げる場合には、前記予備的沸き上げ運転時における仮の目標沸き上げ温度として、給湯設定温度よりも高い温度を設定するように構成されている。 In the present invention, it is preferable that, when only a part of hot water in the hot water storage tank is heated to the target boiling temperature, the control means uses a temporary target boiling temperature during the preliminary boiling operation. The hot water supply set temperature is set to be higher.
このような構成によれば、貯湯タンク内の湯水の沸き上げ運転後において、目標沸き上げ温度に沸き上げられている一部の湯水が給湯に消費された場合であっても、貯湯タンク内には給湯設定温度よりも高温の湯水が残留することとなる。したがって、その後に給湯の必要がさらに生じた場合であっても、貯湯タンク内の残留湯水を給湯に用いることができる。前記残留湯水をさらに加熱するといった必要はないため、エネルギ効率をよくする
ことができる。
According to such a configuration, even after a hot water boiling operation in the hot water storage tank, even if a part of the hot water heated to the target boiling temperature is consumed for hot water supply, In this case, hot water having a temperature higher than the hot water supply set temperature remains. Therefore, even if the need for hot water further arises thereafter, the remaining hot water in the hot water storage tank can be used for hot water supply. Since there is no need to further heat the residual hot water, energy efficiency can be improved.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1に示す貯湯式給湯装置WHは、ヒートポンプ給湯装置であり、ヒートポンプHと、貯湯タンクユニットUとを備えている。 A hot water storage type hot water supply device WH shown in FIG. 1 is a heat pump hot water supply device, and includes a heat pump H and a hot water storage tank unit U.
ヒートポンプHは、従来既知のものと同様な冷凍サイクル1を備えたものである。冷凍サイクル1は、たとえばCO2 などの冷媒の循環流通経路上に、外気(大気)から熱を吸収するための蒸発熱交換器10、圧縮機11、湯水加熱用の熱交換器12(凝縮熱交換器)、および膨張弁13が設けられた構成である。
The heat pump H includes a refrigeration cycle 1 similar to that conventionally known. The refrigeration cycle 1 includes, for example, an
貯湯タンクユニットUは、貯湯タンク2、ヒートポンプHの熱交換器12と貯湯タンク2とを接続する湯水循環路3を構成する往き戻りの配管部3a,3b、往き側の配管部3bに設けられた循環ポンプP、リモコン40が接続された主制御部4、および補助熱源機8を備えている。
The hot water storage tank unit U is provided in the forward and backward
貯湯タンク2への外部からの湯水補充は、貯湯タンク2の下部に接続された下部配管50を介して行なわれる。この下部配管50の末端は、給水管90が接続される入水口50aであり、給水管90から送られてくるたとえば水道水が貯湯タンク2内に流入する。循環ポンプPは、回転速度(回転数)が可変であり、この循環ポンプPの駆動により、貯湯タンク2内の下部領域に存在する湯水が湯水循環路3の往き側の配管部3bを通過してヒートポンプHの熱交換器12に送り込まれて加熱され、かつその後に戻り側の配管部3aを通過して貯湯タンク2内の上部に戻される沸き上げ運転が可能である。この沸き上げ運転に際し、循環ポンプPの回転速度を変更することにより、湯水の沸き上げ温度を制御可能である。ヒートポンプHを利用して加熱された湯水は、貯湯タンク2内の上側から下側に向けて順次貯留されていく。貯湯タンク2には、内部の湯水温度を検出するための複数の温度センサSaが上下高さ方向に適当な間隔を隔てて設けられており、貯湯タンク2内における湯水の温度分布や、これに基づく蓄熱量などを判断することが可能となっている。往き側の配管部3bには、ヒートポンプHへの入水温度Ta(熱交換器12への入水温度)を検出するための温度センサSbが設けられている。
Hot water replenishment from the outside to the hot water storage tank 2 is performed via a
貯湯タンク2からの出湯は、この貯湯タンク2の上部に接続された上部配管51を介して行なわれる。この上部配管51の末端の出湯口51aや、上部配管51に分岐接続された配管52の出湯口52aには、たとえば給湯栓91や浴槽92が配管接続されており、これらへの給湯が可能とされている。図示説明は省略するが、上部配管51に温水暖房端末への給湯を可能とする配管を分岐接続するといったことも可能である。補助熱源機8は、上部配管51を介して出湯する湯水温度が給湯設定温度Tc(リモコン40を用いてユーザが設定する給湯温度、あるいは主制御部4が各種の条件に応じて設定する給湯温度)に満たない場合にその湯水を加熱するためのものである。この補助熱源機8は、燃料ガスを燃焼させるバーナ80と、このバーナ80によって発生された燃焼ガスを利用して湯水
加熱を行なうための熱交換器81とを有する燃焼方式の熱源機である。上部配管51には、過流出防止弁V1や、下部配管50に分岐接続された分岐配管53から上部配管51への湯水混入量を制御するための混合弁V2なども設けられている。
Hot water is discharged from the hot water storage tank 2 through an
主制御部4は、ヒートポンプHに設けられた補助制御部4Aと協働することにより貯湯式給湯装置WHの各部の動作制御や、各種のデータ処理制御を実行するものであり、本発明でいう制御手段の一例に相当する。この主制御部4は、熱需要に応じて貯湯タンク2内の湯水を目標沸き上げ温度Ttまで沸き上げる場合、後述するような制御を実行するように構成されている。
The
次に、貯湯式給湯装置WHの作用、ならびに主制御部4によって実行される動作処理手順の一例について、図2に示すフローチャートを参照しつつ説明する。
Next, an example of the operation of the hot water storage type hot water supply device WH and an operation processing procedure executed by the
貯湯タンク2内の湯水の沸き上げ運転を行なう場合には、これに先立ち、プリ湯水循環動作が実行される(S1)。このプリ湯水循環動作は、循環ポンプPを所定時間駆動させることにより、その後に沸き上げ運転を正常に実行し得るか否かを確認するためのものであるが、この動作を実行することにより、ヒートポンプHへの入水温度Taなどのデータが収集される。主制御部4は、前記したプリ湯水循環動作に伴い、ヒートポンプHへの入水温度Taに加え、目標沸き上げ温度Tt(最終の沸き上げ目標温度)、ヒートポンプHの出力、および外気温などの条件に基づき、貯湯タンク2内の湯水を目標沸き上げ温度Ttまで一度に沸き上げるのに必要な循環ポンプPの回転数Naを求める(S2)。
In the case where the hot water boiling operation in the hot water storage tank 2 is performed, a pre-hot water circulation operation is executed prior to this (S1). This pre-hot water circulation operation is for confirming whether or not the boiling operation can be normally executed by driving the circulation pump P for a predetermined time, but by executing this operation, Data such as the temperature Ta of water entering the heat pump H is collected. In accordance with the pre-hot water circulation operation described above, the
次いで、主制御部4は、特定条件として、次のa,bの双方(aかつb)に該当するか否かを判断する(S3)。
特定条件:
a.循環ポンプPの回転数Na≦所定回転数N1
b.目標沸き上げ温度Tt≧所定温度Tb
ここで、所定回転数N1は、たとえば湯水循環路3における湯水の流速が0.2m/secとなる循環ポンプPの回転数、またはこれ以上の回転数(たとえば、流速が0.2m/secとなる回転数に適度な余裕を加えた回転数)である。湯水の流速は、循環ポンプPの容量や、湯水循環路3の内径などによって異なってくるため、これらを考慮して循環ポンプPの回転数N1が決定される。
所定温度Tbは、たとえば60℃、またはこれ以下の温度(種々の誤差を考慮し、60℃よりも適度に低い温度、たとえば57〜59℃のいずれかなど)である。
Next, the
Specific conditions:
a. Rotation speed Na of circulation pump P ≦ predetermined rotation speed N1
b. Target boiling temperature Tt ≧ predetermined temperature Tb
Here, the predetermined rotational speed N1 is, for example, the rotational speed of the circulating pump P at which the flow rate of hot water in the hot
The predetermined temperature Tb is, for example, 60 ° C. or a temperature lower than this (in consideration of various errors, the temperature is appropriately lower than 60 ° C., for example, any one of 57 to 59 ° C.).
主制御部4は、前記特定条件に該当しないと判断した場合には、通常の沸き上げ動作、すなわち貯湯タンク2内の湯水をヒートポンプHによって目標沸き上げ温度Ttまで一度に沸き上げる動作を実行する(S3:NO,S8)。沸き上げ量が、予測される需要熱量に見合った量になると、その沸き上げ動作を完了する(S9:YES,エンド)。前記特定条件に該当しない場合には、湯水循環路3を流れる湯水の流速が、0.2m/sec以下、かつその湯水温度が60℃以上の状態にはならないため、通常の沸き上げ動作を行なったとしても、熱交換器12が孔食を生じ易くなる虞はない。
When the
一方、前記特定条件に該当すると判断された場合(S3:YES)、換言すると、熱交換器12に孔食が生じ易くなると判断された場合には、目標沸き上げ温度Ttに沸き上げられるべき湯水が、貯湯タンク2内の湯水の全量である「全量沸き上げ」か、あるいは一部である「一部沸き上げ」であるかに応じて、次に述べるように、異なる制御が行なわれる。
On the other hand, when it is determined that the specific condition is satisfied (S3: YES), in other words, when it is determined that pitting corrosion is likely to occur in the
「全量沸き上げ」の場合には、次の制御がなされる。
循環ポンプPの回転数が、前記特定条件における所定回転数N1よりも高い回転数Nbとされた上で、貯湯タンク2内の湯水の沸き上げ(予備的沸き上げ)が開始される(S4:NO,S7)。回転数Nbは、たとえば湯水循環路3の湯水の流速が、0.4m/sec程度となる循環ポンプPの回転数である。ただし、これ以外の回転数とすることが可能である。さらには、回転数Nbは固定値ではなく、様々な条件に応じて適宜変化させてもよい。
In the case of “boiling all”, the following control is performed.
After the rotational speed of the circulation pump P is set to a rotational speed Nb higher than the predetermined rotational speed N1 in the specific condition, boiling (preliminary boiling) of hot water in the hot water storage tank 2 is started (S4: NO, S7). The rotational speed Nb is, for example, the rotational speed of the circulation pump P at which the flow rate of hot water in the hot
その後、貯湯タンク2内の全量の湯水の予備的沸き上げが終了し、ヒートポンプHへの入水温度Taが上昇すると、主制御部4は、先に述べたステップ2の処理、すなわち循環ポンプPの回転数Naを求める処理を再度実行する(S6:YES,S2)。これは、前記した予備的沸き上げにおいては、循環ポンプPが本来の回転数よりも高められた状態で駆動されているため、予備的沸き上げのみでは、貯湯タンク2内の湯水を目標沸き上げ温度Ttまで沸き上げることは困難であり、再度の沸き上げ動作が必要であること、およびこの再度の沸き上げ時においても、熱交換器12の孔食を防止する必要があることによる。前記した予備的沸き上げが実行された結果、前記特定条件に該当しなくなると、その後は沸き上げ温度を目標沸き上げ温度Ttとする通常の沸き上げ動作が実行され、貯湯タンク2内の湯水の全量が沸き上げられる(S3:NO,S8,S9)。
Thereafter, when the preliminary boiling of the entire amount of hot water in the hot water storage tank 2 is completed and the incoming water temperature Ta to the heat pump H rises, the
なお、前記とは異なり、ステップS3の判断において、未だに前記特定条件に該当すると判断される場合には、予備的沸き上げ動作が繰り返され、前記特定条件に該当しなくなった段階で、最終の沸き上げ動作が実行される(S3:YES,S4:NO,S7,S6:YES,S2,S3:NO,S8,S9)。ただし、通常の貯湯運転では、殆どの場合には、予備的沸き上げ動作の回数は1回で済むと考えられる。 Unlike the above, if it is determined in step S3 that the specific condition is still satisfied, the preliminary boiling operation is repeated and the final boiling is not performed when the specific condition is not satisfied. The raising operation is executed (S3: YES, S4: NO, S7, S6: YES, S2, S3: NO, S8, S9). However, in normal hot water storage operation, in most cases, it is considered that the number of preliminary boiling operations is only one.
前記した一連の動作制御によれば、湯水の沸き上げに際し、湯水循環路3を流通する高温湯水の流速が0.2m/sec以下の低速になることが適切に回避されているため、高温湯水の流速低下に起因する熱交換器12の孔食発生現象を適切に防止または抑制することが可能である。
According to the series of operation control described above, when boiling hot water, it is appropriately avoided that the flow rate of the hot water flowing through the hot
「一部沸き上げ」の場合には、次の制御がなされる。
まず、循環ポンプPの回転数が前記特定条件における所定回転数N1よりも高くされた状態で、予備的沸き上げが行なわれる点は、「全量沸き上げ」の場合と同様である。ただし、主制御部4は、予備的沸き上げを実行する場合には、給湯設定温度よりも高い温度を仮目標沸き上げ温度Tt'として設定し、循環ポンプPの回転数は、仮目標沸き上げ温度Tt'での沸き上げが可能な回転数とする(S4:YES,S5)。これ以外の基本的な制御は、「全量沸き上げ」の場合と同様であり、予備的沸き上げが行なわれた結果、前記特定条件に該当しなくなった段階で、最終的な沸き上げ動作が実行される(S6:YES,S2,S3:NO,S8,S9:YES,エンド)。ただし、この場合には、貯湯タンク2の一部の湯水のみが目標沸き上げ温度Ttに沸き上げられる。
In the case of “partial boiling”, the following control is performed.
First, the point that the preliminary boiling is performed in a state where the rotational speed of the circulation pump P is higher than the predetermined rotational speed N1 in the specific condition is the same as in the case of “boiling of the whole amount”. However, when performing the preliminary boiling, the
このような一連の動作制御においても、先に述べた「全量沸き上げ」の場合と同様に、高温湯水の流速低下に起因する熱交換器12の孔食発生現象を適切に防止または抑制することが可能である。また、前記した沸き上げが完了した後には、貯湯タンク2内の一部の湯水は目標沸き上げ温度Ttに沸き上げられ、かつそれ以外の湯水は給湯設定温度よりも高い温度に沸き上げられた状態にある。このため、前記一部の湯水が消費尽くされた後に、さらなる熱需要があったとしても、これに対応させて給湯設定温度での給湯動作を適切に行なうことが可能である。その際、たとえば補助熱源機8を利用して湯水加熱を行なう必要はないため、エネルギ効率がよい。
In such a series of operation control, as in the case of “boiling of the whole amount” described above, the pitting corrosion occurrence phenomenon of the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る貯湯式給湯装置の各
部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。
The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention can be variously modified within the range intended by the present invention.
上述の実施形態においては、湯水循環路における湯水の流速が所定の流速以下になるか否かの判断手法として、循環ポンプの回転数が所定回転数N1以下であるかを判断するようにしている。ただし、本発明はこれに限定されず、循環ポンプの回転数以外のパラメータを用いてもよい。このパラメータとして、たとえば湯水循環路における湯水の流量、あるいは流速などを用いることができることは、既に述べたとおりである。 In the above-described embodiment, as a method for determining whether or not the flow rate of the hot water in the hot water circulation path is equal to or lower than the predetermined flow rate, it is determined whether the rotation speed of the circulation pump is equal to or lower than the predetermined rotation speed N1. . However, this invention is not limited to this, You may use parameters other than the rotation speed of a circulation pump. As already described, for example, the flow rate or flow rate of hot water in the hot water circulation path can be used as this parameter.
上述の実施形態においては、図2のステップS5の「一部沸き上げ」を前提とする予備的沸き上げが行なわれる場合に、給湯設定温度よりも高い温度の仮目標沸き上げ温度Tt’が設定されているが、やはりこれに限定されず、ステップS7の「全量沸き上げ」の場合と同様に、仮目標沸き上げ温度Tt’を設定することなく、単に循環ポンプPの回転数を所定回転数N1よりも高くして予備的沸き上げが行なわれるようにしてもよい。また、これとは反対に、ステップS7の「全量沸き上げ」の場合において、給湯設定温度よりも高い温度の仮目標沸き上げ温度Tt’を設定するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, when preliminary boiling is performed on the premise of “partial boiling” in step S5 of FIG. 2, the temporary target boiling temperature Tt ′ that is higher than the hot water supply set temperature is set. However, the present invention is not limited to this, and the rotational speed of the circulation pump P is simply set to the predetermined rotational speed without setting the temporary target boiling temperature Tt ′ as in the case of “boiling of the whole amount” in step S7. Preliminary boiling may be performed higher than N1. On the other hand, in the case of “total boiling” in step S7, a temporary target boiling temperature Tt ′ that is higher than the hot water supply set temperature may be set.
外部熱源機は、ヒートポンプに限定されない。たとえば、コージェネレーションシステムの湯水加熱用の熱交換器に対し、貯湯タンクの湯水を送り込むようにし、循環ポンプの回転数制御によって沸き上げ温度を制御するような場合にも、本発明を適用することができる。 The external heat source machine is not limited to a heat pump. For example, the present invention is also applied to a case where hot water in a hot water storage tank is fed into a heat exchanger for hot water heating in a cogeneration system and the boiling temperature is controlled by controlling the rotation speed of a circulation pump. Can do.
WH 貯湯式給湯装置
H ヒートポンプ(外部熱源機)
U 貯湯タンクユニット
P 循環ポンプ
12 熱交換器(凝縮熱交換器:湯水加熱用の熱交換器)
2 貯湯タンク
3 湯水循環路
4 主制御部(制御手段)
WH Hot water storage type water heater H Heat pump (external heat source machine)
U Hot water storage tank unit
2 Hot
Claims (3)
湯水加熱用の熱交換器を有する外部熱源機と、
前記熱交換器と前記貯湯タンクとを接続する湯水循環路に設けられ、かつこの湯水循環路を利用して前記貯湯タンク内の湯水を前記熱交換器に送り込んで加熱させてから前記貯湯タンクに戻す沸き上げ運転を可能とする循環ポンプと、
この循環ポンプの回転数を変更することにより前記熱交換器による湯水加熱温度を制御することが可能な制御手段と、
を備えている、貯湯式給湯装置であって、
前記制御手段は、
前記沸き上げ運転を行なう場合において、前記貯湯タンク内の湯水を目標沸き上げ温度まで一度で沸き上げるとした場合に、前記循環ポンプの回転数またはこれに対応するパラメータが所定値以下になること、および前記目標沸き上げ温度が所定温度以上であることの特定条件に該当するか否かを予め判断し、前記特定条件に該当すると判断した場合には、前記特定条件に該当しなくなるように前記循環ポンプの回転数を高くした上で、前記貯湯タンク内の湯水の全量を前記目標沸き上げ温度よりも低い温度に沸き上げる予備的沸き上げ運転を実行させ、かつその後に前記貯湯タンク内の湯水を前記目標沸き上げ温度に沸き上げる動作を実行させる制御を行なうように構成されていることを特徴とする、貯湯式給湯装置。 A hot water storage tank,
An external heat source machine having a heat exchanger for hot water heating,
It is provided in a hot water circulation path connecting the heat exchanger and the hot water storage tank, and hot water in the hot water storage tank is sent to the heat exchanger by using this hot water circulation path, and then heated in the hot water storage tank. A circulating pump that enables return boiling operation;
Control means capable of controlling the hot water heating temperature by the heat exchanger by changing the rotational speed of the circulation pump;
A hot water storage hot water supply device comprising:
The control means includes
In the case of performing the boiling operation, when the hot water in the hot water storage tank is boiled up to a target boiling temperature at a time, the rotation speed of the circulation pump or a parameter corresponding thereto is a predetermined value or less, In addition, it is determined in advance whether or not the specific condition that the target boiling temperature is equal to or higher than a predetermined temperature is satisfied, and if it is determined that the specific condition is satisfied, the circulation is performed so that the specific condition is not satisfied. After increasing the number of revolutions of the pump, a preliminary boiling operation is performed in which the entire amount of hot water in the hot water storage tank is heated to a temperature lower than the target boiling temperature, and then hot water in the hot water storage tank is discharged. A hot water storage type hot water supply apparatus configured to perform a control to perform a boiling operation to the target boiling temperature.
前記特定条件における前記所定値は、前記循環ポンプの回転数を対象とする値であって、前記湯水循環路における湯水の流速が0.2m/secとなる前記循環ポンプの回転数、またはこれ以上の回転数とされており、
前記特定条件における前記所定温度は、60℃、またはこれ以下の温度とされている、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply device according to claim 1,
The predetermined value in the specific condition is a value for the rotation speed of the circulation pump, and the rotation speed of the circulation pump at which the flow rate of hot water in the hot water circulation path is 0.2 m / sec, or more. And the number of rotations
The hot water storage type hot water supply apparatus in which the predetermined temperature in the specific condition is 60 ° C. or lower.
前記制御手段は、
前記貯湯タンク内の一部の湯水のみを前記目標沸き上げ温度に沸き上げる場合には、前記予備的沸き上げ運転時における仮の目標沸き上げ温度として、給湯設定温度よりも高い温度を設定するように構成されている、貯湯式給湯装置。 The hot water storage type hot water supply device according to claim 1 or 2,
The control means includes
When only a part of hot water in the hot water storage tank is heated to the target boiling temperature, a temperature higher than the hot water supply set temperature is set as a temporary target boiling temperature during the preliminary boiling operation. This is a hot water storage type hot water supply device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015231796A JP6604167B2 (en) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | Hot water storage water heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015231796A JP6604167B2 (en) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | Hot water storage water heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017096601A JP2017096601A (en) | 2017-06-01 |
| JP6604167B2 true JP6604167B2 (en) | 2019-11-13 |
Family
ID=58804749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015231796A Active JP6604167B2 (en) | 2015-11-27 | 2015-11-27 | Hot water storage water heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6604167B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019016845A1 (en) * | 2017-07-18 | 2019-01-24 | 三菱電機株式会社 | Hot water supply device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006336937A (en) * | 2005-06-01 | 2006-12-14 | Denso Corp | Hot water storage water heater |
| JP2009235428A (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-15 | Kobelco & Materials Copper Tube Inc | Copper alloy member and heat-exchanger |
| CN103975204B (en) * | 2011-12-06 | 2016-02-24 | 三菱电机株式会社 | Heat pump type heating and hot-water supply system |
-
2015
- 2015-11-27 JP JP2015231796A patent/JP6604167B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017096601A (en) | 2017-06-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2005214452A (en) | Hot water storage type water heater | |
| JP2010091181A (en) | Storage water heater and heat pump water heater | |
| CN102597635A (en) | Method for controlling the temperature of hot water by operating a circulation pump | |
| JP2015068539A (en) | Hot water supply system and control method of the same | |
| JP6183840B2 (en) | Hot water supply system and control method thereof | |
| JP6551783B2 (en) | Heat pump device and hot water supply device provided with the same | |
| JP2008215810A (en) | Hot water storage type water heater | |
| JP6604167B2 (en) | Hot water storage water heater | |
| JP4816593B2 (en) | Hot water storage water heater | |
| JP2017044451A (en) | Hot water storage system | |
| CN109073273B (en) | Hot water supply system | |
| JP6829421B2 (en) | Hot water storage and hot water supply device | |
| JP5904010B2 (en) | Control method for hot water storage hot water supply system | |
| JP2017198383A (en) | Heat pump type water heater | |
| JP2015078773A (en) | Hot water storage water heater | |
| JP5152211B2 (en) | Water heater | |
| JP2010133598A (en) | Heat pump type water heater | |
| JP6672982B2 (en) | Hot water storage system | |
| JP6182087B2 (en) | Heat pump hot water storage system | |
| JP6571042B2 (en) | Heat pump type water heater | |
| JP6685135B2 (en) | Water heater | |
| JP2019113277A (en) | Storage water heater | |
| JP6217867B2 (en) | Fluid circulation system | |
| JP2013257083A (en) | Heating device | |
| JP5912707B2 (en) | Solar heat utilization system and pump rotation speed control method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181022 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190828 |
|
| 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: 20190917 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190930 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6604167 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |