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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2018年12月13日
【発行日】2019年12月26日
(54)【発明の名称】給湯システム
(51)【国際特許分類】
   F24H 1/18 20060101AFI20191129BHJP
   F24H 4/02 20060101ALN20191129BHJP
【FI】
   F24H1/18 302M
   F24H1/18 301F
   F24H1/18 503Z
   F24H4/02 P
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】32
【出願番号】特願2019-523278(P2019-523278)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2017年6月7日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001461
【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】坂本 伸英
(72)【発明者】
【氏名】石井 那央都
(72)【発明者】
【氏名】門脇 仁隆
(72)【発明者】
【氏名】大坪 祐介
【テーマコード(参考)】
3L122
【Fターム(参考)】
3L122AA02
3L122AA23
3L122AB26
3L122AB42
3L122AB46
3L122BB02
3L122BB14
3L122BB16
3L122DA33
3L122EA09
3L122FA12
3L122FA13
3L122FA28
(57)【要約】
給湯システムは、一次側熱媒体を加熱する加熱部と、一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、カスケード熱交換器と、二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、カスケード熱交換器から流出する二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、一次側熱媒体の一次側循環流量及び二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、
を備える給湯システム。
【請求項2】
前記制御部は、
前記一次側循環流量及び前記二次側循環流量が同じになる同流量制御モードに設定するモード設定手段を有し、
前記流量制御手段は、
前記同流量制御モードの場合、前記一次側循環流量と前記二次側循環流量とが同じ流量になるように制御する
請求項1に記載の給湯システム。
【請求項3】
前記加熱部から流出する前記一次側熱媒体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度センサを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側出口温度と、前記一次側循環流量と、前記二次側循環流量と、前記一次側出口温度センサによって検出された一次側出口温度とに基づいて、一次側目標温度又は二次側目標流量を制御する
請求項1又は2に記載の給湯システム。
【請求項4】
前記制御部は、
前記二次側出口温度と前記二次側目標温度との差が、二次側温度差閾値を超えたかを判定する異常判定手段を有し、
前記異常判定手段によって、前記二次側出口温度と前記二次側目標温度との差が、二次側温度差閾値を超えたと判定された場合、異常を報知する報知部を更に備える
請求項1〜3のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項5】
前記加熱部を有する熱源ユニットを更に備え、
前記制御部は、
異常が発生した場合、前記熱源ユニットの運転を停止する異常停止手段を更に有する
請求項1〜4のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項6】
前記加熱部から流出する前記一次側熱媒体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度センサを更に備え、
前記制御部は、
前記一次側出口温度センサによって検出された一次側出口温度と、前記二次側出口温度との差が、温度差閾値を超えたかを判定する異常判定手段を更に有し、
前記異常停止手段は、
前記異常判定手段によって、前記一次側出口温度と前記二次側出口温度との差が温度差閾値を超えたと判定された場合、前記熱源ユニットの運転を停止する
請求項5に記載の給湯システム。
【請求項7】
前記制御部は、
前記一次側循環回路における前記一次側熱媒体の流量を示す一次側流量マップと、前記二次側循環回路における前記二次側熱媒体の流量を示す二次側流量マップとを作成するマップ作成手段と、
前記マップ作成手段によって作成された前記一次側流量マップの流量値と前記一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、前記マップ作成手段によって作成された前記二次側流量マップの流量値と前記二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたかを判定する流量判定手段と、を更に有し、
前記異常停止手段は、
前記流量判定手段によって、前記一次側流量マップの流量値と前記一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、前記二次側流量マップの流量値と前記二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたと判定された場合、前記熱源ユニットの運転を停止する
請求項5又は6に記載の給湯システム。
【請求項8】
前記制御部は、
前記二次側目標温度を、前記二次側配管に析出するスケールの析出量が析出量閾値未満となる温度に設定する目標設定手段を更に有する
請求項1〜7のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項9】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側熱媒体を貯留するバッファタンクを更に備える
請求項1〜8のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項10】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側熱媒体を搬送する一次側ポンプを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記一次側循環流量を、前記一次側ポンプで制御する
請求項1〜9のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項11】
前記二次側循環回路に設けられ、前記二次側熱媒体を搬送する二次側ポンプを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側循環流量を、前記二次側ポンプで制御する
請求項1〜10のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項12】
前記二次側ポンプは、
インバータポンプである
請求項11に記載の給湯システム。
【請求項13】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側循環流量を調整する一次側流量調整弁を更に備え、
前記流量制御手段は、
前記一次側循環流量を、前記一次側流量調整弁で制御する
請求項1〜12のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項14】
前記二次側循環回路に設けられ、前記二次側循環流量を調整する二次側流量調整弁を更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側循環流量を、前記二次側流量調整弁で制御する
請求項1〜13のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項15】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側循環流量を検出する一次側流量センサを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記一次側流量センサによって検出された前記一次側循環流量が、一次側目標流量となるように制御する
請求項1〜14のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項16】
前記二次側循環回路に設けられ、前記二次側循環流量を検出する二次側流量センサを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側流量センサによって検出された前記二次側循環流量が、二次側目標流量となるように制御する
請求項1〜15のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項17】
前記加熱部に流入する前記一次側熱媒体の一次側入口温度を検出する一次側入口温度センサを更に備える
請求項1〜16のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項18】
前記カスケード熱交換器に流入する前記二次側熱媒体の二次側入口温度を検出する二次側入口温度センサを更に備え、
前記制御部は、
前記二次側出口温度と、前記二次側入口温度センサによって検出された二次側入口温度とに基づいて、前記二次側循環流量を求める流量演算手段を更に有する
請求項1〜17のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項19】
前記加熱部を有する熱源ユニットを更に備え、
前記制御部は、
前記熱源ユニットに設けられている
請求項1〜18のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項20】
前記制御部は、
前記一次側循環回路の動作を制御する一次側制御部と、
前記二次側循環回路の動作を制御する二次側制御部と、を有する
請求項1〜19のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項21】
前記タンクの上部に設けられ、前記タンクに貯留された前記二次側熱媒体のタンク温度を検出するタンク温度センサを更に備え、
前記制御部は、
前記タンク温度センサによって検出されたタンク温度に基づいて、一次側目標温度及び前記二次側目標温度を設定する目標設定手段を更に有する
請求項1〜20のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項22】
前記タンクには、
上部に設けられ、前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体が流入する上部入口と、
前記上部入口よりも下方に設けられ、前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体が流入する中部入口と、が設けられており、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体が前記上部入口に流入するか前記中部入口に流入するかを切り替える流入切替部を更に備え、
前記制御部は、
前記二次側出口温度が温度閾値以上の場合、前記二次側熱媒体が前記上部入口に流入するように前記流入切替部を切り替え、前記二次側出口温度が温度閾値未満の場合、前記二次側熱媒体が前記中部入口に流入するように前記流入切替部を切り替える切替手段を更に有する
請求項1〜21のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項23】
前記タンクには、
上部に設けられ、供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する上部返り口と、
前記上部返り口よりも下方に設けられ、供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する中部返り口と、が設けられており、
前記タンクから供給対象に供給されて返される前記二次側熱媒体の返り温度を検出する返り温度センサと、
前記タンクから供給対象に供給されて返される前記二次側熱媒体が前記上部返り口に流入するか前記中部返り口に流入するかを切り替える返り切替部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記返り温度センサによって検出された返り温度が返り温度閾値以上の場合、前記二次側熱媒体が前記上部返り口に流入するように前記返り切替部を切り替え、前記返り温度が返り温度閾値未満の場合、前記二次側熱媒体が前記中部返り口に流入するように前記返り切替部を切り替える切替手段を更に有する
請求項1〜22のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項24】
前記タンクには、
上部に設けられ、前記二次側熱媒体が供給対象に流出する上部供給口と、
前記上部供給口よりも下方に設けられ、前記二次側熱媒体が供給対象に流出する中部供給口と、
上部に設けられ、前記上部供給口から流出して供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する上部返り口と、
前記上部返り口よりも下方に設けられ、前記中部供給口から流出して供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する中部返り口と、が設けられている
請求項1〜23のいずれか1項に記載の給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、一次側循環回路に流れる一次側熱媒体と二次側循環回路に流れる二次側熱媒体とがカスケード熱交換器によって熱交換され、加熱された二次側熱媒体を供給対象に供給する給湯システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、給湯システムとして、ヒートポンプを利用して温水を生成するヒートポンプ給湯機が知られている。ヒートポンプ給湯機を用いた給湯システムは、例えばヒートポンプ回路と、一次側循環回路と、二次側循環回路とを有している。ヒートポンプ回路は、熱源ユニットに設けられており、二次側循環回路には貯湯タンクが接続されている。一次側循環回路は、ヒートポンプ回路と二次側循環回路との間において、それぞれカスケード熱交換器を介して接続されている。給湯システムでは、熱源ユニットから供給される温熱によって二次側循環回路に流れる水が加熱され、加熱された水が貯湯タンクに貯留される。給湯システムは、ヒートポンプ回路から供給される温熱によって直接二次側循環回路に流れる水が加熱されるのではなく、一次側循環回路を介して加熱される。このため、ヒートポンプ回路における水質制限及び耐圧制限等の影響を受けず、硬度が高く低コストの井戸水を使用することができる。しかし、二次側循環回路の出湯温度を制御するためには、一次側循環回路に流れる熱媒体の量及びカスケード熱交換器に流入する熱媒体の温度、二次側循環回路に流れる水の量及び供給対象に供給される湯の温度の制御が必要となる。
【0003】
二次側循環回路の加熱制御を行っている給湯システムとして、特許文献1には、一次側循環回路において水がカスケード熱交換器に流入する一次側出湯温度と、二次側循環回路において水がカスケード熱交換器から流出する二次側出湯温度との温度差が一定温度差となるように二次側循環回路の水の流量を制御する給湯システムが開示されている。また、特許文献2にも、特許文献1と同様に、一次側出湯温度と二次側出湯温度との温度差が一定温度差となるように、二次側循環回路の水の流量を制御する給湯システムが開示されている。また、特許文献2は、一次側出湯温度と二次側出湯温度との温度差が大きい場合、異常を検出する。更に、特許文献3には、貯湯タンクの温水を、貯湯タンクの中間部に接続された中温水出湯路から優先的に取り出して給湯に使用する給湯装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2016−75425号公報
【特許文献2】特開2010−65852号公報
【特許文献3】特開2005−172324号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のとおり、特許文献1及び特許文献2のような従来の給湯システムは、二次側出湯温度の制御において、一次側出湯温度と二次側出湯温度との温度差が一定温度差となるように、二次側循環回路の水の流量を制御している。しかし、特許文献1及び特許文献2は、一次側循環回路と二次側循環回路とが別々に制御されており、一次側循環回路の水の流量と二次側循環回路の水の流量とが異なる。このため、カスケード熱交換器における熱交換効率が悪い。また、特許文献1及び特許文献2は、貯湯タンクへの出湯温度が目標温度にならないおそれがある。特許文献3には、一次側循環回路に相当する回路が存在しない。このため、一次側出湯温度と二次側出湯温度とを制御することは考慮されていない。
【0006】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、カスケード熱交換器における熱交換効率を向上させる給湯システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る給湯システムは、一次側熱媒体を加熱する加熱部と、一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、カスケード熱交換器と、二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、カスケード熱交換器から流出する二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、一次側熱媒体の一次側循環流量及び二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、流量制御手段が一次側循環流量及び二次側循環流量を制御する。このため、カスケード熱交換器において、一次側熱媒体と二次側熱媒体とが過不足なく流れる。従って、カスケード熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本発明の実施の形態1に係る給湯システム1を示す回路図である。
図2】本発明の実施の形態1に係る給湯システム1の制御部40を示すブロック図である。
図3】本発明の実施の形態1における二次側出口温度とスケールの付着量との関係を示すグラフである。
図4】本発明の実施の形態1に係る給湯システム1を示す回路図である。
図5】本発明の実施の形態1における流量制御の動作を示すフローチャートである。
図6】本発明の実施の形態1における異常停止の動作を示すフローチャートである。
図7】本発明の実施の形態1における異常停止の動作を示すフローチャートである。
図8】本発明の実施の形態2に係る給湯システム2を示す回路図である。
図9】本発明の実施の形態3に係る給湯システム3を示す回路図である。
図10】本発明の実施の形態4に係る給湯システム4を示す回路図である。
図11】本発明の実施の形態5に係る給湯システム5を示す回路図である。
図12】本発明の実施の形態6に係る給湯システム6を示す回路図である。
図13】本発明の実施の形態7に係る給湯システム7を示す回路図である。
図14】本発明の実施の形態8に係る給湯システム8を示す回路図である。
図15】本発明の実施の形態9に係る給湯システム9を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
実施の形態1.
以下、本発明に係る給湯システムの実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る給湯システム1を示す回路図である。この図1に基づいて、給湯システム1について説明する。図1に示すように、給湯システム1は、熱源ユニット11と、カスケード熱交換器13と、タンク22と、制御部40とを備えている。また、熱源ユニット11には、ヒートポンプ回路11aと、一次側循環回路14の一部とが設けられており、一次側循環回路14と二次側循環回路15とは、カスケード熱交換器13によって接続されている。給湯システム1において、ヒートポンプ回路11aによって生成された温熱が、一次側循環回路14を介して二次側循環回路15に流れる二次側熱媒体に送られ、二次側熱媒体が加熱される。
【0011】
(ヒートポンプ回路11a)
ヒートポンプ回路11aは、圧縮機61、加熱部12、膨張部62及び熱源熱交換器63がヒートポンプ配管により接続され、冷媒が循環する。圧縮機61は、低温低圧の状態の冷媒を吸入し、吸入した冷媒を圧縮して高温高圧の状態の冷媒にして吐出する。加熱部12は、冷媒と一次側熱媒体との間で熱交換する冷媒熱媒体間熱交換器である。加熱部12は、冷媒と一次側熱媒体とを熱交換して、一次側熱媒体を加熱する。膨張部62は、冷媒を減圧して膨張する減圧弁又は膨張弁である。膨張部62は、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。熱源熱交換器63は、冷媒と熱媒体との間で熱交換する。冷媒は、例えばCO冷媒が使用される。なお、本実施の形態1では、加熱部12による一次側熱媒体の加熱がヒートポンプを用いて行われているが、外部に熱を供給するものであればその構成を問わず、例えばヒータ等を用いて行われてもよい。
【0012】
(一次側循環回路14)
一次側循環回路14は、一次側ポンプ16、一次側流量調整弁18、加熱部12及びカスケード熱交換器13が一次側配管14cにより接続され、一次側熱媒体が循環する。一次側循環回路14は、加熱部12を介してヒートポンプ回路11aに接続されている。ここで、一次側配管14cは、一次側出口配管14aと一次側入口配管14bとを有している。一次側出口配管14aは、加熱部12の下流側とカスケード熱交換器13の上流側とを接続する。一次側入口配管14bは、カスケード熱交換器13の下流側と加熱部12の上流側とを接続する。
【0013】
一次側ポンプ16は、一次側熱媒体を搬送する。一次側流量調整弁18は、一次側熱媒体の一次側循環流量V1を調整する弁であり、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。カスケード熱交換器13は、一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換する。カスケード熱交換器13は、一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換して、二次側熱媒体を加熱する。一次側熱媒体は、例えば水又はブライン等が使用される。なお、一次側熱媒体が水の場合、水道水が使用されてもよいし、井戸水等の硬度が高い水質の水が使用されてもよい。
【0014】
また、一次側循環回路14には、一次側流量センサ20、一次側入口温度センサ31及び一次側出口温度センサ32が設けられている。一次側流量センサ20は、一次側熱媒体の一次側循環流量V1を検出する。一次側入口温度センサ31は、カスケード熱交換器13から流出して加熱部12に流入する一次側熱媒体の一次側入口温度T1lowを検出する。一次側出口温度センサ32は、加熱部12から流出してカスケード熱交換器13に流入する一次側熱媒体の一次側出口温度T1を検出する。なお、一次側出口温度T1は、一次側出湯温度とも呼称される。
【0015】
(二次側循環回路15)
二次側循環回路15は、二次側ポンプ17、二次側流量調整弁19、カスケード熱交換器13及びタンク22が二次側配管15dにより接続され、二次側熱媒体が循環する回路である。二次側循環回路15は、カスケード熱交換器13を介して一次側循環回路14に接続されている。ここで、二次側配管15dは、二次側出口配管15aと二次側入口配管15bとを有している。二次側出口配管15aは、カスケード熱交換器13の下流側とタンク22の上流側とを接続する。二次側入口配管15bは、タンク22の下流側とカスケード熱交換器13の上流側とを接続する。二次側ポンプ17は、二次側熱媒体を搬送する。二次側流量調整弁19は、二次側熱媒体の二次側循環流量V2を調整する弁であり、例えば開度が調整される電子式膨張弁である。タンク22は、二次側熱媒体を貯留する容器である。二次側熱媒体は、例えば水が使用される。
【0016】
タンク22には、上部入口71と下部出口72と上部供給口73と補給口74と上部返り口75とが設けられている。上部入口71は、タンク22の上部に設けられ、カスケード熱交換器13から流出する二次側熱媒体が流入する開口部である。下部出口72は、タンク22の下部に設けられ、タンク22から二次側熱媒体が流出する開口部である。上部供給口73は、タンク22の上部において供給配管51に接続され、二次側熱媒体が供給配管51を通って供給対象に流出する開口部である。補給口74は、タンク22の上部において補給配管52に接続され、補給源から二次側熱媒体が補給される開口部である。上部返り口75は、供給対象に供給された二次側熱媒体が返されて返り配管53から流入する開口部である。
【0017】
タンク22の内部は、上方に高温の二次側熱媒体が貯留され、下方に低温の二次側熱媒体が溜まる。即ち、タンク22の内部は、上方が高温であり、下方が低温であり、中間が中温である温度成層となっている。タンク22は、供給対象において供給負荷が発生すると、上部供給口73から高温の二次側熱媒体が流出して供給対象に供給される。高温の二次側熱媒体が供給対象に供給されると、補給源から低温の二次側熱媒体が補給口74を通ってタンク22内に補給される。
【0018】
また、二次側循環回路15には、二次側流量センサ21及び二次側出口温度センサ33が設けられている。二次側流量センサ21は、二次側熱媒体の二次側循環流量V2を検出する。二次側出口温度センサ33は、カスケード熱交換器13から流出してタンク22に流入する二次側熱媒体の二次側出口温度T2を検出する。なお、二次側出口温度T2は、二次側出湯温度とも呼称される。
【0019】
ここで、圧縮機61、加熱部12、膨張部62、熱源熱交換器63、一次側ポンプ16、一次側流量調整弁18、一次側流量センサ20、一次側入口温度センサ31、一次側出口温度センサ32及び制御部40は、熱源ユニット11に収容されている。熱源ユニット11は、ヒートポンプ給湯機と呼称されるユニットである。ここで、一次側循環回路14では、冷媒ではない一次側熱媒体が循環するため、熱源ユニット11内におけるスケールの詰まりが抑制される。このため、井戸水等の硬度が高い水質の水を使用することができる。なお、給湯システム1は、異常を報知する報知部85を備えている(図2参照)。報知部85は、例えば表示装置又はスピーカ等で構成される。
【0020】
(給湯動作)
次に、給湯動作について説明する。先ず、ヒートポンプ回路11aにおける冷媒の流れについて説明する。ヒートポンプ回路11aにおいて、圧縮機61に吸入された冷媒は、圧縮機61によって圧縮されて高温高圧のガス状態で吐出する。圧縮機61から吐出された高温高圧の冷媒は、加熱部12に流入し、加熱部12において、一次側熱媒体と熱交換されて冷却される。このとき、低温の一次側熱媒体が加熱される。冷却された冷媒は、膨張部62に流入し、膨張部62において膨張及び減圧される。そして、膨張及び減圧された冷媒は、熱源熱交換器63に流入し、熱源熱交換器63において、熱媒体と熱交換されて加熱される。加熱された低温低圧の冷媒は、圧縮機61に吸入される。
【0021】
次に、一次側循環回路14における一次側熱媒体の流れについて説明する。一次側循環回路14において、一次側ポンプ16に吸入された一次側熱媒体は、加熱部12に向かって搬送される。搬送された一次側熱媒体は、一次側流量調整弁18を通って加熱部12に流入し、加熱部12において冷媒と熱交換されて加熱される。加熱された一次側熱媒体は、カスケード熱交換器13に流入し、カスケード熱交換器13において、二次側熱媒体と熱交換されて冷却される。このとき、低温の二次側熱媒体が加熱される。そして、冷却された一次側熱媒体は、一次側ポンプ16に吸入される。
【0022】
次に、二次側循環回路15における二次側熱媒体の流れについて説明する。二次側循環回路15において、二次側ポンプ17に吸入された二次側熱媒体は、カスケード熱交換器13に向かって搬送される。搬送された二次側熱媒体は、二次側流量調整弁19を通ってカスケード熱交換器13に流入し、カスケード熱交換器13において、一次側熱媒体と熱交換されて加熱される。加熱された二次側熱媒体は、タンク22の上部入口71に流入する。これにより、タンク22の上部に高温の二次側熱媒体が貯留される。
【0023】
(制御部40)
次に、制御部40について説明する。制御部40は、一次側流量センサ20によって検出された一次側熱媒体の一次側循環流量V1、二次側流量センサ21によって検出された二次側熱媒体の二次側循環流量V2、一次側入口温度センサ31によって検出された一次側入口温度T1low、一次側出口温度センサ32によって検出された一次側出口温度T1及び二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2に基づいて、給湯システム1の運転動作を制御する。
【0024】
図2は、本発明の実施の形態1に係る給湯システム1の制御部40を示すブロック図である。図2に示すように、制御部40は、目標設定手段90、第1の判定手段82、第2の判定手段83、流量制御手段81、異常判定手段86、マップ作成手段87、流量判定手段88及び異常停止手段89を有している。
【0025】
(目標設定手段90)
目標設定手段90は、一次側出口温度T1の目標値である一次側目標温度T1mと、二次側出口温度T2の目標値である二次側目標温度T2mとを設定する。また、目標設定手段90は、一次側循環流量V1の目標値である一次側目標流量V1mと、二次側循環流量V2の目標値である二次側目標流量V2mとを設定する。
【0026】
(第1の判定手段82,第2の判定手段83)
第1の判定手段82は、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2が、二次側目標温度T2m未満かを判定する。第2の判定手段83は、加熱部12から流出する一次側熱媒体の一次側出口温度T1の目標値として設定された一次側目標温度T1mが、目標上限温度T1mmaxであるかを判定する。また、第2の判定手段83は、一次側循環流量V1及び二次側循環流量V2が同じであるか又は一次側循環流量V1が二次側循環流量V2よりも多いかを判定する。なお、目標上限温度T1mmaxは、例えば90[℃]である。また、二次側目標温度T2mの二次側目標上限値T2mmaxが決められてもよい。この場合、二次側目標上限値T2mmaxは、例えば下記式(1)から求められる。
【0027】
[式1]
T2mmax=T1mmax−β・・・(1)
【0028】
ここで、β[℃]は、2<β<20を満たし、初期値が例えば5[℃]に設定されている。
【0029】
(流量制御手段81)
流量制御手段81は、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2が、二次側目標温度T2mとなるように、一次側熱媒体の一次側循環流量V1及び二次側熱媒体の二次側循環流量V2を制御する。なお、流量制御手段81は、一次側熱媒体の一次側循環流量V1を、一次側ポンプ16で制御してもよいし、一次側流量調整弁18で制御してもよい。ここで、流量制御手段81は、一次側流量センサ20によって検出された一次側熱媒体の一次側循環流量V1が、一次側目標流量V1mとなるように制御する。また、流量制御手段81は、二次側熱媒体の二次側循環流量V2を、二次側ポンプ17で制御してもよいし、二次側流量調整弁19で制御してもよい。ここで、流量制御手段81は、二次側流量センサ21によって検出された二次側熱媒体の一次側循環流量V1が、二次側目標流量V2mとなるように制御する。
【0030】
(異常判定手段86)
異常判定手段86は、異常を判定するものである。異常判定手段86は、二次側出口温度T2と二次側目標温度T2mとの差が、二次側温度差閾値を超えたか否かを判定する。二次側温度差閾値は、二次側出口温度T2と二次側目標温度T2mとが点検等が必要なほど大きく離れている値として設定される。そして、報知部85は、異常判定手段86によって、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2と、二次側目標温度T2mとの差が、二次側温度差閾値を超えたと判定された場合、異常を報知する。
【0031】
また、異常判定手段86は、一次側出口温度センサ32によって検出された一次側出口温度T1と、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2との差が、温度差閾値を超えたかを判定する。
【0032】
(マップ作成手段87)
マップ作成手段87は、一次側循環回路14における一次側熱媒体の流量を示す一次側流量マップと、二次側循環回路15における二次側熱媒体の流量を示す二次側流量マップとを作成する。マップ作成手段87は、一次側循環回路14において、一次側ポンプ16の開度及び一次側流量調整弁18の開度毎に、一次側流量センサ20によって検出された一次側熱媒体の一次側循環流量V1を取得して、一次側循環回路14の流量マップを作成する。即ち、一次側流量マップは、例えば一次側ポンプ16の開度及び一次側流量調整弁18の開度毎の一次側熱媒体の流量を示す。また、マップ作成手段87は、二次側循環回路15において、二次側ポンプ17の開度及び二次側流量調整弁19の開度毎に、二次側流量センサ21によって検出された二次側熱媒体の二次側循環流量V2を取得して、二次側循環回路15の流量マップを作成する。即ち、二次側流量マップは、例えば二次側ポンプ17の開度及び二次側流量調整弁19の開度毎の二次側熱媒体の流量を示す。
【0033】
(流量判定手段88)
流量判定手段88は、マップ作成手段87によって作成された一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量とが一次側流量差閾値を超えたか、又は、マップ作成手段87によって作成された二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量とが二次側流量差閾値を超えたかを判定する。また、流量判定手段88は、一次側出口温度T1及び二次側出口温度T2の温度変化速度が、速度閾値以下であるかを判定する。ここで、温度変化速度は、温度の変化量ΔT[℃]を時間[min]で除算した値である。流量判定手段88は、温度変化速度が速度閾値を超える場合、一次側熱媒体の流れる量及び二次側熱媒体の流れる量が規定量であると判断する。
【0034】
一方、流量判定手段88は、温度変化速度が速度閾値以下の場合、一次側熱媒体の流れる量及び二次側熱媒体の流れる量が不足していると判断する。そして、流量判定手段88は、更に、マップ作成手段87によって作成された一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、マップ作成手段87によって作成された二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたかを判定する。
【0035】
(異常停止手段89)
異常停止手段89は、異常判定手段86によって、一次側出口温度T1と二次側出口温度T2との差が温度差閾値を超えたと判定された場合、熱源ユニット11の運転を停止する。一次側出口温度T1と二次側出口温度T2との差が大きい場合、一次側熱媒体の流れる量及び二次側熱媒体の流れる量が不足していると判断される。一次側循環回路14又は二次側循環回路15において、スケール又は異物が詰まっていると、一次側熱媒体又は二次側熱媒体が流れ難くなる。そこで、異常停止手段89は、熱源ユニット11の運転を停止する。
【0036】
また、異常停止手段89は、流量判定手段88によって、一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたと判定された場合、熱源ユニット11の運転を停止する。一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量とが一次側流量差閾値を超えた場合、一次側熱媒体の流れる量が不足していると判断する。また、二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量とが二次側流量差閾値を超えた場合、二次側熱媒体の流れる量が不足していると判断する。
【0037】
一次側循環回路14又は二次側循環回路15において、スケール又は異物が詰まっていると、一次側熱媒体又は二次側熱媒体が流れ難くなる。そこで、異常停止手段89は、熱源ユニット11の運転を停止する。以上のとおり、給湯システム1は、一次側循環回路14又は二次側循環回路15において、スケールの詰まり、異物の詰まり又は凍結等によって、一次側熱媒体又は二次側熱媒体の流量が低下したことを検知することができる。
【0038】
図3は、本発明の実施の形態1における二次側出口温度とスケールの付着量との関係を示すグラフである。図3において、横軸は、二次側出口温度T2[℃]であり、縦軸は、カルシウムスケール付着量[μg/cm/hr]である。本実施の形態1では、カルシウムのスケールについて例示する。目標設定手段90は、二次側目標温度T2mを、二次側配管15dに析出するスケールの析出量が析出量閾値未満となる温度に設定する。図3に示すように、二次側出口温度T2が低くなるほど、スケール付着量が小さくなる。そこで、目標設定手段90は、二次側目標温度T2mを所定の温度以下に抑える。これにより、二次側循環回路15におけるスケール詰まりを抑制することができる。
【0039】
(流量制御手段81の詳細な説明)
図4は、本発明の実施の形態1に係る給湯システム1を示す回路図である。次に、本制御について詳細に説明する。本制御では、カスケード熱交換器13における熱交換効率を向上させるため、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同じになるように制御を行う。以下の説明において、図4に示すように、一次側出口温度T1、二次側出口温度T2、一次側目標温度T1m、二次側目標温度T2m、一次側循環流量V1、二次側循環流量V2、一次側目標流量V1m及び二次側目標流量V2mとして表記する。
【0040】
図5は、本発明の実施の形態1における流量制御の動作を示すフローチャートである。図5に示すように、目標設定手段90は、給湯運転中において、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とを比較し(ステップST1)、二次側循環流量V2がV1×α1≦V2m≦V1×α2であれば、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同流量とみなす。V1×α1>V2m又はV2m>V1×α2の場合は、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2との流量が異なると判定する。流量が異なると判定した場合は、二次側循環回路15の二次側流量マップの流量に対してα3の値をかけることによって、二次側流量マップの補正が行われる(補正A,ステップST2)。また、二次側目標流量V2mが、V2m=V1に補正される(補正B,ステップST3)。このように、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同流量とするように制御される。即ち、制御部40のモード設定手段が、同流量制御モードに設定する。なお、ΔT1、α1、α2及びα3は所定の値である。
【0041】
一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同流量となるように制御された後に、二次側出口温度T2が二次側目標温度T2mとなるように一次側出口温度T1が制御される。二次側出口温度T2が、T2m≦T2≦T2m+ΔT2を満たし(ステップST4)、一次側出口温度T1が、T1m≦T1≦T1m+ΔT1を満たす場合(ステップST5)、補正は行われない。一方、二次側出口温度T2がT2m≦T2≦T2m+ΔT2を満たすものの、一次側出口温度T1がT1m>T1又はT1>T1m+ΔT1となって一次側目標温度T1mから外れている場合、一次側目標温度T1mを、T1m+β1と補正する(補正C,ステップST6)。また、ステップST4の条件を満たさない場合、T2とT2mとが比較される(ステップST7)。二次側出口温度T2がT2m>T2の場合、一次側出口温度T1を、T1m+β2と補正する(補正D,ステップST8)。更に、二次側出口温度T2がT2>T2m+ΔT2の場合、一次側目標温度T1mを、T1m+β3と補正する(補正E,ステップST9)。なお、ΔT2、β1、β2及びβ3は所定の値である。
【0042】
図5に示す制御によって、一次側循環流量V1及び二次側循環流量V2とが同流量となる。また、一次側出口温度T1及び二次側出口温度T2は、それぞれ目標温度となるように制御される。上記のように、一次側循環流量V1及び二次側循環流量V2が同流量となるように制御され、カスケード熱交換器13における熱交換効率が向上する。
【0043】
なお、一次側目標温度T1m及び二次側目標温度T2mは、加算減算だけではなく、乗算除算によって求められてもよい。ここで、二次側流量が減らされる割合は、計算式によって求められる。先ず、未知である二次側入口温度T2lowが求められる。一次側循環流量V1、二次側循環流量V2、一次側入口温度T1low、一次側出口温度T1、二次側出口温度T2、二次側入口温度T2lowから、以下の熱交換の式(2)が成立する。
【0044】
[式2]
V1×(T1−T1low)=V2×(T2−T2low)・・・(2)
【0045】
未知である二次側入口温度T2lowは、上記式(2)を変換した下記式(3)から求められる。
【0046】
[式3]
T2low=(V2×T2−V1×(T1−T1low))/V2・・・(3)
【0047】
上記式(3)から二次側入口温度T2lowが求められた後、二次側目標流量V2mが求められる。ここで、以下の熱交換の式(4)が成立する。
【0048】
[式4]
V1×(T1−T1low)=V2m×(T2m−T2low)・・・(4)
【0049】
上記式(4)を変換した下記式(5)から、二次側目標流量V2mが求められる。
【0050】
[式5]
V2m=(V1×(T1−T1low))/(T2m−T2low)・・・(5)
【0051】
なお、二次側循環流量V2の下限値は、例えば3.3[L/min]である。ただ、給湯システム1の起動時の初期流量は下限値を下回るものとし、例えば除霜運転から復帰した際に、下限値が適用される。
【0052】
(異常停止動作)
図6は、本発明の実施の形態1における異常停止の動作を示すフローチャートである。次に、異常停止の動作について説明する。図6に示すように、給湯システム1の運転が開始されると、同流量制御モードとして、表1のいずれかのパターンにおいて、目標設定手段90は、一次側目標温度T1m又は二次側目標流量V2mを変更する(ステップST11)。そして、異常判定手段86によって、一次側出口温度T1と二次側出口温度T2との差が温度差閾値を超えたが判定される(ステップST12)。一次側出口温度T1と二次側出口温度T2との差が温度差閾値以下の場合(ステップST12のNo)、ステップST11に戻る。一方、一次側出口温度T1と二次側出口温度T2との差が温度差閾値を超えた場合(ステップST12のYes)、異常停止手段89によって、熱源ユニット11が停止される。
【0053】
図7は、本発明の実施の形態1における異常停止の動作を示すフローチャートである。図7に示すように、試運転時において、マップ作成手段87によって、一次側循環回路14における一次側熱媒体が流れる量を示す一次側流量マップと、二次側循環回路15における二次側熱媒体が流れる量を示す二次側流量マップとが作成される(ステップST21)。そして、給湯システム1の試運転が終了する(ステップST22)。給湯システム1の運転が開始されると(ステップST23)、流量判定手段88によって、一次側出口温度T1及び二次側出口温度T2の温度変化速度が、速度閾値以下であるかが判定される(ステップST24)。
【0054】
一次側出口温度T1及び二次側出口温度T2の温度変化速度が、速度閾値より大きい場合(ステップST24のNo)、ステップST24に戻る。一方、一次側出口温度T1及び二次側出口温度T2の温度変化速度が、速度閾値以下の場合(ステップST24のYes)、流量判定手段88において、マップ作成手段87によって作成された一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量とが一次側流量差閾値を超えたか、又は、マップ作成手段87によって作成された二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量とが二次側流量差閾値を超えたかが判定される(ステップST25)。ステップST25の条件が満たさない場合(ステップST25のNo)、ステップST24に戻る。一方、ステップST25の条件が満たされる場合(ステップST25のYes)、異常停止手段89によって、熱源ユニット11が停止される。
【0055】
本実施の形態1によれば、流量制御手段81が一次側循環流量V1及び二次側循環流量V2を制御する。このため、カスケード熱交換器13において、一次側熱媒体と二次側熱媒体とが過不足なく流れる。従って、カスケード熱交換器13における熱交換効率を向上させつつ、二次側循環回路15においてカスケード熱交換器13から流出する二次側熱媒体の二次側出口温度T2を二次側目標温度T2mとすることができる。
【0056】
また、制御部40は、一次側循環流量V1及び二次側循環流量V2が同じになる同流量制御モードに設定するモード設定手段80を有し、流量制御手段81は、同流量制御モードの場合、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同じ流量になるように制御する。これにより、カスケード熱交換器13における熱交換効率が向上する。
【0057】
加熱部12から流出する一次側熱媒体の一次側出口温度T1を検出する一次側出口温度センサ32を更に備え、流量制御手段81は、二次側出口温度T2と、一次側循環流量V1と、二次側循環流量V2と、一次側出口温度センサ32によって検出された一次側出口温度T1とに基づいて、一次側目標温度T1m又は二次側目標流量V2mを制御する。これにより、流量制御で一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同じになるように実行することができる。
【0058】
そして、制御部40は、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2と、二次側目標温度T2mとの差が、二次側温度差閾値を超えたかを判定する異常判定手段86を有し、異常判定手段86によって、二次側出口温度T2と二次側目標温度T2mとの差が、二次側温度閾値を超えたと判定された場合、異常を報知する報知部85を更に備える。二次側出口温度T2と二次側目標温度T2mとが点検等が必要なほど大きく離れている場合に、異常が報知されることによって、作業者等が直ちに点検等を行うことができる。
【0059】
加熱部12を有する熱源ユニット11を更に備え、制御部40は、異常が発生した場合、熱源ユニット11の運転を停止する異常停止手段89を更に有する。また、加熱部12から流出する一次側熱媒体の一次側出口温度T1を検出する一次側出口温度センサ32を更に備え、制御部40は、一次側出口温度センサ32によって検出された一次側出口温度T1と、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2との差が、温度差閾値を超えたかを判定する異常判定手段86を更に有し、異常停止手段89は、異常判定手段86によって、一次側出口温度T1と二次側出口温度T2との差が温度差閾値を超えたと判定された場合、熱源ユニット11の運転を停止する。これにより、一次側循環回路14及び二次側循環回路15において、スケールによる詰まり又は凍結等が発生したことを予測し、点検等を行うことができる。
【0060】
更に、制御部40は、一次側循環回路14における一次側熱媒体の流量を示す一次側流量マップと、二次側循環回路15における二次側熱媒体の流量を示す二次側流量マップとを作成するマップ作成手段87と、マップ作成手段87によって作成された一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、マップ作成手段87によって作成された二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたかを判定する流量判定手段88と、を更に有し、異常停止手段89は、流量判定手段88によって、一次側流量マップの流量値と一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、二次側流量マップの流量値と二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたと判定された場合、熱源ユニット11の運転を停止する。これにより、一次側循環回路14及び二次側循環回路15において、スケールによる詰まり又は凍結等が発生したことを予測し、点検等を行うことができる。
【0061】
制御部40は、二次側目標温度T2mを、二次側配管15dに析出するスケールの析出量が析出量閾値未満となる温度に設定する目標設定手段90を更に有する。これにより、二次側循環回路15におけるスケールの詰まりを抑制することができる。
【0062】
また、制御部40は、熱源ユニット11に設けられており、一次側循環回路14及び二次側循環回路15の動作を包括的に制御している。このため、熱源ユニット11側で、二次側循環回路15の状態を把握することができるため、異常が発生した場合に直ちに認識することができる。
【0063】
実施の形態2.
図8は、本発明の実施の形態2に係る給湯システム2を示す回路図である。本実施の形態2は、バッファタンク60が設けられている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態2では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0064】
図8に示すように、バッファタンク60は、一次側循環回路14においてカスケード熱交換器13の下流側と熱源ユニット11に設けられた一次側ポンプ16との間に設けられ、一次側熱媒体を貯留する容器である。カスケード熱交換器13の下流側の一次側出口温度T1が低温から高温に急激に変化した場合、熱源ユニット11の運転状態が変化して、高圧圧力の上昇、ヒートポンプ回路11aの冷媒の温度の上昇、熱源ユニット11内の圧縮機61への液バック等の異常が発生するおそれがある。
【0065】
このように、従来の給湯システムは、熱源ユニット内に入る一次側熱媒体の温度(入水温度)が急変するという課題を有する。本実施の形態2は、バッファタンク60を設けることによって、カスケード熱交換器13の下流側の一次側出口温度T1が低温から高温に急激に変化しても、熱源ユニット11に入る一次側熱媒体の温度を低い温度に保つことができる。これにより、熱源ユニット11を保護することができる。また、一次側循環回路14は密閉回路となっており、一次側熱媒体の温度が上昇すると、一次側熱媒体が膨張するが、バッファタンク60によって一次側熱媒体の膨張を吸収することができる。
【0066】
実施の形態3.
図9は、本発明の実施の形態3に係る給湯システム3を示す回路図である。本実施の形態3は、二次側流量センサ21の代わりに二次側入口温度センサ34が設けられている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態3では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0067】
図9に示すように、二次側循環回路15には、二次側入口温度センサ34が設けられている。二次側入口温度センサ34は、タンク22から流出してカスケード熱交換器13に流入する二次側熱媒体の二次側入口温度T2lowを検出するセンサである。
【0068】
制御部40は、流量演算手段91を有している。流量演算手段91は、二次側出口温度センサ33によって検出された二次側出口温度T2と、二次側入口温度センサ34によって検出された二次側入口温度T2lowとに基づいて、二次側熱媒体の二次側循環流量V2を求める。より具体的には、流量演算手段91は、二次側出口温度T2及び二次側入口温度T2lowのほかに、一次側入口温度センサ31によって検出された一次側入口温度T1low、一次側出口温度センサ32によって検出された一次側出口温度T1及び一次側流量センサ20によって検出された一次側循環流量V1に基づいて、二次側循環流量V2を求める。
【0069】
カスケード熱交換器13において熱交換される熱量Qは、一次側循環回路14と二次側循環回路15とで等しいため、熱量Qは以下の熱交換の式(6)から求められる。
【0070】
[式6]
Q=V1×(T1−T1low)=V2×(T2−T2low)・・・(6)
【0071】
上記式(6)から、二次側循環流量V2を近似的に求めることができる。このように、本実施の形態3は、二次側入口温度センサ34を設けることによって二次側循環流量V2を近似的に求めることができるため、二次側流量センサ21が不要である。このため、二次側循環回路15を構成する上で、コストを削減することができる。なお、通常、同流量制御モードが行われ、一次側循環流量V1と二次側循環流量V2とが同じになるように一次側目標温度T1mと二次側目標温度T2mとが変更される。
【0072】
実施の形態4.
図10は、本発明の実施の形態4に係る給湯システム4を示す回路図である。本実施の形態4は、二次側ポンプ17がインバータポンプである点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態4では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0073】
本実施の形態4では、流量制御手段81は、インバータポンプである二次側ポンプ17の回転数を調整することによって、二次側循環流量V2を制御する。このため、図10に示すように、二次側流量調整弁19を省略することができる。よって、二次側循環回路15を構成する上で、コストを削減することができる。
【0074】
実施の形態5.
図11は、本発明の実施の形態5に係る給湯システム5を示す回路図である。本実施の形態5は、制御部40が、一次側制御部40aと二次側制御部40bとに分かれている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態5では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0075】
図11に示すように、一次側制御部40aは、熱源ユニット11内に設けられ、一次側循環回路14の動作を制御する。また、二次側制御部40bは、熱源ユニット11外に設けられ、二次側循環回路15の動作を制御する。なお、一次側制御部40aと二次側制御部40bとは接続されており、一次側制御部40aは、二次側制御部40bを介して、二次側循環回路15の状況を確認することができる。制御部40を分けることによって、より正確な制御を行うことができる。
【0076】
実施の形態6.
図12は、本発明の実施の形態6に係る給湯システム6を示す回路図である。本実施の形態6は、タンク温度センサ35を備えている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態6では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0077】
図12に示すように、タンク温度センサ35は、タンク22の上部に設けられ、タンク22に貯留された二次側熱媒体のタンク温度を検出するセンサである。また、目標設定手段90は、タンク温度センサ35によって検出されたタンク温度に基づいて、一次側目標温度T1m及び二次側目標温度T2mを設定する。給湯システム1の制御部40は、タンク温度が所定の設定温度より低い場合、熱源ユニット11を運転させ、タンク温度が設定温度以上になると、熱源ユニット11を停止させる。このように、一次側目標温度T1m及び二次側目標温度T2mが、タンク温度にも基づいて設定されているため、流量制御手段81が一次側循環流量V1及び二次側循環流量V2を制御する上で、より精密な制御を行うことができる。
【0078】
実施の形態7.
図13は、本発明の実施の形態7に係る給湯システム7を示す回路図である。本実施の形態7は、タンク22に中部入口76が設けられている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態7では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0079】
図13に示すように、タンク22には、上部入口71のほかに中部入口76が設けられている。中部入口76は、上部入口71よりも下方に設けられ、カスケード熱交換器13から流出する二次側熱媒体が流入する開口部である。また、一次側循環回路14には、流入切替部23が設けられている。流入切替部23は、カスケード熱交換器13から流出する二次側熱媒体が上部入口71に流入するか中部入口76に流入するかを切り替える。なお、流入切替部23と中部入口76とは、中部配管15cによって接続されている。
【0080】
また、制御部40は、切替手段92を有している。切替手段92は、二次側出口温度センサ36によって検出された二次側出口温度T2が温度閾値以上の場合、二次側熱媒体が上部入口71に流入するように流入切替部23を切り替え、二次側出口温度センサ36によって検出された二次側出口温度T2が温度閾値未満の場合、二次側熱媒体が中部入口76に流入するように流入切替部23を切り替える。切替手段92は、例えば三方弁である。なお、二次側出口温度センサ36は、実施の形態1の二次側出口温度センサ33と共通化してもよい。
【0081】
タンク22の内部は、上方に高温の二次側熱媒体が貯留され、下方に低温の二次側熱媒体が溜まる。即ち、タンク22の内部は、上方が高温であり、下方が低温であり、中間が中温である温度成層となっている。従来の給湯システムは、タンク内の温度成層が保たれないという課題を有する。本実施の形態7では、高温の二次側熱媒体は、一次側出口配管14aを通って上部入口71からタンク22に流入して貯留される。また、中温の二次側熱媒体は、中部配管15cを通って中部入口76からタンク22に流入して貯留される。これにより、タンク22の内部の温度成層が崩されることを抑制することができる。
【0082】
実施の形態8.
図14は、本発明の実施の形態8に係る給湯システム8を示す回路図である。本実施の形態8は、タンク22に中部返り口77が設けられている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態8では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0083】
図14に示すように、タンク22には、上部返り口75のほかに中部返り口77が設けられている。中部返り口77は、上部返り口75よりも下方に設けられ、供給対象に供給された二次側熱媒体が返されて中部返り配管54bから流入する。また、返り配管54には、返り切替部24が設けられている。返り切替部24は、タンク22から供給対象に供給されて返される二次側熱媒体が上部返り口75に流入するか中部返り口77に流入するかを切り替える。なお、返り切替部24と上部返り口75とは、上部返り配管54aによって接続されており、返り切替部24と中部返り口77とは、中部返り配管54bによって接続されている。更に、返り配管54には、返り温度センサ37が設けられている。返り温度センサ37は、タンク22から供給対象に供給されて返される二次側熱媒体の返り温度を検出するセンサである。
【0084】
また、制御部40は、切替手段93を有している。切替手段93は、返り温度センサ37によって検出された返り温度が返り温度閾値以上の場合、二次側熱媒体が上部返り口75に流入するように返り切替部24を切り替え、返り温度センサ37によって検出された返り温度が返り温度閾値未満の場合、二次側熱媒体が中部返り口77に流入するように返り切替部24を切り替える。切替手段93は、例えば三方弁である。
【0085】
タンク22の内部は、上方に高温の二次側熱媒体が貯留され、下方に低温の二次側熱媒体が溜まる。即ち、タンク22の内部は、上方が高温であり、下方が低温であり、中間が中温である温度成層となっている。従来の給湯システムは、タンク内の温度成層が保たれないという課題を有する。本実施の形態8では、給湯後に返湯されるときに高温の二次側熱媒体は、上部返り配管54aを通って上部返り口75からタンク22に流入して貯留される。また、給湯後に返湯されるときに中温の二次側熱媒体は、中部返り配管54bを通って中部返り口77からタンク22に流入して貯留される。これにより、タンク22の内部の温度成層が崩されることを抑制することができる。
【0086】
実施の形態9.
図15は、本発明の実施の形態9に係る給湯システム9を示す回路図である。本実施の形態9は、タンク22に中部供給口78及び中部返り口77が設けられている点で、実施の形態1と相違する。本実施の形態9では、実施の形態1と同一の部分は同一の符号を付して説明を省略し、実施の形態1との相違点を中心に説明する。
【0087】
図15に示すように、タンク22には、上部供給口73のほかに中部供給口78が設けられている。中部供給口78は、上部供給口73よりも下方に設けられ、タンク22の中部において中部供給配管55に接続され、二次側熱媒体が供給対象に流入する開口部である。また、タンク22には、上部返り口75のほかに中部返り口77が設けられている。中部返り口77は、上部返り口75よりも下方に設けられ、供給対象に供給された二次側熱媒体が返されて中部返り配管54bから流入する。また、タンク22には、タンク温度センサ35のほかに、中部温度センサ38が設けられている。中部温度センサ38は、タンク温度センサ35の下方に設けられ、タンク22の中部の温度を検出するセンサである。中部温度センサ38によって、タンク22の中部の温度を把握することができる。
【0088】
本実施の形態9では、供給配管51から給湯される高温の二次側熱媒体は、給湯後に返湯されるときに、返り配管53を通って上部返り口75からタンク22に流入して貯留される。また、中部供給配管55から給湯される中温の二次側熱媒体は、給湯後に返湯されるときに、中部返り配管54bを通って中部返り口77からタンク22に流入して貯留される。即ち、本実施の形態9では、二温度取り出しが行われている。これにより、タンク22の内部の温度成層が崩されず、低温の二次側熱媒体は、タンク22の下部に多く溜まる。このように、タンク22の下部に低温の二次側熱媒体が多く溜まることによって、下部出口72から流出する二次側熱媒体は低温に保たれる。従って、熱源ユニット11に入る一次側熱媒体の温度を低く保つことができる。
【符号の説明】
【0089】
1,2,3,4,5,6,7,8,9 給湯システム、11 熱源ユニット、11a ヒートポンプ回路、12 加熱部、13 カスケード熱交換器、14 一次側循環回路、14a 一次側出口配管、14b 一次側入口配管、14c 一次側配管、15 二次側循環回路、15a 二次側出口配管、15b 二次側入口配管、15c 中部配管、15d 二次側配管、16 一次側ポンプ、17 二次側ポンプ、18 一次側流量調整弁、19 二次側流量調整弁、20 一次側流量センサ、21 二次側流量センサ、22 タンク、23 流入切替部、24 返り切替部、31 一次側入口温度センサ、32 一次側出口温度センサ、33 二次側出口温度センサ、34 二次側入口温度センサ、35 タンク温度センサ、36 二次側出口温度センサ、37 返り温度センサ、38 中部温度センサ、40 制御部、40a 一次側制御部、40b 二次側制御部、51 供給配管、52 補給配管、53 返り配管、54 返り配管、54a 上部返り配管、54b 中部返り配管、55 中部供給配管、56 中部返り配管、60 バッファタンク、61 圧縮機、62 膨張部、63 熱源熱交換器、71 上部入口、72 下部出口、73 上部供給口、74 補給口、75 上部返り口、76 中部入口、77 中部返り口、78 中部供給口、81 流量制御手段、82 第1の判定手段、83 第2の判定手段、85 報知手段、86 異常判定手段、87 マップ作成手段、88 流量判定手段、89 異常停止手段、90 目標設定手段、91 流量演算手段、92 切替手段、93 切替手段。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15

【手続補正書】
【提出日】2019年8月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
本発明に係る給湯システムは、一次側熱媒体を加熱する加熱部と、一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、カスケード熱交換器と、二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、カスケード熱交換器から流出する二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、一次側熱媒体の一次側循環流量及び二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、加熱部を有する熱源ユニットと、加熱部から流出する一次側熱媒体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度センサと、を備え、制御部は、異常が発生した場合、熱源ユニットの運転を停止する異常停止手段と、一次側出口温度センサによって検出された一次側出口温度と、二次側出口温度との差が、温度差閾値を超えたかを判定する異常判定手段と、を有し、異常停止手段は、異常判定手段によって、一次側出口温度と二次側出口温度との差が温度差閾値を超えたと判定された場合、熱源ユニットの運転を停止する
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、
前記加熱部を有する熱源ユニットと、
前記加熱部から流出する前記一次側熱媒体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度センサと、を備え
前記制御部は、
異常が発生した場合、前記熱源ユニットの運転を停止する異常停止手段と、
前記一次側出口温度センサによって検出された一次側出口温度と、前記二次側出口温度との差が、温度差閾値を超えたかを判定する異常判定手段と、を有し、
前記異常停止手段は、
前記異常判定手段によって、前記一次側出口温度と前記二次側出口温度との差が温度差閾値を超えたと判定された場合、前記熱源ユニットの運転を停止する
給湯システム。
【請求項2】
前記制御部は、
前記一次側循環流量及び前記二次側循環流量が同じになる同流量制御モードに設定するモード設定手段を有し、
前記流量制御手段は、
前記同流量制御モードの場合、前記一次側循環流量と前記二次側循環流量とが同じ流量になるように制御する
請求項1に記載の給湯システム。
【請求項3】
記流量制御手段は、
前記二次側出口温度と、前記一次側循環流量と、前記二次側循環流量と、前記一次側出口温度センサによって検出された一次側出口温度とに基づいて、一次側目標温度又は二次側目標流量を制御する
請求項1又は2に記載の給湯システム。
【請求項4】
前記異常判定手段は、
前記二次側出口温度と前記二次側目標温度との差が、二次側温度差閾値を超えたかを判定するものであり、
前記異常判定手段によって、前記二次側出口温度と前記二次側目標温度との差が、二次側温度差閾値を超えたと判定された場合、異常を報知する報知部を更に備える
請求項1〜3のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項5】
記制御部は、
前記熱源ユニットに設けられている
請求項1〜のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項6】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、
前記加熱部を有する熱源ユニットと、
前記加熱部から流出する前記一次側熱媒体の一次側出口温度を検出する一次側出口温度センサと、を備え、
前記制御部は、
異常が発生した場合、前記熱源ユニットの運転を停止する異常停止手段と、
前記一次側循環回路における前記一次側熱媒体の流量を示す一次側流量マップと、前記二次側循環回路における前記二次側熱媒体の流量を示す二次側流量マップとを作成するマップ作成手段と、
前記マップ作成手段によって作成された前記一次側流量マップの流量値と前記一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、前記マップ作成手段によって作成された前記二次側流量マップの流量値と前記二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたかを判定する流量判定手段と、を有し、
前記異常停止手段は、
前記流量判定手段によって、前記一次側流量マップの流量値と前記一次側熱媒体が実際に流れる量との差が一次側流量差閾値を超えたか、又は、前記二次側流量マップの流量値と前記二次側熱媒体が実際に流れる量との差が二次側流量差閾値を超えたと判定された場合、前記熱源ユニットの運転を停止する
湯システム。
【請求項7】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記二次側目標温度を、前記二次側配管に析出するスケールの析出量が析出量閾値未満となる温度に設定する目標設定手段を更に有する
湯システム。
【請求項8】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側熱媒体を貯留するバッファタンクを更に備える
請求項1〜のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項9】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側熱媒体を搬送する一次側ポンプを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記一次側循環流量を、前記一次側ポンプで制御する
請求項1〜のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項10】
前記二次側循環回路に設けられ、前記二次側熱媒体を搬送する二次側ポンプを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側循環流量を、前記二次側ポンプで制御する
請求項1〜のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項11】
前記二次側ポンプは、
インバータポンプである
請求項10に記載の給湯システム。
【請求項12】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側循環流量を調整する一次側流量調整弁を更に備え、
前記流量制御手段は、
前記一次側循環流量を、前記一次側流量調整弁で制御する
請求項1〜11のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項13】
前記二次側循環回路に設けられ、前記二次側循環流量を調整する二次側流量調整弁を更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側循環流量を、前記二次側流量調整弁で制御する
請求項1〜12のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項14】
前記一次側循環回路に設けられ、前記一次側循環流量を検出する一次側流量センサを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記一次側流量センサによって検出された前記一次側循環流量が、一次側目標流量となるように制御する
請求項1〜13のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項15】
前記二次側循環回路に設けられ、前記二次側循環流量を検出する二次側流量センサを更に備え、
前記流量制御手段は、
前記二次側流量センサによって検出された前記二次側循環流量が、二次側目標流量となるように制御する
請求項1〜14のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項16】
前記加熱部に流入する前記一次側熱媒体の一次側入口温度を検出する一次側入口温度センサを更に備える
請求項1〜15のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項17】
前記カスケード熱交換器に流入する前記二次側熱媒体の二次側入口温度を検出する二次側入口温度センサを更に備え、
前記制御部は、
前記二次側出口温度と、前記二次側入口温度センサによって検出された二次側入口温度とに基づいて、前記二次側循環流量を求める流量演算手段を更に有する
請求項1〜16のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項18】
前記制御部は、
前記一次側循環回路の動作を制御する一次側制御部と、
前記二次側循環回路の動作を制御する二次側制御部と、を有する
請求項1〜17のいずれか1項に記載の給湯システム。
【請求項19】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記タンクの上部に設けられ、前記タンクに貯留された前記二次側熱媒体のタンク温度を検出するタンク温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記タンク温度センサによって検出されたタンク温度に基づいて、一次側目標温度及び前記二次側目標温度を設定する目標設定手段を更に有する
湯システム。
【請求項20】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備え、
前記タンクには、
上部に設けられ、前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体が流入する上部入口と、
前記上部入口よりも下方に設けられ、前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体が流入する中部入口と、が設けられており、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体が前記上部入口に流入するか前記中部入口に流入するかを切り替える流入切替部を更に備え、
前記制御部は、
前記二次側出口温度が温度閾値以上の場合、前記二次側熱媒体が前記上部入口に流入するように前記流入切替部を切り替え、前記二次側出口温度が温度閾値未満の場合、前記二次側熱媒体が前記中部入口に流入するように前記流入切替部を切り替える切替手段を更に有する
湯システム。
【請求項21】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備え、
前記タンクには、
上部に設けられ、供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する上部返り口と、
前記上部返り口よりも下方に設けられ、供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する中部返り口と、が設けられており、
前記タンクから供給対象に供給されて返される前記二次側熱媒体の返り温度を検出する返り温度センサと、
前記タンクから供給対象に供給されて返される前記二次側熱媒体が前記上部返り口に流入するか前記中部返り口に流入するかを切り替える返り切替部と、を更に備え、
前記制御部は、
前記返り温度センサによって検出された返り温度が返り温度閾値以上の場合、前記二次側熱媒体が前記上部返り口に流入するように前記返り切替部を切り替え、前記返り温度が返り温度閾値未満の場合、前記二次側熱媒体が前記中部返り口に流入するように前記返り切替部を切り替える切替手段を更に有する
湯システム。
【請求項22】
一次側熱媒体を加熱する加熱部と、前記一次側熱媒体と二次側熱媒体とを熱交換するカスケード熱交換器とが一次側配管により接続され、前記一次側熱媒体が循環する一次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器と、前記二次側熱媒体を貯留するタンクとが二次側配管により接続され、前記二次側熱媒体が循環する二次側循環回路と、
前記カスケード熱交換器から流出する前記二次側熱媒体の二次側出口温度を検出する二次側出口温度センサと、
前記二次側出口温度センサによって検出された二次側出口温度が、二次側目標温度となるように、前記一次側熱媒体の一次側循環流量及び前記二次側熱媒体の二次側循環流量を制御する流量制御手段を有する制御部と、を備え、
前記タンクには、
上部に設けられ、前記二次側熱媒体が供給対象に流出する上部供給口と、
前記上部供給口よりも下方に設けられ、前記二次側熱媒体が供給対象に流出する中部供給口と、
上部に設けられ、前記上部供給口から流出して供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する上部返り口と、
前記上部返り口よりも下方に設けられ、前記中部供給口から流出して供給対象に供給された前記二次側熱媒体が返されて流入する中部返り口と、が設けられている
湯システム。
【国際調査報告】