貯湯式熱源装置
【課題】電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、加熱部の状態を温度センサ等により監視でき、配管凍結防止運転などを適切に行うことが可能な貯湯式熱源装置を提供する。
【解決手段】電力供給側の都合により電力供給を停止することがあるピークカット電源１０からの電力により水を加熱する加熱部１１と、ピークカット電源１０とは別の商用電源３０から電力が供給され、加熱部１１を制御する沸き上げ制御部１２と、加熱部１１により加熱された温水を貯える貯湯部２とを備える。上記ピークカット電源１０からの電力供給が停止して加熱部１１が停止しても、沸き上げ制御部１２は、商用電源３０からの電力により動作する。
【解決手段】電力供給側の都合により電力供給を停止することがあるピークカット電源１０からの電力により水を加熱する加熱部１１と、ピークカット電源１０とは別の商用電源３０から電力が供給され、加熱部１１を制御する沸き上げ制御部１２と、加熱部１１により加熱された温水を貯える貯湯部２とを備える。上記ピークカット電源１０からの電力供給が停止して加熱部１１が停止しても、沸き上げ制御部１２は、商用電源３０からの電力により動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯湯式熱源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯式熱源装置としては、貯湯タンクと、上記貯湯タンクの水を加熱するヒートポンプユニットとを備え、貯湯タンク内の温水を放熱器を介して循環させて暖房したり、貯湯タンク内の温水を給湯に用いたりする貯湯式暖房給湯機がある(例えば、特開２００６−３２９５８１号公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
ところで、ヨーロッパでは、電力負荷低減や電力料金低減の観点から、このような貯湯式暖房給湯機にピークカット電源から電力が供給される場合がある。このピークカット電源は、電力会社側の都合により電力供給を停止するもので、ピークカット電源からの電力供給が停止したとき、システム全体が停止するため、屋外などの居住空間外に設置されたヒートポンプユニットの状態を温度センサ等により監視できず、配管凍結防止等ができないという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明の課題は、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、加熱部の状態を温度センサ等により監視でき、配管凍結防止運転などを適切に行うことが可能な貯湯式熱源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の貯湯式熱源装置は、
電力供給側の都合により電力供給を停止することがあるピークカット電源からの電力により水を加熱する加熱部と、
上記ピークカット電源とは別の商用電源から電力が供給され、上記加熱部を制御する沸き上げ制御部と、
上記加熱部により加熱された温水を貯える貯湯部と
を備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部が停止しても、上記沸き上げ制御部は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止して加熱部が停止しても、沸き上げ制御部が商用電源からの電力により動作することによって、ピークカット電源からの電力供給が停止した状態でも沸き上げ制御部は電源が切れずに動作し続けるため、加熱部の状態を温度センサ等により常に監視し続けることができる。これにより、例えば、配管凍結防止運転を外気温度を検出して適切に行うことが可能となる。
【０００７】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記商用電源から電力が供給され、上記貯湯部に貯えられた上記温水を熱源として、室内側の暖房または給湯の少なくとも一方に利用する室内側利用部をさらに備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部が停止しても、上記沸き上げ制御部と上記室内側利用部は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする。
【０００８】
上記実施形態によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止して加熱部が停止しても、沸き上げ制御部と室内側利用部が商用電源からの電力により動作することによって、貯湯部に貯えられた温水を熱源として室内側の暖房または給湯の少なくとも一方に利用する運転を継続できる。これにより、電力供給側の事情に左右されることなく、少なくとも貯湯部に貯えられた熱源を最大限に利用することにより暖房運転や給湯運転が可能となり、快適性が向上する。また、ピークカット電源からの電力供給が停止した状態でも、沸き上げ制御部と室内側利用部は電源が切れずに動作するので、沸き上げ制御部と室内側利用部との間の通信が正常に行われ、通信異常などが発生することがない。
【０００９】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記沸き上げ制御部は、上記加熱部を有する沸き上げ部に配置され、
上記沸き上げ部は、上記商用電源から供給された電力により上記沸き上げ制御部用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部を有する。
【００１０】
上記実施形態によれば、商用電源から電力が供給された沸き上げ制御部用電源生成部により沸き上げ制御部用の電源電圧を生成し、その沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧を、加熱部を有する沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給する。これにより、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、沸き上げ制御部と室内側利用部は電源が切れずに動作することができる。
【００１１】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、上記室内側利用部は、上記商用電源から上記沸き上げ部を介して供給された電力により動作する構成にしてもよい。
【００１２】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、上記室内側利用部は、上記沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧により動作する構成にしてもよい。
【００１３】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記沸き上げ制御部は、上記加熱部を有する沸き上げ部に配置され、
上記沸き上げ部は、上記商用電源から上記室内側利用部を介して供給された電力により上記沸き上げ制御部用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部を有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記商用電源から電力が室内側利用部を介して供給された沸き上げ制御部用電源生成部により沸き上げ制御部用の電源電圧を生成し、その沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧を、加熱部を有する沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給する。上記沸き上げ制御部用電源生成部に商用電源から電力が室内側利用部を介して供給されるので、沸き上げ部と室内側利用部との間の電源線と通信線の一部を共用することが可能となり、配線数を少なくできる。
【００１５】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記室内側利用部は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部を有し、
上記沸き上げ制御部は、上記室内側利用部の上記室内側電源生成部からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記加熱部を有する沸き上げ部に配置されている。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記室内側利用部において、商用電源から電力が供給された室内側電源生成部により制御用電源電圧を生成し、その室内側電源生成部からの制御用電源電圧を、加熱部を有する沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給する。このように、室内側利用部と沸き上げ制御部の制御用電源電圧を室内側利用部側の室内側電源生成部により一括して生成するので、電源回路が共用でき、コストを低減できる。また、沸き上げ部と室内側利用部との間の制御電源線と通信線の一部を共用することによって、配線数を少なくできる。
【００１７】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記室内側利用部は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部を有し、
上記沸き上げ制御部は、上記室内側電源生成部からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記室内側利用部に配置されている。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記室内側利用部において、商用電源から電力が供給された室内側電源生成部により制御用電源電圧を生成し、その室内側電源生成部からの制御用電源電圧を、室内側利用部に配置された沸き上げ制御部に供給する。このように、室内側利用部を制御する室内側制御部などと共に沸き上げ制御部を室内側利用部側に配置することにより、１つの室内側電源生成部で沸き上げ部と室内側利用部の両方の制御機能を動作させ、電源回路が共用でき、コストを低減できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上より明らかなように、この発明の貯湯式熱源装置によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、沸き上げ部の状態を温度センサ等により常に監視でき、配管凍結防止運転などを適切に行うことが可能な貯湯式熱源装置を実現することができる。
【００２０】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００２１】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、商用電源から電力が供給された沸き上げ制御部用電源生成部により沸き上げ制御部用の電源電圧を生成し、その沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧を、沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給することにより、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、沸き上げ制御部と室内側利用部は電源が切れずに動作することができる。
【００２２】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、沸き上げ制御部用電源生成部に商用電源から電力が室内側利用部を介して供給されることによって、沸き上げ部と室内側利用部との間の電源線と通信線の一部を共用することが可能となり、配線数を少なくすることができる。
【００２３】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、室内側利用部と沸き上げ制御部の制御用電源電圧を室内側利用部側の室内側電源生成部により一括して生成することによって、電源回路が共用でき、コストを低減できると共に、沸き上げ部と室内側利用部との間の制御電源線と通信線の一部を共用することによって、配線数を少なくすることができる。
【００２４】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、室内側利用部を制御する室内側制御部と共に沸き上げ制御部を室内側利用部側に配置することにより、１つの室内側電源生成部で沸き上げ部と室内側利用部の両方の制御機能を動作させ、電源回路が共用でき、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の貯湯式熱源装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この貯湯式暖房給湯機は、図１に示すように、沸き上げ部１と、貯湯部２と、暖房器４と給湯器５に温水を供給する室内側利用部の一例としての暖房給湯部３とを備えている。図１において、点線で囲まれる部分は、水回路を示している。
【００２７】
上記沸き上げ部１は、ピークカット電源１０から電力が供給される加熱部１１と、上記加熱部１１を制御する沸き上げ制御部１２と、商用電源３０からの単相交流電圧を受けて、上記沸き上げ制御部１２に供給する制御用電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部の一例としての制御電源生成部１３と、各種の温度を検出する温度センサ１４(図２に示すＴ１〜Ｔ５)とを有している。上記沸き上げ制御部１２は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる。上記ピークカット電源１０からの電力供給は、電力負荷低減などを目的として電力供給側の都合により停止する。
【００２８】
また、上記暖房給湯部３は、商用電源３０から電力が供給される暖房用アクチュエータ３１と、商用電源３０から電力が供給される給湯用アクチュエータ３２と、上記暖房用アクチュエータ３１と給湯用アクチュエータ３２を制御する室内側制御部の一例としての暖房給湯制御部３３と、上記商用電源３０からの単相交流電圧を受けて、暖房給湯制御部３３に供給する制御用電源電圧を生成する制御電源生成部３４と、上記暖房給湯制御部３３と沸き上げ制御部１２(沸き上げ部１側)との間の通信異常を検出する通信異常検出部((図示せず))とを有している。上記商用電源３０は、ピークカット電源１０とは異なり、ピークカット電源１０からの電力供給が停止していても、通常は暖房給湯部３に電力供給が継続されるものである。上記暖房給湯制御部３３は、マイクロコンピュータや入出力回路などからなり、暖房運転と給湯運転に対して優先順位を設定する優先順位設定部(図示せず)を有している。
【００２９】
上記通信異常検出部は、暖房給湯制御部３３と沸き上げ制御部１２との間に接続された通信線４１の信号を監視して、通信異常時に暖房給湯制御部３３に通信異常を表す信号を出力する。
【００３０】
また、この貯湯式暖房給湯機は、ピークカット電源１０からの電力供給が停止したことを検出するピークカット電源供給検出部３５と、暖房給湯制御部３３により制御される表示部(図示せず)を備えている。この表示部は、ユーザーが視認しやすい室内に設置しているが、暖房給湯部３側に配置してもよい。
【００３１】
次に、図２は上記貯湯式暖房給湯機の具体的構成を示す回路図を示している。図２に示すように、沸き上げ部１は、加熱部１１の一例としてのヒートポンプユニットを有している。このヒートポンプユニットには、地球温暖化係数が小さくオゾンを破壊しないＣＯ２冷媒を用いている。これにより、ヒートポンプユニットによる出湯温度を高くできる(例えば９０℃)。
【００３２】
上記ヒートポンプユニットは、圧縮機１０１と、上記圧縮機１０１の吐出側に一端(一次側)が接続された凝縮器１０２と、上記凝縮器１０２の他端(一次側)に一端が接続された膨張弁１０３と、上記膨張弁１０３の他端に一端が接続され、他端が圧縮機１０１の吸込側に接続された蒸発器１０４と、上記蒸発器１０４に外気を供給する送風ファン１０５とを有している。上記圧縮機１０１と凝縮器１０２と膨張弁１０３および蒸発器１０４で冷媒回路を構成している。
【００３３】
また、上記圧縮機１０１の吐出側に、吐出温度を検出する吐出温度センサＴ１を配置すると共に、吐出圧力を検出する圧力センサ(HPS)１０６を配置している。また、上記蒸発器１０４に蒸発器温度を検出する蒸発器温度センサＴ２を配置し、蒸発器１０４近傍に、外気温度を検出する外気温度センサＴ３を配置している。そして、上記吐出温度センサＴ１と蒸発器温度センサＴ２と外気温度センサＴ３および圧力センサ(HPS)１０６の検出信号に基づいて、沸き上げ制御部１２は、圧縮機１０１,膨張弁１０３, 送風ファン１０５などを制御する。
【００３４】
また、上記貯湯タンク２０１の下部に設けられた沸き上げ往き接続口に配管Ｌ１１の一端を接続し、その配管Ｌ１１の他端を凝縮器１０２の一端(二次側)に接続している。上記配管Ｌ１１に、貯湯タンク２０１下部から凝縮器１０２側に向かって水を送出する沸き上げ用循環ポンプ２０４を配設している。上記沸き上げ部１の凝縮器１０２の他端(二次側)に配管Ｌ１２の一端を接続し、その配管Ｌ１２の他端を沸き上げ用三方弁２０５の入力側に接続している。上記沸き上げ用三方弁２０５の一方の出力側に配管Ｌ２４の一端を接続し、その配管Ｌ２４の他端を暖房用三方弁３０２の一方の入力側に接続している。さらに、上記暖房用三方弁３０２の一方の入力側を配管Ｌ３５を介して貯湯タンク２０１の上部に設けられた第２暖房往き接続口(沸き上げ戻り接続口を兼ねる)に接続している。一方、沸き上げ用三方弁２０５の他方の出力側に配管Ｌ２３の一端を接続し、その配管Ｌ２３の他端を貯湯タンク２０１の下側に接続している。
【００３５】
上記凝縮器１０２の二次側上流の配管Ｌ１１に、入水温度を検出する入水温度センサＴ４を配置し、凝縮器１０２の二次側下流の配管Ｌ１２に、出湯温度を検出する出湯温度センサＴ５を配置している。
【００３６】
また、上記貯湯タンク２０１は、断熱材(図示せず)で囲まれた略円筒形状をしている。上記貯湯タンク２０１内に、コイル状のパイプからなる給湯用熱交換器２０２を配置している。この給湯用熱交換器２０２は、所定の間隔をあけて接続された下側コイル部２０２aと上側コイル部２０２bとを有している。上記貯湯タンク２０１の上部を貫通した給水配管Ｌ２１の下端を、下側コイル部２０２aの下端に接続し、貯湯タンク２０１の上部を貫通した給湯配管Ｌ２２の下端を、上側コイル部２０２bの上端と接続している。上記給水配管Ｌ２１と給湯配管Ｌ２２は、貯湯タンク２０１の外側で、給湯用アクチュエータ３２(図１に示す)の一例としての給湯用混合弁３０１により接続されている。
【００３７】
上記給水配管Ｌ２１を介して外部から供給された水は、下側コイル部２０２aの下端側から上側コイル部２０２bの上端側に向かって流れて、給湯配管Ｌ２２を介して給湯器５(図１に示す)に供給される。
【００３８】
また、上記貯湯タンク２０１は、側面に４つの温度センサＴ６〜Ｔ９を上側から下側に向かって順に配置している。上記温度センサＴ６により貯湯タンク２０１内の上側部分の水温を検出し、温度センサＴ７により貯湯タンク２０１内の中間部分の水温を検出する。上記温度センサＴ９により貯湯タンク２０１内の下側近傍の水温を検出し、温度センサＴ７と温度センサＴ９の中間で温度センサＴ８により貯湯タンク２０１内の水温を検出する。
【００３９】
また、上記貯湯タンク２０１内かつ下側コイル部２０２aと上側コイル部２０２bとの間に電熱ヒータ２０３を配置している。
【００４０】
上記貯湯タンク２０１と給湯用熱交換器２０２と電熱ヒータ２０３と沸き上げ用循環ポンプ２０４と沸き上げ用三方弁２０５および温度センサＴ６〜Ｔ９で貯湯部２(図１に示す)を構成している。
【００４１】
次に、上記暖房用三方弁３０２の他方の入力側に配管Ｌ３１の一端を接続し、その配管Ｌ３１の他端を貯湯タンク２０１の第１暖房往き接続口(上側コイル部２０２bと電熱ヒータ２０３との間の位置)に接続している。そして、上記暖房用三方弁３０２の出力側を暖房用混合弁３０３の一方の入力側に接続し、その暖房用混合弁３０３の出力側に配管Ｌ３２の一端を接続している。上記配管Ｌ３２に、暖房用混合弁３０３側から順に暖房往き温度センサＴ１１と暖房用循環ポンプ３０４を配設している。上記配管Ｌ３２の暖房用循環ポンプ３０４よりも下流側に、ラジエータ４０１,４０２,…の一端を夫々接続している。また、上記貯湯タンク２０１の下部に設けられた暖房戻り接続口に配管Ｌ３３の一端を接続し、その配管Ｌ３３の他端側にラジエータ４０１,４０２,…の他端を夫々接続している。上記配管Ｌ３３に暖房戻り温度センサＴ１２を配置している。また、上記配管Ｌ３３の暖房戻り温度センサＴ１２よりも貯湯タンク２０１側と、暖房用混合弁３０３の他方の入力側とを配管Ｌ３４により接続している。
【００４２】
上記暖房給湯制御部３３は、温度センサＴ６〜Ｔ９と暖房往き温度センサＴ１１および暖房戻り温度センサＴ１２からの検出信号に基づいて、沸き上げ用三方弁２０５と暖房用三方弁３０２と沸き上げ用循環ポンプ２０４と暖房用循環ポンプ３０４を制御する。
【００４３】
上記暖房往き温度センサＴ１１と暖房戻り温度センサＴ１２と給湯用混合弁３０１と暖房用三方弁３０２と暖房用循環ポンプ３０４および暖房給湯制御部３３が、商用電源３０により駆動される暖房給湯部３(図１に示す)に含まれる。
【００４４】
上記構成の貯湯式暖房給湯機において、ピークカット電源１０と商用電源３０の両方から電力が供給されている状態で、貯湯タンク２０１の下部の給水口(図示せず)から給水して貯湯タンク２０１内に水を溜める。次に、貯湯部２の沸き上げ用三方弁２０５の出力側を配管Ｌ２４側に切り換え、沸き上げ部１の圧縮機１０１を駆動すると共に送風ファン１０５の運転を開始する。さらに、貯湯部２の沸き上げ用循環ポンプ２０４を駆動する。そうすると、圧縮機１０１から吐出された高圧ガス冷媒は、凝縮器１０２で放熱して凝縮することにより液冷媒となった後、膨張弁１０３で減圧された低圧冷媒は、蒸発器１０４で外気から熱を吸収して蒸発する。そうして、蒸発器１０４で蒸発した低圧ガス冷媒は、圧縮機１０１の吸込側に戻る。このとき、沸き上げ用循環ポンプ２０４により貯湯タンク２０１の下部から配管Ｌ１１を介して凝縮器１０２の二次側に流入した水は、凝縮器１０２で加熱されて９０℃近い温水となり、配管Ｌ１２,沸き上げ用三方弁２０５,配管Ｌ２４,配管Ｌ３５を介して貯湯タンク２０１内に戻る。こうして、貯湯タンク２０１内の水を沸き上げ用循環ポンプ２０４と凝縮器１０２を介して循環させることにより、貯湯タンク２０１内の水を沸き上げる。
【００４５】
次に、暖房運転を行う場合、暖房給湯部３の暖房用三方弁３０２を、配管Ｌ３１側と暖房用混合弁３０３側が接続されるように切り換えて、暖房用循環ポンプ３０４を駆動する。そうすると、貯湯タンク２０１の中間部の温水が配管Ｌ３１,暖房用三方弁３０２,暖房用混合弁３０３,暖房用循環ポンプ３０４を介してラジエータ４０１,４０２,…に夫々流入する。そして、上記ラジエータ４０１,４０２,…から出た戻り温水は、配管Ｌ３３を介して貯湯タンク２０１の下部から貯湯タンク２０１内に戻る。
【００４６】
ここで、暖房給湯制御部３３は、暖房往き温度センサＴ１１により検出された暖房往き温度および暖房戻り温度センサＴ１２により検出された暖房戻り温度に基づいて、暖房用三方弁３０２,暖房用混合弁３０３および暖房用循環ポンプ３０４を制御する。また、ヒートポンプユニットによる沸き上げと暖房運転を同時に行ってもよい。
【００４７】
次に、給湯運転を行う場合、給湯器５の給湯用蛇口を開くと、外部からの給水圧力により供給された水は、給水配管Ｌ２１,給湯用熱交換器２０２,給湯配管Ｌ２２を介して給湯器５に流れて、給湯用熱交換器２０２で加熱された温水が給湯器５に供給される。ここで、暖房給湯制御部３３は、給湯用混合弁３０１を制御して、給湯器５に供給される温水の温度を所望の温度に調節する。なお、上記暖房運転またはヒートポンプユニットによる沸き上げの少なくとも一方と給湯運転を同時に行ってもよい。
【００４８】
上記貯湯式暖房給湯機では、ピークカット電源供給検出部３５がピークカット電源１０からの電力供給が停止したことを検出したとき、暖房給湯制御部３３は、沸き上げ部１が停止状態であるものとして暖房給湯部３の運転を継続する。これによって、ピークカット電源１０の供給停止を確実に検出して、暖房給湯部３のみの運転モードに移行する。
【００４９】
また、上記ピークカット電源１０からの電力供給が停止することにより沸き上げ部１が停止して、暖房給湯制御部３３が商用電源３０からの電力により動作するときに、優先順位設定により設定された優先順位に基づいて、室内側の暖房または室内側の給湯の一方の運転を優先して行うことにより、ユーザーが希望する運転を優先して行うことができ、利便性が向上する。
【００５０】
上記構成の貯湯式暖房給湯機によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００５１】
また、上記商用電源３０から電力が供給された制御電源生成部１３により沸き上げ制御部１２用の電源電圧を生成し、その制御電源生成部１３からの電源電圧を、沸き上げ部１に配置された沸き上げ制御部１２に供給することにより、ピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、沸き上げ制御部１２と暖房給湯部３は電源が切れずに動作することができる。
【００５２】
また、上記第１実施形態の温度センサＴ１〜Ｔ９,Ｔ１１,Ｔ１２は、サーミスタで構成したが、熱電対等の他の素子を用いてもよい。
【００５３】
また、上記第１実施形態では、ピークカット電源を三相交流電源とし、商用電源を単相交流電源としたが、ピークカット電源は単相交流電源であってもよく、また、商用電源は三相交流電源であってもよい。
【００５４】
沸き上げ部１は、屋外などの居住空間外に設置されることが多いため、外気温度や入水温度などを検出して、所定温度よりも低い場合には、沸き上げ用循環ポンプ２０４を駆動させて、循環経路の凍結を防止する。このとき、貯湯タンク２０１内の温水が低温の外気温度によって冷却されるのを極力防止するため、例えば、凍結しない程度の所定時間毎に沸き上げ用循環ポンプ２０４を駆動させて断続的に循環させる方法や、少ない流量で連続的に循環させる方法が有効である。これらの方法は同時に、ポンプ駆動に起因する電力消費量を極力少なくすることができる。
【００５５】
また、上記第１実施形態では、沸き上げ用循環ポンプ２０４は貯湯部２に構成されていたが、沸き上げ部に設けて沸き上げ制御部により制御することにより、凍結防止運転を室内側利用部の動作状態によらず、沸き上げ制御部単独で制御することができる。上記のように凍結防止運転は、沸き上げ制御部が検出している外気温度や入水温度などの情報を用いて制御されるため、沸き上げ制御部単独で自律的に凍結防止運転を行うことで、例えば、室内側利用部や暖房給湯制御部、通信回路などが故障している場合にも、凍結防止運転を行うことが可能となる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
図３はこの発明の第２実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第２実施形態の貯湯式暖房給湯機は、制御電源生成部を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００５７】
上記第２実施形態の貯湯式暖房給湯機は、図３に示すように、沸き上げ部１に沸き上げ制御部用電源生成部の一例としての制御電源生成部１５を有している。この制御電源生成部１５は、商用電源３０からの電力が暖房給湯部３を介して供給されている。
【００５８】
上記構成の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態と同様に、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００５９】
また、上記制御電源生成部１５に商用電源３０から電力が暖房給湯部３を介して供給されることによって、沸き上げ部１と暖房給湯部３との間の電源線と通信線４１の一部を共用することが可能となり、配線数を少なくすることができる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
図４はこの発明の第３実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第３実施形態の貯湯式暖房給湯機は、制御電源生成部を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６１】
上記第３実施形態の貯湯式暖房給湯機では、図４に示すように、沸き上げ部１の沸き上げ制御部１２に、暖房給湯部３の制御電源生成部３６からの制御用電源電圧が制御電源線４２を介して供給されている。
【００６２】
上記構成の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態と同様に、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００６３】
また、上記暖房給湯部３と沸き上げ制御部１２の制御用電源電圧を暖房給湯部３側の制御電源生成部３６により一括して生成するので、電源回路が共用でき、コストを低減できる。また、沸き上げ部１と暖房給湯部３との間の制御電源線４２と通信線４１の一部を共用することによって、配線数を少なくすることができる。
【００６４】
〔第４実施形態〕
図５はこの発明の第４実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第４実施形態の貯湯式暖房給湯機は、制御部と制御電源生成部を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６５】
上記第４実施形態の貯湯式暖房給湯機は、図５に示すように、暖房給湯部３に、沸き上げ制御部の一例としての暖房給湯沸き上げ制御部３７を備えている。上記暖房給湯沸き上げ制御部３７に、沸き上げ部１の温度センサ１４からの信号が信号線４３を介して入力される。上記暖房給湯沸き上げ制御部３７は、暖房給湯部３の暖房用アクチュエータ３１と給湯用アクチュエータ３２を制御すると共に、沸き上げ部１の温度センサ１４からの信号に基づいて、沸き上げ部１の加熱部１１を通信線４１を介して制御する。
【００６６】
上記構成の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態と同様に、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００６７】
また、上記暖房給湯部３を制御すると共に沸き上げ部１の加熱部１１を制御する暖房給湯沸き上げ制御部３７を暖房給湯部３側に配置することにより、１つの制御電源生成部３８で沸き上げ部１と暖房給湯部３の両方の制御機能を動作させ、電源回路が共用でき、コストを低減することができる。
【００６８】
〔第５実施形態〕
図６はこの発明の第５実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第５実施形態の貯湯式暖房給湯機は、商用電源の接続を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６９】
上記第１実施形態の貯湯式暖房給湯機では、沸き上げ部１側と暖房給湯部３側において商用電源３０を夫々接続したが、この第５実施形態の貯湯式熱源装置は、沸き上げ部１側において商用電源３０を接続し、商用電源３０からの電力が、沸き上げ部１を介して暖房給湯部３の制御電源生成部３４と暖房用アクチュエータ３１および給湯用アクチュエータ３２に供給される点が異なる。
【００７０】
上記第５実施形態の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の効果を有する。
【００７１】
〔第６実施形態〕
図７はこの発明の第６実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第６実施形態の貯湯式暖房給湯機は、商用電源と制御電源の接続および制御電源生成部を除いて第５実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００７２】
上記第５実施形態の貯湯式暖房給湯機では、沸き上げ部１側において商用電源３０を接続し、商用電源３０からの電力が、沸き上げ部１を介して暖房給湯部３の制御電源生成部３４と暖房用アクチュエータ３１および給湯用アクチュエータ３２に供給されたが、この第６実施形態の貯湯式熱源装置は、沸き上げ部１の制御電源生成部１６からの制御用電源電圧が、制御電源線４３を介して暖房給湯部３の暖房給湯制御部３３と暖房用アクチュエータ３１および給湯用アクチュエータ３２に供給される点が異なる。すなわち、第６実施形態の貯湯式熱源装置は、商用電源３０からの単相交流電圧がそのまま暖房給湯部３に供給されない。
【００７３】
上記第６実施形態の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の効果を有する。
【００７４】
上記第１〜第６実施形態では、貯湯式熱源装置としての貯湯式暖房給湯機について説明したが、貯湯式の暖房機または給湯器にこの発明の貯湯式熱源装置を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図２】図２は上記貯湯式暖房給湯機の具体的構成を示す回路図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図５】図５はこの発明の第４実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図６】図６はこの発明の第５実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図７】図７はこの発明の第６実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯湯式熱源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯式熱源装置としては、貯湯タンクと、上記貯湯タンクの水を加熱するヒートポンプユニットとを備え、貯湯タンク内の温水を放熱器を介して循環させて暖房したり、貯湯タンク内の温水を給湯に用いたりする貯湯式暖房給湯機がある(例えば、特開２００６−３２９５８１号公報(特許文献１)参照)。
【０００３】
ところで、ヨーロッパでは、電力負荷低減や電力料金低減の観点から、このような貯湯式暖房給湯機にピークカット電源から電力が供給される場合がある。このピークカット電源は、電力会社側の都合により電力供給を停止するもので、ピークカット電源からの電力供給が停止したとき、システム全体が停止するため、屋外などの居住空間外に設置されたヒートポンプユニットの状態を温度センサ等により監視できず、配管凍結防止等ができないという問題がある。
【特許文献１】特開２００６−３２９５８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、この発明の課題は、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、加熱部の状態を温度センサ等により監視でき、配管凍結防止運転などを適切に行うことが可能な貯湯式熱源装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、この発明の貯湯式熱源装置は、
電力供給側の都合により電力供給を停止することがあるピークカット電源からの電力により水を加熱する加熱部と、
上記ピークカット電源とは別の商用電源から電力が供給され、上記加熱部を制御する沸き上げ制御部と、
上記加熱部により加熱された温水を貯える貯湯部と
を備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部が停止しても、上記沸き上げ制御部は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止して加熱部が停止しても、沸き上げ制御部が商用電源からの電力により動作することによって、ピークカット電源からの電力供給が停止した状態でも沸き上げ制御部は電源が切れずに動作し続けるため、加熱部の状態を温度センサ等により常に監視し続けることができる。これにより、例えば、配管凍結防止運転を外気温度を検出して適切に行うことが可能となる。
【０００７】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記商用電源から電力が供給され、上記貯湯部に貯えられた上記温水を熱源として、室内側の暖房または給湯の少なくとも一方に利用する室内側利用部をさらに備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部が停止しても、上記沸き上げ制御部と上記室内側利用部は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする。
【０００８】
上記実施形態によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止して加熱部が停止しても、沸き上げ制御部と室内側利用部が商用電源からの電力により動作することによって、貯湯部に貯えられた温水を熱源として室内側の暖房または給湯の少なくとも一方に利用する運転を継続できる。これにより、電力供給側の事情に左右されることなく、少なくとも貯湯部に貯えられた熱源を最大限に利用することにより暖房運転や給湯運転が可能となり、快適性が向上する。また、ピークカット電源からの電力供給が停止した状態でも、沸き上げ制御部と室内側利用部は電源が切れずに動作するので、沸き上げ制御部と室内側利用部との間の通信が正常に行われ、通信異常などが発生することがない。
【０００９】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記沸き上げ制御部は、上記加熱部を有する沸き上げ部に配置され、
上記沸き上げ部は、上記商用電源から供給された電力により上記沸き上げ制御部用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部を有する。
【００１０】
上記実施形態によれば、商用電源から電力が供給された沸き上げ制御部用電源生成部により沸き上げ制御部用の電源電圧を生成し、その沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧を、加熱部を有する沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給する。これにより、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、沸き上げ制御部と室内側利用部は電源が切れずに動作することができる。
【００１１】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、上記室内側利用部は、上記商用電源から上記沸き上げ部を介して供給された電力により動作する構成にしてもよい。
【００１２】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、上記室内側利用部は、上記沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧により動作する構成にしてもよい。
【００１３】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記沸き上げ制御部は、上記加熱部を有する沸き上げ部に配置され、
上記沸き上げ部は、上記商用電源から上記室内側利用部を介して供給された電力により上記沸き上げ制御部用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部を有する。
【００１４】
上記実施形態によれば、上記商用電源から電力が室内側利用部を介して供給された沸き上げ制御部用電源生成部により沸き上げ制御部用の電源電圧を生成し、その沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧を、加熱部を有する沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給する。上記沸き上げ制御部用電源生成部に商用電源から電力が室内側利用部を介して供給されるので、沸き上げ部と室内側利用部との間の電源線と通信線の一部を共用することが可能となり、配線数を少なくできる。
【００１５】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記室内側利用部は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部を有し、
上記沸き上げ制御部は、上記室内側利用部の上記室内側電源生成部からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記加熱部を有する沸き上げ部に配置されている。
【００１６】
上記実施形態によれば、上記室内側利用部において、商用電源から電力が供給された室内側電源生成部により制御用電源電圧を生成し、その室内側電源生成部からの制御用電源電圧を、加熱部を有する沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給する。このように、室内側利用部と沸き上げ制御部の制御用電源電圧を室内側利用部側の室内側電源生成部により一括して生成するので、電源回路が共用でき、コストを低減できる。また、沸き上げ部と室内側利用部との間の制御電源線と通信線の一部を共用することによって、配線数を少なくできる。
【００１７】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置では、
上記室内側利用部は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部を有し、
上記沸き上げ制御部は、上記室内側電源生成部からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記室内側利用部に配置されている。
【００１８】
上記実施形態によれば、上記室内側利用部において、商用電源から電力が供給された室内側電源生成部により制御用電源電圧を生成し、その室内側電源生成部からの制御用電源電圧を、室内側利用部に配置された沸き上げ制御部に供給する。このように、室内側利用部を制御する室内側制御部などと共に沸き上げ制御部を室内側利用部側に配置することにより、１つの室内側電源生成部で沸き上げ部と室内側利用部の両方の制御機能を動作させ、電源回路が共用でき、コストを低減できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上より明らかなように、この発明の貯湯式熱源装置によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、沸き上げ部の状態を温度センサ等により常に監視でき、配管凍結防止運転などを適切に行うことが可能な貯湯式熱源装置を実現することができる。
【００２０】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００２１】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、商用電源から電力が供給された沸き上げ制御部用電源生成部により沸き上げ制御部用の電源電圧を生成し、その沸き上げ制御部用電源生成部からの電源電圧を、沸き上げ部に配置された沸き上げ制御部に供給することにより、電力供給側の都合によりピークカット電源からの電力供給が停止しても、沸き上げ制御部と室内側利用部は電源が切れずに動作することができる。
【００２２】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、沸き上げ制御部用電源生成部に商用電源から電力が室内側利用部を介して供給されることによって、沸き上げ部と室内側利用部との間の電源線と通信線の一部を共用することが可能となり、配線数を少なくすることができる。
【００２３】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、室内側利用部と沸き上げ制御部の制御用電源電圧を室内側利用部側の室内側電源生成部により一括して生成することによって、電源回路が共用でき、コストを低減できると共に、沸き上げ部と室内側利用部との間の制御電源線と通信線の一部を共用することによって、配線数を少なくすることができる。
【００２４】
また、一実施形態の貯湯式熱源装置によれば、室内側利用部を制御する室内側制御部と共に沸き上げ制御部を室内側利用部側に配置することにより、１つの室内側電源生成部で沸き上げ部と室内側利用部の両方の制御機能を動作させ、電源回路が共用でき、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、この発明の貯湯式熱源装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００２６】
〔第１実施形態〕
図１はこの発明の第１実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この貯湯式暖房給湯機は、図１に示すように、沸き上げ部１と、貯湯部２と、暖房器４と給湯器５に温水を供給する室内側利用部の一例としての暖房給湯部３とを備えている。図１において、点線で囲まれる部分は、水回路を示している。
【００２７】
上記沸き上げ部１は、ピークカット電源１０から電力が供給される加熱部１１と、上記加熱部１１を制御する沸き上げ制御部１２と、商用電源３０からの単相交流電圧を受けて、上記沸き上げ制御部１２に供給する制御用電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部の一例としての制御電源生成部１３と、各種の温度を検出する温度センサ１４(図２に示すＴ１〜Ｔ５)とを有している。上記沸き上げ制御部１２は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる。上記ピークカット電源１０からの電力供給は、電力負荷低減などを目的として電力供給側の都合により停止する。
【００２８】
また、上記暖房給湯部３は、商用電源３０から電力が供給される暖房用アクチュエータ３１と、商用電源３０から電力が供給される給湯用アクチュエータ３２と、上記暖房用アクチュエータ３１と給湯用アクチュエータ３２を制御する室内側制御部の一例としての暖房給湯制御部３３と、上記商用電源３０からの単相交流電圧を受けて、暖房給湯制御部３３に供給する制御用電源電圧を生成する制御電源生成部３４と、上記暖房給湯制御部３３と沸き上げ制御部１２(沸き上げ部１側)との間の通信異常を検出する通信異常検出部((図示せず))とを有している。上記商用電源３０は、ピークカット電源１０とは異なり、ピークカット電源１０からの電力供給が停止していても、通常は暖房給湯部３に電力供給が継続されるものである。上記暖房給湯制御部３３は、マイクロコンピュータや入出力回路などからなり、暖房運転と給湯運転に対して優先順位を設定する優先順位設定部(図示せず)を有している。
【００２９】
上記通信異常検出部は、暖房給湯制御部３３と沸き上げ制御部１２との間に接続された通信線４１の信号を監視して、通信異常時に暖房給湯制御部３３に通信異常を表す信号を出力する。
【００３０】
また、この貯湯式暖房給湯機は、ピークカット電源１０からの電力供給が停止したことを検出するピークカット電源供給検出部３５と、暖房給湯制御部３３により制御される表示部(図示せず)を備えている。この表示部は、ユーザーが視認しやすい室内に設置しているが、暖房給湯部３側に配置してもよい。
【００３１】
次に、図２は上記貯湯式暖房給湯機の具体的構成を示す回路図を示している。図２に示すように、沸き上げ部１は、加熱部１１の一例としてのヒートポンプユニットを有している。このヒートポンプユニットには、地球温暖化係数が小さくオゾンを破壊しないＣＯ２冷媒を用いている。これにより、ヒートポンプユニットによる出湯温度を高くできる(例えば９０℃)。
【００３２】
上記ヒートポンプユニットは、圧縮機１０１と、上記圧縮機１０１の吐出側に一端(一次側)が接続された凝縮器１０２と、上記凝縮器１０２の他端(一次側)に一端が接続された膨張弁１０３と、上記膨張弁１０３の他端に一端が接続され、他端が圧縮機１０１の吸込側に接続された蒸発器１０４と、上記蒸発器１０４に外気を供給する送風ファン１０５とを有している。上記圧縮機１０１と凝縮器１０２と膨張弁１０３および蒸発器１０４で冷媒回路を構成している。
【００３３】
また、上記圧縮機１０１の吐出側に、吐出温度を検出する吐出温度センサＴ１を配置すると共に、吐出圧力を検出する圧力センサ(HPS)１０６を配置している。また、上記蒸発器１０４に蒸発器温度を検出する蒸発器温度センサＴ２を配置し、蒸発器１０４近傍に、外気温度を検出する外気温度センサＴ３を配置している。そして、上記吐出温度センサＴ１と蒸発器温度センサＴ２と外気温度センサＴ３および圧力センサ(HPS)１０６の検出信号に基づいて、沸き上げ制御部１２は、圧縮機１０１,膨張弁１０３, 送風ファン１０５などを制御する。
【００３４】
また、上記貯湯タンク２０１の下部に設けられた沸き上げ往き接続口に配管Ｌ１１の一端を接続し、その配管Ｌ１１の他端を凝縮器１０２の一端(二次側)に接続している。上記配管Ｌ１１に、貯湯タンク２０１下部から凝縮器１０２側に向かって水を送出する沸き上げ用循環ポンプ２０４を配設している。上記沸き上げ部１の凝縮器１０２の他端(二次側)に配管Ｌ１２の一端を接続し、その配管Ｌ１２の他端を沸き上げ用三方弁２０５の入力側に接続している。上記沸き上げ用三方弁２０５の一方の出力側に配管Ｌ２４の一端を接続し、その配管Ｌ２４の他端を暖房用三方弁３０２の一方の入力側に接続している。さらに、上記暖房用三方弁３０２の一方の入力側を配管Ｌ３５を介して貯湯タンク２０１の上部に設けられた第２暖房往き接続口(沸き上げ戻り接続口を兼ねる)に接続している。一方、沸き上げ用三方弁２０５の他方の出力側に配管Ｌ２３の一端を接続し、その配管Ｌ２３の他端を貯湯タンク２０１の下側に接続している。
【００３５】
上記凝縮器１０２の二次側上流の配管Ｌ１１に、入水温度を検出する入水温度センサＴ４を配置し、凝縮器１０２の二次側下流の配管Ｌ１２に、出湯温度を検出する出湯温度センサＴ５を配置している。
【００３６】
また、上記貯湯タンク２０１は、断熱材(図示せず)で囲まれた略円筒形状をしている。上記貯湯タンク２０１内に、コイル状のパイプからなる給湯用熱交換器２０２を配置している。この給湯用熱交換器２０２は、所定の間隔をあけて接続された下側コイル部２０２aと上側コイル部２０２bとを有している。上記貯湯タンク２０１の上部を貫通した給水配管Ｌ２１の下端を、下側コイル部２０２aの下端に接続し、貯湯タンク２０１の上部を貫通した給湯配管Ｌ２２の下端を、上側コイル部２０２bの上端と接続している。上記給水配管Ｌ２１と給湯配管Ｌ２２は、貯湯タンク２０１の外側で、給湯用アクチュエータ３２(図１に示す)の一例としての給湯用混合弁３０１により接続されている。
【００３７】
上記給水配管Ｌ２１を介して外部から供給された水は、下側コイル部２０２aの下端側から上側コイル部２０２bの上端側に向かって流れて、給湯配管Ｌ２２を介して給湯器５(図１に示す)に供給される。
【００３８】
また、上記貯湯タンク２０１は、側面に４つの温度センサＴ６〜Ｔ９を上側から下側に向かって順に配置している。上記温度センサＴ６により貯湯タンク２０１内の上側部分の水温を検出し、温度センサＴ７により貯湯タンク２０１内の中間部分の水温を検出する。上記温度センサＴ９により貯湯タンク２０１内の下側近傍の水温を検出し、温度センサＴ７と温度センサＴ９の中間で温度センサＴ８により貯湯タンク２０１内の水温を検出する。
【００３９】
また、上記貯湯タンク２０１内かつ下側コイル部２０２aと上側コイル部２０２bとの間に電熱ヒータ２０３を配置している。
【００４０】
上記貯湯タンク２０１と給湯用熱交換器２０２と電熱ヒータ２０３と沸き上げ用循環ポンプ２０４と沸き上げ用三方弁２０５および温度センサＴ６〜Ｔ９で貯湯部２(図１に示す)を構成している。
【００４１】
次に、上記暖房用三方弁３０２の他方の入力側に配管Ｌ３１の一端を接続し、その配管Ｌ３１の他端を貯湯タンク２０１の第１暖房往き接続口(上側コイル部２０２bと電熱ヒータ２０３との間の位置)に接続している。そして、上記暖房用三方弁３０２の出力側を暖房用混合弁３０３の一方の入力側に接続し、その暖房用混合弁３０３の出力側に配管Ｌ３２の一端を接続している。上記配管Ｌ３２に、暖房用混合弁３０３側から順に暖房往き温度センサＴ１１と暖房用循環ポンプ３０４を配設している。上記配管Ｌ３２の暖房用循環ポンプ３０４よりも下流側に、ラジエータ４０１,４０２,…の一端を夫々接続している。また、上記貯湯タンク２０１の下部に設けられた暖房戻り接続口に配管Ｌ３３の一端を接続し、その配管Ｌ３３の他端側にラジエータ４０１,４０２,…の他端を夫々接続している。上記配管Ｌ３３に暖房戻り温度センサＴ１２を配置している。また、上記配管Ｌ３３の暖房戻り温度センサＴ１２よりも貯湯タンク２０１側と、暖房用混合弁３０３の他方の入力側とを配管Ｌ３４により接続している。
【００４２】
上記暖房給湯制御部３３は、温度センサＴ６〜Ｔ９と暖房往き温度センサＴ１１および暖房戻り温度センサＴ１２からの検出信号に基づいて、沸き上げ用三方弁２０５と暖房用三方弁３０２と沸き上げ用循環ポンプ２０４と暖房用循環ポンプ３０４を制御する。
【００４３】
上記暖房往き温度センサＴ１１と暖房戻り温度センサＴ１２と給湯用混合弁３０１と暖房用三方弁３０２と暖房用循環ポンプ３０４および暖房給湯制御部３３が、商用電源３０により駆動される暖房給湯部３(図１に示す)に含まれる。
【００４４】
上記構成の貯湯式暖房給湯機において、ピークカット電源１０と商用電源３０の両方から電力が供給されている状態で、貯湯タンク２０１の下部の給水口(図示せず)から給水して貯湯タンク２０１内に水を溜める。次に、貯湯部２の沸き上げ用三方弁２０５の出力側を配管Ｌ２４側に切り換え、沸き上げ部１の圧縮機１０１を駆動すると共に送風ファン１０５の運転を開始する。さらに、貯湯部２の沸き上げ用循環ポンプ２０４を駆動する。そうすると、圧縮機１０１から吐出された高圧ガス冷媒は、凝縮器１０２で放熱して凝縮することにより液冷媒となった後、膨張弁１０３で減圧された低圧冷媒は、蒸発器１０４で外気から熱を吸収して蒸発する。そうして、蒸発器１０４で蒸発した低圧ガス冷媒は、圧縮機１０１の吸込側に戻る。このとき、沸き上げ用循環ポンプ２０４により貯湯タンク２０１の下部から配管Ｌ１１を介して凝縮器１０２の二次側に流入した水は、凝縮器１０２で加熱されて９０℃近い温水となり、配管Ｌ１２,沸き上げ用三方弁２０５,配管Ｌ２４,配管Ｌ３５を介して貯湯タンク２０１内に戻る。こうして、貯湯タンク２０１内の水を沸き上げ用循環ポンプ２０４と凝縮器１０２を介して循環させることにより、貯湯タンク２０１内の水を沸き上げる。
【００４５】
次に、暖房運転を行う場合、暖房給湯部３の暖房用三方弁３０２を、配管Ｌ３１側と暖房用混合弁３０３側が接続されるように切り換えて、暖房用循環ポンプ３０４を駆動する。そうすると、貯湯タンク２０１の中間部の温水が配管Ｌ３１,暖房用三方弁３０２,暖房用混合弁３０３,暖房用循環ポンプ３０４を介してラジエータ４０１,４０２,…に夫々流入する。そして、上記ラジエータ４０１,４０２,…から出た戻り温水は、配管Ｌ３３を介して貯湯タンク２０１の下部から貯湯タンク２０１内に戻る。
【００４６】
ここで、暖房給湯制御部３３は、暖房往き温度センサＴ１１により検出された暖房往き温度および暖房戻り温度センサＴ１２により検出された暖房戻り温度に基づいて、暖房用三方弁３０２,暖房用混合弁３０３および暖房用循環ポンプ３０４を制御する。また、ヒートポンプユニットによる沸き上げと暖房運転を同時に行ってもよい。
【００４７】
次に、給湯運転を行う場合、給湯器５の給湯用蛇口を開くと、外部からの給水圧力により供給された水は、給水配管Ｌ２１,給湯用熱交換器２０２,給湯配管Ｌ２２を介して給湯器５に流れて、給湯用熱交換器２０２で加熱された温水が給湯器５に供給される。ここで、暖房給湯制御部３３は、給湯用混合弁３０１を制御して、給湯器５に供給される温水の温度を所望の温度に調節する。なお、上記暖房運転またはヒートポンプユニットによる沸き上げの少なくとも一方と給湯運転を同時に行ってもよい。
【００４８】
上記貯湯式暖房給湯機では、ピークカット電源供給検出部３５がピークカット電源１０からの電力供給が停止したことを検出したとき、暖房給湯制御部３３は、沸き上げ部１が停止状態であるものとして暖房給湯部３の運転を継続する。これによって、ピークカット電源１０の供給停止を確実に検出して、暖房給湯部３のみの運転モードに移行する。
【００４９】
また、上記ピークカット電源１０からの電力供給が停止することにより沸き上げ部１が停止して、暖房給湯制御部３３が商用電源３０からの電力により動作するときに、優先順位設定により設定された優先順位に基づいて、室内側の暖房または室内側の給湯の一方の運転を優先して行うことにより、ユーザーが希望する運転を優先して行うことができ、利便性が向上する。
【００５０】
上記構成の貯湯式暖房給湯機によれば、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００５１】
また、上記商用電源３０から電力が供給された制御電源生成部１３により沸き上げ制御部１２用の電源電圧を生成し、その制御電源生成部１３からの電源電圧を、沸き上げ部１に配置された沸き上げ制御部１２に供給することにより、ピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、沸き上げ制御部１２と暖房給湯部３は電源が切れずに動作することができる。
【００５２】
また、上記第１実施形態の温度センサＴ１〜Ｔ９,Ｔ１１,Ｔ１２は、サーミスタで構成したが、熱電対等の他の素子を用いてもよい。
【００５３】
また、上記第１実施形態では、ピークカット電源を三相交流電源とし、商用電源を単相交流電源としたが、ピークカット電源は単相交流電源であってもよく、また、商用電源は三相交流電源であってもよい。
【００５４】
沸き上げ部１は、屋外などの居住空間外に設置されることが多いため、外気温度や入水温度などを検出して、所定温度よりも低い場合には、沸き上げ用循環ポンプ２０４を駆動させて、循環経路の凍結を防止する。このとき、貯湯タンク２０１内の温水が低温の外気温度によって冷却されるのを極力防止するため、例えば、凍結しない程度の所定時間毎に沸き上げ用循環ポンプ２０４を駆動させて断続的に循環させる方法や、少ない流量で連続的に循環させる方法が有効である。これらの方法は同時に、ポンプ駆動に起因する電力消費量を極力少なくすることができる。
【００５５】
また、上記第１実施形態では、沸き上げ用循環ポンプ２０４は貯湯部２に構成されていたが、沸き上げ部に設けて沸き上げ制御部により制御することにより、凍結防止運転を室内側利用部の動作状態によらず、沸き上げ制御部単独で制御することができる。上記のように凍結防止運転は、沸き上げ制御部が検出している外気温度や入水温度などの情報を用いて制御されるため、沸き上げ制御部単独で自律的に凍結防止運転を行うことで、例えば、室内側利用部や暖房給湯制御部、通信回路などが故障している場合にも、凍結防止運転を行うことが可能となる。
【００５６】
〔第２実施形態〕
図３はこの発明の第２実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第２実施形態の貯湯式暖房給湯機は、制御電源生成部を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００５７】
上記第２実施形態の貯湯式暖房給湯機は、図３に示すように、沸き上げ部１に沸き上げ制御部用電源生成部の一例としての制御電源生成部１５を有している。この制御電源生成部１５は、商用電源３０からの電力が暖房給湯部３を介して供給されている。
【００５８】
上記構成の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態と同様に、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００５９】
また、上記制御電源生成部１５に商用電源３０から電力が暖房給湯部３を介して供給されることによって、沸き上げ部１と暖房給湯部３との間の電源線と通信線４１の一部を共用することが可能となり、配線数を少なくすることができる。
【００６０】
〔第３実施形態〕
図４はこの発明の第３実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第３実施形態の貯湯式暖房給湯機は、制御電源生成部を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６１】
上記第３実施形態の貯湯式暖房給湯機では、図４に示すように、沸き上げ部１の沸き上げ制御部１２に、暖房給湯部３の制御電源生成部３６からの制御用電源電圧が制御電源線４２を介して供給されている。
【００６２】
上記構成の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態と同様に、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００６３】
また、上記暖房給湯部３と沸き上げ制御部１２の制御用電源電圧を暖房給湯部３側の制御電源生成部３６により一括して生成するので、電源回路が共用でき、コストを低減できる。また、沸き上げ部１と暖房給湯部３との間の制御電源線４２と通信線４１の一部を共用することによって、配線数を少なくすることができる。
【００６４】
〔第４実施形態〕
図５はこの発明の第４実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第４実施形態の貯湯式暖房給湯機は、制御部と制御電源生成部を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６５】
上記第４実施形態の貯湯式暖房給湯機は、図５に示すように、暖房給湯部３に、沸き上げ制御部の一例としての暖房給湯沸き上げ制御部３７を備えている。上記暖房給湯沸き上げ制御部３７に、沸き上げ部１の温度センサ１４からの信号が信号線４３を介して入力される。上記暖房給湯沸き上げ制御部３７は、暖房給湯部３の暖房用アクチュエータ３１と給湯用アクチュエータ３２を制御すると共に、沸き上げ部１の温度センサ１４からの信号に基づいて、沸き上げ部１の加熱部１１を通信線４１を介して制御する。
【００６６】
上記構成の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態と同様に、電力供給側の都合によりピークカット電源１０からの電力供給が停止しても、簡単な構成で貯湯部２に貯えられた温水を熱源として利用することにより暖房運転や給湯運転を継続することができる。
【００６７】
また、上記暖房給湯部３を制御すると共に沸き上げ部１の加熱部１１を制御する暖房給湯沸き上げ制御部３７を暖房給湯部３側に配置することにより、１つの制御電源生成部３８で沸き上げ部１と暖房給湯部３の両方の制御機能を動作させ、電源回路が共用でき、コストを低減することができる。
【００６８】
〔第５実施形態〕
図６はこの発明の第５実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第５実施形態の貯湯式暖房給湯機は、商用電源の接続を除いて第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００６９】
上記第１実施形態の貯湯式暖房給湯機では、沸き上げ部１側と暖房給湯部３側において商用電源３０を夫々接続したが、この第５実施形態の貯湯式熱源装置は、沸き上げ部１側において商用電源３０を接続し、商用電源３０からの電力が、沸き上げ部１を介して暖房給湯部３の制御電源生成部３４と暖房用アクチュエータ３１および給湯用アクチュエータ３２に供給される点が異なる。
【００７０】
上記第５実施形態の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の効果を有する。
【００７１】
〔第６実施形態〕
図７はこの発明の第６実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図を示している。この第６実施形態の貯湯式暖房給湯機は、商用電源と制御電源の接続および制御電源生成部を除いて第５実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
【００７２】
上記第５実施形態の貯湯式暖房給湯機では、沸き上げ部１側において商用電源３０を接続し、商用電源３０からの電力が、沸き上げ部１を介して暖房給湯部３の制御電源生成部３４と暖房用アクチュエータ３１および給湯用アクチュエータ３２に供給されたが、この第６実施形態の貯湯式熱源装置は、沸き上げ部１の制御電源生成部１６からの制御用電源電圧が、制御電源線４３を介して暖房給湯部３の暖房給湯制御部３３と暖房用アクチュエータ３１および給湯用アクチュエータ３２に供給される点が異なる。すなわち、第６実施形態の貯湯式熱源装置は、商用電源３０からの単相交流電圧がそのまま暖房給湯部３に供給されない。
【００７３】
上記第６実施形態の貯湯式暖房給湯機は、第１実施形態の貯湯式暖房給湯機と同一の効果を有する。
【００７４】
上記第１〜第６実施形態では、貯湯式熱源装置としての貯湯式暖房給湯機について説明したが、貯湯式の暖房機または給湯器にこの発明の貯湯式熱源装置を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図２】図２は上記貯湯式暖房給湯機の具体的構成を示す回路図である。
【図３】図３はこの発明の第２実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図４】図４はこの発明の第３実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図５】図５はこの発明の第４実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図６】図６はこの発明の第５実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【図７】図７はこの発明の第６実施形態の貯湯式熱源装置の一例としての貯湯式暖房給湯機の構成図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力供給側の都合により電力供給を停止することがあるピークカット電源からの電力により水を加熱する加熱部(１１)と、
上記ピークカット電源とは別の商用電源から電力が供給され、上記加熱部(１１)を制御する沸き上げ制御部(１２,３７)と、
上記加熱部(１１)により加熱された温水を貯える貯湯部(２)と
を備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部(１１)が停止しても、上記沸き上げ制御部(１２,３７)は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の貯湯式熱源装置において、
上記商用電源から電力が供給され、上記貯湯部(２)に貯えられた上記温水を熱源として、室内側の暖房または給湯の少なくとも一方に利用する室内側利用部(３)をさらに備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部(１１)が停止しても、上記沸き上げ制御部(１２,３７)と上記室内側利用部(３)は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記沸き上げ制御部(１２)は、上記加熱部(１１)を有する沸き上げ部(１)に配置され、
上記沸き上げ部(１)は、上記商用電源から供給された電力により上記沸き上げ制御部(１２)用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部(１３,１６)を有することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記商用電源から上記沸き上げ部(１)を介して供給された電力により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項５】
請求項３に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記沸き上げ制御部用電源生成部(１６)からの電源電圧により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項６】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記沸き上げ制御部(１２)は、上記加熱部(１１)を有する沸き上げ部(１)に配置され、
上記沸き上げ部(１)は、上記商用電源から上記室内側利用部(３)を介して供給された電力により上記沸き上げ制御部(１２)用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部(１５)を有することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項７】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部(３６)を有し、
上記沸き上げ制御部(１２)は、上記室内側利用部(３)の上記室内側電源生成部(３６)からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記加熱部(１１)を有する沸き上げ部(１)に配置されていることを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項８】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部(３８)を有し、
上記沸き上げ制御部(３７)は、上記室内側電源生成部(３８)からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記室内側利用部(３)に配置されていることを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項１】
電力供給側の都合により電力供給を停止することがあるピークカット電源からの電力により水を加熱する加熱部(１１)と、
上記ピークカット電源とは別の商用電源から電力が供給され、上記加熱部(１１)を制御する沸き上げ制御部(１２,３７)と、
上記加熱部(１１)により加熱された温水を貯える貯湯部(２)と
を備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部(１１)が停止しても、上記沸き上げ制御部(１２,３７)は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の貯湯式熱源装置において、
上記商用電源から電力が供給され、上記貯湯部(２)に貯えられた上記温水を熱源として、室内側の暖房または給湯の少なくとも一方に利用する室内側利用部(３)をさらに備え、
上記ピークカット電源からの電力供給が停止して上記加熱部(１１)が停止しても、上記沸き上げ制御部(１２,３７)と上記室内側利用部(３)は、上記商用電源からの電力により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項３】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記沸き上げ制御部(１２)は、上記加熱部(１１)を有する沸き上げ部(１)に配置され、
上記沸き上げ部(１)は、上記商用電源から供給された電力により上記沸き上げ制御部(１２)用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部(１３,１６)を有することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記商用電源から上記沸き上げ部(１)を介して供給された電力により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項５】
請求項３に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記沸き上げ制御部用電源生成部(１６)からの電源電圧により動作することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項６】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記沸き上げ制御部(１２)は、上記加熱部(１１)を有する沸き上げ部(１)に配置され、
上記沸き上げ部(１)は、上記商用電源から上記室内側利用部(３)を介して供給された電力により上記沸き上げ制御部(１２)用の電源電圧を生成する沸き上げ制御部用電源生成部(１５)を有することを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項７】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部(３６)を有し、
上記沸き上げ制御部(１２)は、上記室内側利用部(３)の上記室内側電源生成部(３６)からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記加熱部(１１)を有する沸き上げ部(１)に配置されていることを特徴とする貯湯式熱源装置。
【請求項８】
請求項２に記載の貯湯式熱源装置において、
上記室内側利用部(３)は、上記商用電源から供給された電力により制御用電源電圧を生成する室内側電源生成部(３８)を有し、
上記沸き上げ制御部(３７)は、上記室内側電源生成部(３８)からの制御用電源電圧により動作すると共に、上記室内側利用部(３)に配置されていることを特徴とする貯湯式熱源装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２０４２９９（Ｐ２００９−２０４２９９Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３６６７（Ｐ２００９−３６６７）
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月９日（２００９．１．９）
【出願人】（０００００２８５３）ダイキン工業株式会社 (7,604)
【Ｆターム（参考）】
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