JP2003254608A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貯湯式給湯機の差し湯に必要な温度を確保し
て差し湯の利便性を向上させ、なおかつ、省エネルギー
効果をはかること。 【解決手段】 ヒートポンプ２２により、貯湯槽５の下
部の水を加熱して、貯湯槽５の上部から高温湯を蓄える
構成であって、貯湯槽５からの出湯を検知する出湯検知
手段２８の信号に基づき湯温設定手段２８の設定温度を
高く設定することで、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を
低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯
を貯湯槽の上部に追い焚きして確保でき、差し湯時の利
便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温
度を設定できるため、貯湯槽５からの放熱損失を低減で
き、省エネルギー効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風呂等への給湯を
行う貯湯式給湯機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の貯湯式給湯機としては、
例えば、図７、図８に示すようなものがある。

【０００３】図７は従来の貯湯式給湯機を示し、圧縮機
１、放熱器２、減圧装置３、蒸発器４からなるヒートポ
ンプ回路と、貯湯槽５と、貯湯槽５の下部から循環手段
６、電動比例弁７、前記放熱器２と熱交換する水熱交換
器８を介し、貯湯槽５の上部へ接続した循環回路とを備
えている。また、前記水熱交換器８の出口側には温度検
知器９を配しており、ヒートポンプを加熱源として、循
環手段６の駆動により送られた貯湯槽５の下部の水を加
熱昇温して、温度検知器９の検知温度が所定の温度とな
るように電動比例弁７で流量調節を行い、貯湯槽５の上
部から高温度の湯を貯えて行くものである。貯湯槽５か
らの出湯管１０には、ミキシングバルブ１１を設け、ミ
キシングバルブ１１の下流側で一般給湯管１２と分岐し
て電磁弁１３を介して浴槽１４へ接続されている。ま
た、前記貯湯槽５にはサーミスタよりなる温度検知手段
１５〜１７がそれぞれ異なる高さに配置され、上から最
小残湯量の検知、大出湯の検知、最大貯湯量の検知とし
て使用し、例えば、浴槽１４への大出湯が行われた場合
等、温度検知手段１６の検知温度の変化速度を検知する
ことで、大出湯が行われたと判断して、貯湯槽５内の残
湯量確保のためにヒートポンプを運転して貯湯槽５内の
追い焚きを行う。

【０００４】このように、貯湯槽５内の残湯量確保のた
めに、ヒートポンプを運転して貯湯槽５内の追い焚きを
行うことは、従来から種々の方法で行われている。

【０００５】次に、図８は従来の他の貯湯式給湯機を示
し、図７と同じ構成、同じ動作をするものについては同
一符号を付し、一部説明を省略する。１８は湯温設定手
段、１９は回転数制御器であり、前記温度検知器９の信
号が湯温設定手段１８の信号と一致するように循環手段
６の回転数を制御する。２０は貯湯槽５に複数設けられ
た湯量検知手段、２１は制御器であり、前記湯量検知手
段２０の残湯量の検知により、前日の残湯量よりも多い
場合には、湯温設定手段１８の温度設定を低くし、逆
に、残湯量が少ない場合には、温度設定を高くするもの
である。

【０００６】このように、給湯負荷にあわせて貯湯槽５
内に貯える湯の温度設定を変えることも、従来から種々
の方法で行われている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示す従来の構成では、常に高温度の湯を貯えることを前
提にしているため、給湯負荷の少ない時には残湯量が多
くなるので、貯湯槽５からの放熱損失が多くなる課題が
ある。一方、図８に示す従来の構成では、給湯負荷に応
じて貯湯槽５内の貯湯温度を変化させているが、給湯負
荷の少ないときに、貯湯温度を下げていた場合、浴槽１
４への追加差し湯で浴槽１４内の湯温を上昇させようと
しても、差し湯の温度が低いために、必要以上の量を差
し湯しなければならないと言った課題がある。

【０００８】本発明は、前記従来の課題を解決するもの
で、浴槽への差し湯等に必要な温度を確保して利便性を
向上させ、なおかつ、省エネルギー効果の高い貯湯式給
湯機を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の貯湯式給湯機は、貯湯槽からの出湯を検知
する出湯検知手段の信号に基づき、前記湯温設定手段は
その設定温度を所定の湯温から高温湯に再設定するよう
にしたものである。

【００１０】これによって、特に大量の出湯を行う風呂
への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温
度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度
の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上す
る。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定でき
るため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギ
ー効果がある。

【００１１】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、貯湯槽
と、前記貯湯槽の下部から循環手段と加熱手段を介して
貯湯槽上部に接続する水循環路と、前記加熱手段の出口
湯温を設定する湯温設定手段と、前記貯湯槽からの出湯
を検知する出湯検知手段とを備え、前記出湯検知手段の
信号に基づき、前記湯温設定手段はその設定温度を所定
の湯温から高温湯に再設定する貯湯式給湯機とすること
により、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等にお
いて、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定してい
る場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い
焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷
にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽から
の放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。

【００１２】請求項２に記載の発明は、出湯後に予め設
定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追い焚き機能
を備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることによ
り、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き
し、貯湯槽に高温度の湯を確保でき、利便性が向上す
る。

【００１３】請求項３に記載の発明は、出湯後に予め設
定された時間内で貯湯槽の追い焚きを規制するタイマー
を備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることによ
り、出湯後の差し湯に必要な時間を予め設定して、その
時間内に必要な高温度の湯を確保するので、利便性が向
上する。また、入浴等が終了するであろう時間を越えれ
ば追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果があ
る。

【００１４】請求項４に記載の発明は、入浴終了検知手
段を有し、風呂への出湯から前記入浴終了検知手段の信
号を受けるまでの間のみ貯湯槽の追い焚き運転を行う請
求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、入浴が
終了するまでの差し湯を必要とする時間帯のみに差し湯
に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯の利便性が
向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わない
ので、省エネルギーの効果がある。

【００１５】請求項５に記載の発明は、入浴終了検知手
段は、リモコンに設けた入浴終了ボタンとした請求項４
に記載の貯湯式給湯機とすることにより、入浴終了の判
定を使用者がリモコンの入浴終了ボタンで行えるため、
必要に応じて差し湯に必要な高温度の湯を確保すること
ができ、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高
温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果が
ある。

【００１６】請求項６に記載の発明は、入浴終了検知手
段は、人体を認識して人数を積算カウントする人体認識
手段とした請求項４に記載の貯湯式給湯機とすることに
より、最後の入浴者であれば、それまで追い焚きして貯
湯していた湯量で十分であるため、追い焚き運転はしな
い。よって、無駄な追い焚き運転を防止して消費電力を
節約できる。

【００１７】請求項７に記載の発明は、加熱手段はヒー
トポンプとした請求項１に記載の貯湯式給湯機とするこ
とにより、他の熱源に比し大幅に効率の良い運転ができ
る。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。なお、従来例および各実施例におい
て、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号
を付し、一部説明を省略する。

【００１９】（実施例１）図１は、本発明の実施例１に
おける貯湯式給湯機を示すものである。図において、１
は圧縮機、２は放熱器、３は減圧装置、４は蒸発器であ
り、前記圧縮機１、放熱器２、減圧装置３、および蒸発
器４は順次接続され、ヒートポンプ２２の冷媒回路を構
成する。５は貯湯槽、６は循環ポンプよりなる循環手
段、８は放熱器２と熱交換する水熱交換器であり、循環
手段６および水熱交換器８は貯湯槽５の下部と上部を連
通する水循環路２３に設けられている。９は温度検知器
であり、水熱交換器８の出口の水循環路２３に設けら
れ、媒体温度を検出して信号を発する。１８は湯温設定
手段であり、自動または手動で沸き上げ湯温を所定の湯
温に設定するものである。１９は循環量制御部であり、
前記温度検知器９の信号が湯温設定手段１８の信号に一
致するように循環手段６の回転数を制御する。２４は貯
湯槽５への給水管、２５は貯湯槽５の上部からの出湯
管、２６は風呂の浴槽、２７は出湯管２５から浴槽２６
への給湯管、２８は給湯管２７に設けた出湯検知手段
で、流量計、流量スイッチ等を用いる。２９は給湯管２
７に設けられた開閉弁、３０は制御器であり、前記出湯
検知手段２８の出湯検知により、湯温設定手段１８の湯
温設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定さ
れていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高い湯温
となるように湯温設定を再設定する。３１は運転制御手
段で、出湯検知手段２８の信号に基づきヒートポンプ２
２の運転を制御する。３２は端末の出湯栓である。

【００２０】以上のように構成された貯湯式給湯機につ
いて、以下その動作、作用を説明する。前記湯温設定手
段１８は、給湯負荷の多い場合には、高温湯（例えば、
８０℃から９０℃）の沸き上げ設定を行い、給湯負荷の
少ない場合には、中温湯（例えば、６５℃から７５℃）
の沸き上げ設定を行う。そして、前記圧縮機１から吐出
された高温高圧の加熱ガス冷媒は放熱器２に流入し、こ
こで前記循環手段６から送られ水熱交換器８に流入した
水を加熱する。その際に、放熱冷却された冷媒は、前記
減圧装置３に流入し、ここで減圧されて蒸発器４に流入
する。そして大気熱を吸熱して蒸発ガス化し、圧縮機１
に戻る。一方、貯湯槽５の下部から循環手段６によって
水熱交換器８に流入した水は冷媒の熱で加熱され、湯温
設定手段１８で設定された湯温と一致するように、循環
量制御部１９により循環手段６の回転数を制御して、貯
湯槽５の上部に貯えられる。この運転を繰り返しながら
貯湯槽５の上部から全体に貯湯する。即ち、ヒートポン
プ２２が加熱手段となり、貯湯槽５内の水を昇温する。

【００２１】通常、貯湯槽５内の残湯量が、ある量以下
になると沸き上げ運転が行われる。ここで、浴槽２０へ
の湯張りのために、給湯管２７に設けられた開閉弁２９
が開かれると、出湯検知手段２８が出湯を検知して、制
御器３０と運転制御手段３１に出湯の信号を送る。制御
器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手
段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う
前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度より
も高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまで
に、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に
設定していたならば、出湯検知手段２８の信号を受けて
８０℃ないし９０℃に再設定する。同時に運転制御手段
３１は、出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ
２２の運転を開始するように、制御信号を送る。そし
て、風呂への湯張りが終了後、浴槽２６内の湯温が低下
したときに高温差し湯を行うに必要な湯量を貯湯槽５の
上部に貯えるまでヒートポンプ２２を運転する。そし
て、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進す
る深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で
貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。

【００２２】以上のように、本実施例においては、貯湯
槽５と、前記貯湯槽５の下部から循環手段６と加熱手段
（ヒートポンプ２２）を介して貯湯槽５上部に接続する
水循環路２３と、前記加熱手段の出口湯温を設定する湯
温設定手段１８と、前記貯湯槽５からの出湯を検知する
出湯検知手段２８とを備え、前記出湯検知手段２８の信
号に基づき、前記湯温設定手段１８はその設定温度を所
定の湯温から高温湯に再設定することにより、特に大量
の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が
少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、浴槽
２６への差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽５上部に追
い焚きして確保でき、差し湯時の利便性が向上する。ま
た、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるた
め、貯湯槽５からの放熱損失を低減でき、省エネルギー
効果がある。

【００２３】また、加熱手段をヒートポンプ２２とした
ことで、他の熱源に比し大幅に効率の良い運転ができ
る。

【００２４】また、運転制御手段３１は、出湯検知手段
２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始する
ように説明したが、出湯の検知を貯湯槽５の残湯量検知
により行いヒートポンプ２２の運転を開始するようにし
ても、同じ効果が得られる。

【００２５】なお、循環量制御を循環手段６の回転数制
御として説明したが、水循環路２３中に循環手段として
流量調節バルブを設けて循環量制御を行う構成としても
同じ効果が得られる。水熱交換器８の加熱源としてヒー
トポンプ以外の加熱源を用いても、同じ効果がある。

【００２６】（実施例２）図２は、本発明の実施例２に
おける貯湯式給湯機を示すものである。図において、実
施例１と異なる点は、貯湯槽５に設けられた湯量検知手
段３３と、追い焚き制御器３４を設けた構成としている
点である。前記湯量検知手段３３は、出湯後、即ち、風
呂への湯張りが終了後、浴槽２６内の湯温が低下したと
きに高温差し湯を行うに必要な湯量（予め設定された所
定の貯湯量）の位置に設けられたもので、温度検知セン
サーで構成されている。なお、第１の実施例と同じ構
成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省
略する。

【００２７】以上のように構成された貯湯式給湯機につ
いて、以下その動作、作用を説明する。出湯検知手段２
８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い
焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は前記出湯検
知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設
定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されて
いた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定す
る。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少
なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたなら
ば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制
御器３４は、前記出湯検知手段２８の信号を受けてヒー
トポンプ２２の運転を開始するように、運転制御手段３
１に制御信号を送り、そして、湯量検知手段３３の検知
温度が湯温設定手段１８で設定された温度と略同じか、
それに近い温度に上昇すればヒートポンプ２２の運転を
停止させるように、運転制御手段３１に制御信号を送
る。

【００２８】以上のように、本実施例においては、出湯
後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追
い焚き機能を備えたことにより、風呂出湯後に浴槽２６
への差し湯に必要な湯量を設定して追い焚きするので、
貯湯槽５上部に高温度の湯を確保でき、差し湯時の利便
性が向上する。そして、電力料金が割安であり、電力負
荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた
沸き上げ設定温度で前記貯湯槽５の沸き上げ運転を行な
う。

【００２９】（実施例３）図３は、本発明の実施例３に
おける貯湯式給湯機を示すものである。図において、実
施例１と異なる点は、出湯検知手段２８の信号を受けて
追い焚きの時間を規制するタイマー３５を設けた点であ
る。前記タイマー３５の時間は、浴槽２６への湯張り開
始から入浴が終了するまでの時間を予め設定しておくも
のである。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するも
のについては、同一符号とし、説明を省略する。

【００３０】以上のように構成された貯湯式給湯機につ
いて、以下その動作、作用を説明する。出湯検知手段２
８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い
焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は出湯検知手
段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を
風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた
前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。
例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なく
て、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８
０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器
３４が、前記出湯検知手段２８の信号を受けると、タイ
マー３５のカウントダウンが始まり、タイマー３５のカ
ウントダウンが終了するまでの時間にヒートポンプ２２
の運転をするように、運転制御手段３１に制御信号を送
り、追い焚き運転を行う。

【００３１】以上のように、本実施例においては、風呂
出湯後の差し湯に必要な時間を予め設定して、その時間
内に差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯
時の差し湯の利便性が向上する。また、入浴が終了する
であろう時間を越えたならば高温度の追い焚きを行わな
いので、省エネルギーの効果がある。そして、電力料金
が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯
に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で貯湯槽５の沸
き上げ運転を行なう。

【００３２】（実施例４）図４は、本発明の実施例４に
おける貯湯式給湯機を示すものである。図において、実
施例１と異なる点は、入浴終了検知手段３６を設けた点
である。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するもの
については、同一符号とし、説明を省略する。

【００３３】以上のように構成された貯湯式給湯機につ
いて、以下その動作、作用を説明する。出湯検知手段２
８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い
焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は出湯検知手
段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を
風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた
前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。
例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なく
て、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８
０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器
３４が、出湯検知手段２８の信号を受けると、ヒートポ
ンプ２２の運転を開始して追い焚き運転を行う。そし
て、自動または手動によって、入浴が終了したという入
浴終了検知手段３６の信号が追い焚き制御器３４へ送ら
れると、追い焚き制御器３４は運転制御手段３１へヒー
トポンプ２２の運転を停止する信号を送り、追い焚き運
転を終了する。

【００３４】以上のように、本実施例においては、入浴
が終了するまでの差し湯を必要とする時間帯のみに差し
湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯の利便性
が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わな
いので、省エネルギーの効果がある。

【００３５】（実施例５）図５は、本発明の実施例５に
おける貯湯式給湯機を示すものである。図において、３
７はリモコンで、出湯温度の設定操作等を行う。３８は
前記リモコン３７に設けられた入浴終了ボタンである。

【００３６】以上のように、リモコン３７に設けられた
入浴終了ボタン３８を入浴終了検知手段とすることによ
り、入浴終了の判定を使用者がリモコン３７の入浴終了
ボタン３８で行えるため、入浴終了までは必要に応じて
差し湯に必要な高温度の湯を確保し、また、入浴終了後
すぐに入浴終了ボタン３８を押して追い焚き運転を終了
させることで、不必要に高温度の追い焚きを行うことを
防止できるので、省エネルギーの効果がある。

【００３７】（実施例６）図６は、本発明の実施例６に
おける貯湯式給湯機を示すものである。図において、３
９は人体認識手段であり、浴室内に設けられ、人体を認
識して人数を積算カウントして最後の入浴者をカウント
すれば追い焚き制御器３４へ信号を発信する。そして、
最後の入浴者であれば、それまで追い焚きして貯湯して
いた湯量で十分であるため、追い焚き運転はしない。よ
って、無駄な追い焚き運転を防止して消費電力を節約で
きる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜７に記載の発
明によれば、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等
において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定し
ている場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に
追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯
負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽
からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における貯湯式給湯機の構成
図

【図２】本発明の実施例２における貯湯式給湯機の構成
図

【図３】本発明の実施例３における貯湯式給湯機の構成
図

【図４】本発明の実施例４における貯湯式給湯機の構成
図

【図５】本発明の実施例５における貯湯式給湯機の構成
図

【図６】本発明の実施例６における貯湯式給湯機の構成
図

【図７】従来の貯湯式給湯機の構成図

【図８】従来の他の例を示す貯湯式給湯機の構成図

【符号の説明】

５ 貯湯槽 ６ 循環手段 １８ 湯温設定手段 ２２ ヒートポンプ（加熱手段） ２３ 水循環路 ２８ 出湯検知手段 ３０ 制御器 ３３ 湯量検知手段 ３４ 追い焚き制御器 ３５ タイマー ３６ 入浴終了検知手段 ３７ リモコン ３８ 入浴終了ボタン ３９ 人体認識手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 國本 啓次郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 近藤 龍太 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 松本 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から循環手
   段と加熱手段を介して貯湯槽上部に接続する水循環路
   と、前記加熱手段の出口湯温を所定の湯温に設定する湯
   温設定手段と、前記貯湯槽からの出湯を検知する出湯検
   知手段とを備え、前記出湯検知手段の信号に基づき、前
   記湯温設定手段はその設定温度を所定の湯温から高温湯
   に再設定する貯湯式給湯機。
2. 【請求項２】 出湯後に予め設定された所定の貯湯量を
   追い焚き運転する追い焚き機能を備えた請求項１に記載
   の貯湯式給湯機。
3. 【請求項３】 出湯後に予め設定された時間内で貯湯槽
   の追い焚きを規制するタイマーを備えた請求項１に記載
   の貯湯式給湯機。
4. 【請求項４】 入浴終了検知手段を有し、風呂への出湯
   から前記入浴終了検知手段の信号を受けるまでの間のみ
   貯湯槽の追い焚き運転を行う請求項１に記載の貯湯式給
   湯機。
5. 【請求項５】 入浴終了検知手段は、リモコンに設けた
   入浴終了ボタンとした請求項４に記載の貯湯式給湯機。
6. 【請求項６】 入浴終了検知手段は、人体を認識して人
   数を積算カウントする人体認識手段とした請求項４に記
   載の貯湯式給湯機。
7. 【請求項７】 加熱手段はヒートポンプとした請求項１
   に記載の貯湯式給湯機。