(57)【要約】【課題】貯湯給湯装置の設置時のシステム試運転を無駄なく効率よく行って、システム試運転に要する作業時間の短縮及び作業効率を向上させた貯湯給湯装置を提供する。【解決手段】ヒートポンプ熱源機と、湯水を貯留する貯湯タンクと、循環加熱回路と、循環手段と、燃焼式の補助熱源機とを備えた貯湯給湯装置であって、設置後の試運転では、少なくとも貯湯タンク及び接続配管に対する水張りを行う水張り試運転と、補助熱源機の燃焼加熱を行う燃焼試運転と、ヒートポンプ熱源機の加熱を行う加熱試運転とを行う貯湯給湯装置において、水張り試運転後、補助熱源機における燃焼が確認できない場合は、ガスの供給配管が未開栓であると判断して、燃焼試運転をスキップして、加熱試運転に移行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒートポンプ熱源機と、湯水を貯留する貯湯タンクと、循環加熱回路と、循環手段と、燃焼式の補助熱源機とを備えた貯湯給湯装置であって、設置後の試運転では、少なくとも前記貯湯タンク及び接続配管に対する水張りを行う水張り試運転と、前記補助熱源機の燃焼加熱を行う燃焼試運転と、前記ヒートポンプ熱源機の加熱を行う加熱試運転とを行う貯湯給湯装置において、
前記水張り試運転後、前記補助熱源機における燃焼が確認できない場合は、ガスの供給配管が未開栓であると判断して、前記燃焼試運転をスキップして、前記加熱試運転に移行することを特徴とする貯湯給湯装置。
【請求項２】
前記燃焼試運転をスキップして前記設置後の試運転を終了した場合、前記燃焼試運転が完了していない旨の報知を行うことを特徴とする請求項１に記載の貯湯給湯装置。
【請求項３】
ガスの供給配管の開栓後の試運転では、前記燃焼試運転のみを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の貯湯給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設置時のシステム試運転を効率よく行って、試運転に要する作業時間の短縮及び作業効率を向上させた貯湯給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヒートポンプ給湯装置や燃料電池等の外部熱源機で加熱された湯水を貯湯タンクに貯留し、この貯留された湯水を給湯先に供給可能なエネルギー効率が高い貯湯給湯装置が一般に広く普及している。このような貯湯給湯装置は、外部熱源機と、この外部熱源機で加熱された湯水を貯留する貯湯タンク、外部熱源機と貯湯タンクとの間に湯水を循環させる湯水循環回路等を備え、貯湯タンク内の湯水を湯水循環回路に循環させて外部熱源機で加熱し、加熱された湯水を貯湯タンクに戻して貯留し、給湯栓や浴槽等の所望の給湯先に給湯するものである。
【０００３】
上記の貯湯給湯装置では、初期不良等のシステム異常や配管の接続ミスを早期に発見し、正常に貯湯給湯装置が稼働するかを確認するため、システム試運転が行われている。
システム試運転は、貯湯タンクや湯水循環回路やその他の接続配管等へ給水栓から水張りが確実に行えるかを試す「水張り試運転」、補助熱源機において燃焼加熱が行えるかを試す「燃焼試運転」、外部熱源機において湯水循環回路を流れる湯水の加熱を行えるかを試す「加熱試運転」がこの順序で自動的に行われる。
【０００４】
上記システム試運転は、通常、貯湯給湯装置を設置場所への設置が完了した後、引き渡しまでの間に行うが、貯湯給湯装置の設置が完了してから給水栓への接続やガスの開栓までにタイムラグがある場合、設置後に最初に行うシステム試運転において全工程を行うことが出来ず、システム試運転を正常に終了することができない。
【０００５】
すなわち、給水栓への接続が完了していなければ、最初の工程である水張り試運転を行うことが出来ず、その旨のエラー表示がされてシステム試運転は終了する。また、ガスの開栓が完了していなければ、補助熱源機で着火されず燃焼試運転を行うことが出来ず、その旨のエラー表示がされてシステム試運転は終了する。この場合、給水栓への接続やガス開栓後に、システム試運転の全工程を最初からやり直す必要があった。
【０００６】
しかし、特に集合住宅等の貯湯給湯装置の設置台数が多い場合には、全ての貯湯給湯装置のシステム試運転の全工程を最初から行うとなるとシステム試運転に要する時間も増大するが、貯湯給湯装置の設置後引き渡しまでの日数に余裕がない場合も多く、貯湯給湯装置のシステム試運転を効率よく短時間で行うことが要求されている。
【０００７】
そこで、特許文献１及び特許文献２には、コージェネレーションシステムの給水源や排水先が、一時的に設置された貯水槽を仮設の給水源や排水先として利用されるような仮設状態でも試運転を開始することができる試運転方法が開示されている。
このように給水源や排水先が仮設状態でもシステム試運転を行うことができれば、特に集合住宅等におけるコージェネレーションシステムの設置においてシステム試運転の作業時間を短縮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−１２９５９０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２９５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１及び特許文献２の試運転方法では、貯湯給湯装置の設置完了から給水栓への接続までにタイムラグがある場合はシステム試運転の作業時間を短縮できるが、貯湯給湯装置の設置完了からガスの開栓までにタイムラグがある場合には、システム試運転の作業時間を短縮することはできなかった。
【００１０】
また、最初のシステム試運転が正常に終了しなかった場合であっても、貯湯ユニットのフロントカバーを閉めて作業を一旦終了し、その後、ガスが開栓してシステム試運転の全工程を最初から行うには、再度フロントカバーを開けて、貯湯ユニットのフロントカバー内にあるシステム試運転の操作ボタンを操作しなければならず、作業効率が悪くなるという問題がある。特に、集合住宅等においては、システム試運転を要する貯湯給湯装置の数が多い場合には、この問題は顕著となる。
【００１１】
本発明の目的は、貯湯給湯装置の設置時のシステム試運転を無駄なく効率よく行って、試運転に要する作業時間の短縮及び作業効率を向上させた貯湯給湯装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の貯湯給湯装置は、ヒートポンプ熱源機と、湯水を貯留する貯湯タンクと、循環加熱回路と、循環手段と、燃焼式の補助熱源機とを備えた貯湯給湯装置であって、設置後の試運転では、少なくとも前記貯湯タンク及び接続配管に対する水張りを行う水張り試運転と、前記補助熱源機の燃焼加熱を行う燃焼試運転と、前記ヒートポンプ熱源機の加熱を行う加熱試運転とを行う貯湯給湯装置において、前記水張り試運転後、前記補助熱源機における燃焼が確認できない場合は、ガスの供給配管が未開栓であると判断して、前記燃焼試運転をスキップして、前記加熱試運転に移行することを特徴としている。
【００１３】
請求項２の貯湯給湯装置は、請求項１の発明において、前記燃焼試運転をスキップして前記設置後の試運転を終了した場合、前記燃焼試運転が完了していない旨の報知を行うことを特徴としている。
請求項３の貯湯給湯装置は、請求項１又は２の発明において、ガスの供給配管の開栓後の試運転では、前記燃焼試運転のみを行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、水張り試運転後、補助熱源機における燃焼が確認できない場合は、ガスの供給配管が未開栓であると判断して、燃焼試運転をスキップして、ヒートポンプ熱源機による加熱試運転を行うため、ガス未開栓の状態でも水張り試運転と加熱試運転までを完了でき、その後ガス開栓時に燃焼試運転のみを完了すれば良く、システム試運転の作業時間の短縮及び作業効率を大きく向上することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、燃焼試運転をスキップして設置後のシステム試運転を終了した場合、燃焼試運転が完了していない旨の報知を行うため、燃焼試運転が未だ完了していないことを作業者が容易に認識でき、補助熱源機による燃焼試運転が未完了のまま引き渡されて使用されることを防ぐことができ、システム試運転の作業効率を向上することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、ガスの供給配管の開栓後の試運転では、燃焼試運転のみを行うため、水張り試運転や加熱試運転を重複して行う無駄がなくなり、システム試運転の作業時間の短縮及び作業効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明のヒートポンプ給湯装置の概略図である。
【図２】本発明の貯湯給湯装置の概略構成図である。
【図３】システム試運転制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１９】
ヒートポンプ給湯装置１の全体構成について説明する。
図１及び図２に示すように、ヒートポンプ給湯装置１は、補助熱源機４を有する貯湯給湯ユニット２と、ヒートポンプ熱源機３を有し、貯湯給湯ユニット２とヒートポンプ熱源機３は加熱循環回路１０を介して接続されている。
【００２０】
最初に、貯湯給湯ユニット２について説明する。
図２に示すように、貯湯給湯ユニット２は、補助熱源機４と、湯水を貯留する貯湯タンク５と、貯湯タンク５の上端部に接続された出湯通路６と、出湯通路６に接続されて湯水を給湯先へ供給する給湯通路７と、給湯通路７から分岐して浴槽１５Ａに湯張りを行う注湯通路８と、貯湯タンク５の湯水をヒートポンプ熱源機３で加熱して貯湯タンク５に貯留するように循環させる加熱循環回路１０と、貯湯タンク５に上水を供給する給水通路１３と、湯水と上水を混合する混合弁１４と、浴槽１５Ａの湯水を加熱するための風呂追焚用の熱交換器１２と、各種制御を行う制御ユニット１１と、操作リモコン４１等を備えている。
【００２１】
貯湯タンク５の側部には、複数の温度センサ５ａ〜５ｄが適当間隔おきに設けられ、貯留された湯水の温度を検知する。貯留された湯水の降温を防ぐために、貯湯タンク５の周囲は断熱材（図示略）で覆われている。
【００２２】
次に給水通路１３について説明する。
給水通路１３は、上水源から低温の上水を貯湯タンク５等に供給するものであり、上流端が上水源に接続され、下流端が貯湯タンク５の下端部に接続されている。給水通路１３から給水バイパス通路２２が分岐され混合弁１４に接続されている。給水通路１３には給水温度センサ２３が設けられ且つ分岐部よりも上流側に給水開閉弁２４が設けられ、分岐部よりも下流側に逆止弁２５が設けられ、給水バイパス通路２２には逆止弁２６が設けられている。給水バイパス通路２２から分岐され給湯通路７に接続された高温出湯回避通路２８が、ユーザが予期しない高温出湯を回避可能に設けられている。
【００２３】
次に、出湯通路６及び給湯通路７について説明する。
出湯通路６は、その上流端が貯湯タンク５の上端部に接続され下流端が混合弁１４に接続され、混合弁１４には給湯通路７が接続されている。混合弁１４は、使用者が操作リモコン４１を介して設定した給湯設定温度の湯水を給湯通路７へ供給し、又は給湯設定温度の湯水を浴槽１５Ａに供給するために、給水バイパス通路２２から供給される低温の上水と出湯通路６から供給される高温の湯水との混合比を調節する。給湯設定温度に調節された湯水は給湯通路７から給湯栓に供給される。給湯通路７には、混合弁１４によって調節された湯水温度及び湯水流量を検知可能な給湯温度センサ３０及び給湯流量センサ３１が設けられ、給湯温度及び給湯流量を検知する。
【００２４】
次に、注湯通路８について説明する。
給湯通路７から分岐され浴槽１５Ａに湯張りを行う注湯通路８には開閉弁８ａが設けられ、注湯通路８の下流端は後述する風呂往き通路部９ａに接続されている。操作リモコン４１を介して設定した給湯設定温度の湯水を浴槽１５Ａに供給するには、貯湯タンク５の上部からの湯水が、出湯通路６により混合弁１４へ流れ、混合弁１４において給水バイパス通路２２からの上水と混合されて給湯設定温度の湯水となって注湯通路８に流れ、開閉弁８ａと風呂往き通路部９ａを通って浴槽１５Ａに供給される。
【００２５】
次に、風呂追焚用の熱交換器１２及び風呂追焚回路９について説明する。
熱交換器１２は、補助出湯通路２０ｅの下流部に接続された追焚湯水通路２１を流れる湯水と風呂追焚回路９を流れる浴槽１５Ａの湯水との熱交換により加熱する。追焚湯水通路２１には開閉弁２１ａが設けられ、風呂追焚運転時以外は熱交換器１２に湯水が流れないように閉止されている。
【００２６】
風呂追焚回路９は、浴槽１５Ａの湯水を循環させて熱交換器１２において加熱するものであり、熱交換器１２で加熱された湯水を浴槽１５Ａに送る風呂往き通路部９ａと、浴槽１５Ａの湯水を熱交換器１２に送る追焚用ポンプ１６を備えた風呂戻り通路部９ｂを有する。風呂往き通路部９ａは、熱交換後の浴槽１５Ａの湯水の温度を検知する風呂往き温度センサ１７ａを備え、風呂戻り通路部９ｂは、追焚用ポンプ１６と、風呂戻り温度センサ１７ｂと、浴槽１５Ａの水位を検知する水位センサ１７ｃを備えている。
【００２７】
追焚湯水通路２１の下流端が接続される湯水戻り通路２１ｂは給水通路１３の下流部に接続されている。補助熱源機４に湯水を供給するための上部補助通路２０ａが出湯通路６から分岐して三方弁２７に接続され、補助熱源機４に低温の湯水や上水を供給するための下部補助通路２０ｂが湯水戻り通路２１ｂから延びて三方弁２７に接続され、三方弁２７から延びる補助導入通路２０ｃが補助熱源機４に接続されている。
【００２８】
補助導入通路２０ｃには循環ポンプ３４が介装されている。補助熱源機４で加熱された高温湯水が出湯される補助出湯通路２０ｅは混合弁１４よりも上流側で出湯通路６に接続され、補助出湯通路２０ｅには循環温度センサ３２と流量調整弁３３が介装されている。三方弁２７は、貯湯タンク５側と下部補助通路２０ｂ側を択一的に切換え可能である。
【００２９】
次に、補助熱源機４について説明する。
補助熱源機４は、バーナや熱交換器等を内蔵した公知のガス給湯器で構成され、制御ユニット１１からの指令により燃焼作動して補助導入通路２０ｃから流入する湯水を加熱可能である。補助熱源機４によって加熱された湯水は補助出湯通路２０ｅを流れて出湯通路６に供給される。
【００３０】
次に、加熱循環回路１０について説明する。
加熱循環回路１０は、往き通路部１０ａと戻り通路部１０ｂとこれらを接続するバイパス通路部１０ｃとを備えている。往き通路部１０ａは、その上流端が貯湯タンク５の下端部に接続され、その下流端はヒートポンプ熱源機３内の凝縮熱交換器３７に接続されている。戻り通路部１０ｂは、その上流端が凝縮熱交換器３７に接続され、その下流端は貯湯タンク５の上端部に接続されている。
【００３１】
往き通路部１０ａの途中部に循環ポンプ１８が介装され、戻り通路部１０ｂの途中部には循環温度センサ１０ｄが設けられている。往き通路部１０ａとバイパス通路部１０ｃの接続箇所に切換三方弁１９が介装されている。切換三方弁１９を切換えることで、バイパス通路側と貯湯タンク側とを切換え可能に構成されている。切換三方弁１９をバイパス通路側に切換えるとヒートポンプ熱源機３で加熱された湯水を貯湯タンク５に戻さずにヒートポンプ熱源機３に送って再加熱可能に構成されている。
【００３２】
ヒートポンプ熱源機３は、補助制御ユニット３５を介して制御ユニット１１により制御され、圧縮機３６、凝縮熱交換器３７、膨張弁３８、蒸発熱交換器３９を冷媒配管４０により接続することでヒートポンプ回路を構成し、冷媒配管４０に封入された冷媒と外気の熱を利用して湯水を加熱する装置である。
【００３３】
制御ユニット１１は、温度センサ５ａ〜５ｄ、循環温度センサ１０ｄ，３２、給水温度センサ２３、給湯温度センサ３０、その他の給湯流量センサ３１等により各部の温度や流量等を取得し、切換三方弁１９、混合弁１４、三方弁２７、流量調整弁３３、その他の弁類、追焚用ポンプ１６、循環ポンプ１８，３４等を作動させ、ヒートポンプ熱源機３を加熱運転して給湯設定温度での湯張りや給湯するように貯湯運転、給湯運転等を制御する。また、ヒートポンプ給湯装置１の設置場所への設置が完了した際の、後述するシステム試運転を制御する。
【００３４】
ここで、貯湯運転について簡単に説明する。
制御ユニット１１はヒートポンプ熱源機３を作動させると共に、切換三方弁１９を貯湯タンク側に切換え、循環ポンプ１８を駆動させ、貯湯タンク５の下部から低温の湯水をヒートポンプ熱源機３に供給し、ヒートポンプ熱源機３で加熱された貯湯設定温度の湯水を貯湯タンク５の上部に貯留する。貯湯運転の継続により、貯湯タンク５の上部に貯留された貯湯設定温度の湯水の層が下方に拡大し、低温の湯水の層が縮小する。
【００３５】
次に、ヒートポンプ給湯装置１で行われるシステム試運転について説明する。
システム試運転は、ヒートポンプ給湯装置１を設置場所への施工が完了した際、貯湯給湯ユニット２の前面のフロントカバー２ａの内部に配置されるコントローラ基板２ｂ上のシステム試運転開始スイッチ２ｃが操作されるとスタートする。尚、コントローラ基板２ｂには７ＳＥＧの表示器２ｄも設けられている。
【００３６】
ヒートポンプ給湯装置１の設置後の試運転では、少なくとも貯湯タンク５及び加熱循環回路１０及びその他の種々の通路６〜９，１３，２０ａ〜２０ｃ，２１，２１ｂ等に対する水張りを行う水張り試運転と、補助熱源機４の燃焼加熱を行う燃焼試運転と、ヒートポンプ熱源機３の加熱を行う加熱試運転とが行われる。
水張り試運転の後、補助熱源機４における燃焼が確認できない場合は、ガスの供給配管が未開栓であると判断して、燃焼試運転をスキップして、加熱試運転に移行する。
【００３７】
燃焼試運転をスキップしてヒートポンプ給湯装置１の設置後の試運転を終了した場合、燃焼試運転が完了していない旨が、操作リモコン４１の液晶表示部４１ａに表示される。
その後、ガスの供給配管の開栓後に、液晶表示部４１ａの表示に基づいて補助熱源機４の燃焼試運転を行う際は、操作リモコン４１の試運転スイッチ４１ｂを操作すると、既に水張り試運転と加熱試運転は完了しているため、未完了の燃焼試運転のみが行われて、システム試運転の全工程が終了する。
【００３８】
このとき制御ユニット１１で実行されるヒートポンプ給湯装置１によるシステム試運転の制御について、図３のフローチャートに基づいて簡単に説明する。尚、フローチャート中のＳｉ（ｉ＝１，２，・・・）は各ステップを表す。
【００３９】
まず、Ｓ１において、貯湯タンク５や加熱循環回路１０や種々の通路６〜９，１３，２０ａ〜２０ｃ，２１，２１ｂなどに対する水張りを行う水張り試運転が実行される。手動操作により給水開閉弁２４が開弁され、制御ユニット１１からの指令により開閉弁８ａが開弁されて、給水通路１３、逆止弁２５を経由して貯湯タンク５の下部から上水が供給され、水位が上がると貯湯タンク５の下端部に接続された往き通路部１０ａ，戻り通路部１０ｂを経由して貯湯タンク５内へ貯留される。貯湯タンク５内の水位が上昇するのに伴って、加熱循環回路１０及びその他の種々の通路６〜９，１３，２０ａ〜２０ｃ，２１，２１ａなどの配管が上水で満たされた状態となる。
【００４０】
一方、開閉弁８ａが開弁された後、注湯通路８が上水で満たされるまでは、前記種々の通路内のエア抜きが行われ、その後、上水が開閉弁８ａ及び風呂往き通路部９ａを経由して浴槽１５Ａに供給されて水張り試運転が完了する。尚、システム試運転が終了した際、開閉弁８ａは制御ユニット１１からの指令により閉弁される。
【００４１】
次に、Ｓ２において、補助熱源機４による燃焼が確認できるか否かの判定を行う。判定がＹｅｓの場合はＳ３に進み、補助熱源機４による燃焼加熱を行う燃焼試運転を実行する。判定がＮｏの場合は、補助熱源機４による燃焼試運転がスキップされてＳ５に移行する。
【００４２】
ここで、ガスの元栓が開栓されている場合は補助熱源機４が着火されて燃焼するが、ガスの元栓が未開栓の場合は補助熱源機４が着火されないため、着火の有無で補助熱源機４による燃焼が確認できるか否かの判定を行う。また、補助熱源機４が燃焼していれば、下部補助通路２０ｂから補助熱源機４へ供給された湯水が加熱されて、補助出湯通路２０ｅへ流れる湯水の温度が上昇するため、循環温度センサ３２で温度上昇を検知して判定を行なうようにしてもよい。
【００４３】
Ｓ２の判定がＹｅｓの場合はＳ３に進み、Ｓ３において補助熱源機４による燃焼試運転が実行される。燃焼試運転は、下部補助通路２０ｂから補助熱源機４へ供給された湯水が加熱されて、補助出湯通路２０ｅへ流れるので、循環温度センサ３２で湯水の温度の上昇を検知できれば燃焼試運転が完了する。
【００４４】
Ｓ３が完了した場合はＳ４に進み、ヒートポンプ熱源機３による加熱試運転が実行される。加熱試運転は、上流端が貯湯タンク５の下端部に接続された往き通路部１０ａを流れてきた低温の湯水が、ヒートポンプ熱源機３の凝縮熱交換器３７において冷媒配管４０を流れる高温の冷媒との間で熱交換されて高温の湯水となって戻り通路部１０ｂに供給される。このため、循環温度センサ１０ｄで温度の上昇が検知されると加熱試運転が完了する。Ｓ４が完了した場合、システム試運転の全工程が終了する。
【００４５】
一方、Ｓ２の判定がＮｏの場合、燃焼試運転がスキップされてＳ５に進みヒートポンプ熱源機３による上記加熱試運転が実行される。Ｓ５において、加熱試運転が完了した後、Ｓ６に進んで燃焼試運転が未完了である旨が、貯湯給湯ユニット２の操作リモコン４１の液晶表示部４１ａに表示されて、設置後のシステム試運転を終了する。
【００４６】
なお、ヒートポンプ給湯装置１の設置後のシステム試運転の際、ガスが未開栓で燃焼試運転が未完了であれば、液晶表示部４１ａにその旨の表示がされたままとなるが、その後ガスが開栓された時点で、操作リモコン４１の試運転スイッチ４１ｂを操作すると、未だ完了していない燃焼試運転のみが行われる。このため、補助熱源機４による燃焼試運転が未完了のまま引き渡されて使用開始されることを防ぐことができる。
【００４７】
さらに、燃焼試運転のみを行う際は、室内に設けられた操作リモコン４１から操作可能であり、貯湯給湯ユニット２のフロントカバー２ａを開閉する作業が不要となるため、作業時間の短縮及び作業効率を向上することができる。尚、このときの燃焼試運転は上記と同様のため詳細は省略する。
【００４８】
その他、前記実施例はほんの一例にすぎず、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。
【符号の説明】
【００４９】
１    ヒートポンプ給湯装置
２    貯湯給湯ユニット
３    ヒートポンプ熱源機
４    補助熱源機
５    貯湯タンク
５ａ〜５ｄ  温度センサ
１０    加熱循環回路
１８    循環ポンプ
１１    制御ユニット
３５    補助制御ユニット
【図１】
2018031522.tif 000003
【図２】
2018031522.tif 000004
【図３】
2018031522.tif 000005