JP2004324905A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
貯湯式給湯装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004324905A JP2004324905A JP2003115813A JP2003115813A JP2004324905A JP 2004324905 A JP2004324905 A JP 2004324905A JP 2003115813 A JP2003115813 A JP 2003115813A JP 2003115813 A JP2003115813 A JP 2003115813A JP 2004324905 A JP2004324905 A JP 2004324905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- calorie
- amount
- heat
- 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.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
【解決手段】制御装置200には、単位期間内に使用した湯の使用熱量を算出してそのデータを蓄積する使用熱量算出手段(ステップ290)と、所定期間内の平均使用熱量を算出する平均使用熱量算出手段(ステップ300)と、所定期間内におけるばらつき熱量を算出するばらつき熱量算出手段(ステップ310)と、使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段(ステップ330、340)と、この沸き上げ熱量に基づいてヒートポンプユニット2を沸き上げ運転する第2沸き上げ手段(ステップ350)とを有する。これにより、湯切れを起こすことなく、かつ深夜時間帯以外の時間帯での沸き上げ運転の低減ができる。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱手段により加熱した給湯用の湯を貯える貯湯タンクを備える貯湯式給湯装置に関するものであり、特に、使用者の使用熱量に応じた沸き上げ運転の制御に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の貯湯式給湯装置では、冷媒圧縮機、水熱交換器の冷媒流路、膨張弁、および空気熱交換器を環状に接続したヒートポンプサイクルと、給湯用の湯を貯える貯湯タンクを有し、この貯湯タンクと水熱交換器の流体流路とを接続し、その接続途中に流体ポンプを介設した給湯用流体回路と、貯湯タンク内の給湯用流体量とその流体温度とを検出して使用熱量を算出する使用熱量算出手段と、膨張弁、流体ポンプ、および冷媒圧縮機を制御して沸き上げ運転を行なう制御手段とを備えている。
【0003】
その沸き上げ運転は、電力料金設定が最も低い深夜時間帯には、貯湯タンク内の貯湯量が第1所定量M1(例えば、60℃の湯が100L)を下回る状態を検知すると制御手段により沸き上げ運転を開始し、流体流路の入口側の流体温度が第1設定温度K1(例えば、沸き上げ目標温度−10℃)以上になるか、貯湯タンク内の貯湯量が第1所定量M1+α(なお、α≧0である。)に達すると沸き上げ運転を停止するようにしている。
【0004】
また、料金設定が比較的低い朝晩時間帯には、貯湯タンク内の貯湯量が第2所定量M2(例えば、60℃の湯が200L)を下回る状態を検知すると制御手段により沸き上げ運転を開始し、流体流路の入口側の流体温度が第2設定温度K2(例えば、65℃)以上になるか、貯湯タンク内の貯湯量が第2所定量M2+β(なお、β≧0である。)に達すると沸き上げ運転を停止する。
【0005】
さらに、料金設定が高い昼間時間帯には、貯湯タンク内の貯湯量が第3所定量M3(例えば、60℃の湯が200L)を下回る状態を検知すると制御手段により沸き上げ運転を開始し、流体流路の入口側の流体温度が第3設定温度K3(例えば、50℃)以上になるか、貯湯タンク内の貯湯量が第3所定量M3+γ(なお、γ≧0である。)に達すると沸き上げ運転を停止する。
【0006】
これにより、使用者が貯湯タンク内の給湯用の湯を使うパターンに対応して、湯の沸き上げ運転の開始判定条件と、沸き上げ運転の終了判定条件とを、各時間帯毎に独立して決め、貯湯タンク内の最低貯湯量を常時確保するように制御して、全ての時間帯において湯切れを起こさないようにしている(例えば、特許文献1参照。)。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−206805号公報 (第11−12頁、第17図)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献1によれば、料金設定が高い昼間時間帯に貯湯タンク内の貯湯量を比較的大きい第3所定量M3(例えば、60℃の湯が200L)+γ(γ≧0)以上の最低貯湯量を確保するための沸き上げ運転を行なうようにしている。これによると、湯切れを起こすことはないが電気代が高くなる問題がある。
【0009】
また、この種の貯湯式給湯装置では、例えば、朝から深夜までの間(例えば、7:00〜23:00)に使用する湯が少なく、23:00の時点で多くの湯が残る使用者の場合には、夕方以降の未使用期間の放熱が無駄となる。逆に、一日の湯の使用熱量が多く、夕方までに貯湯タンク内の湯を使い切ってしまう使用者の場合には、夕方や夜の時間帯に湯切れが起きるなどの問題がある。このように、使用者によって給湯に必要とする使用熱量のばらつきが大きい。従って、このために比較的大きい最低貯湯量を得るための沸き上げ運転を行なっているのが一般的である。
【0010】
そこで、本発明の目的は、上記点に鑑みたものであり、電力料金設定の最も低い深夜時間帯に沸き上げ運転するように制御させることで、湯切れを起こすことなく、かつ深夜時間帯以外の時間帯での沸き上げ運転の低減を可能とした貯湯式給湯装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記、目的を達成するために、請求項1ないし請求項5に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、内部に給湯用の湯を貯える貯湯タンク(1)と、この貯湯タンク(1)内の水を沸き上げ運転する加熱手段(2)と、この加熱手段(2)を制御する制御手段(200)とを備える貯湯式給湯装置において、
制御手段(200)には、単位期間内に貯湯タンク(1)から給湯用として使用した湯の使用熱量を算出して、その使用熱量をデータとして蓄積する使用熱量算出手段(290)と、蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内の平均使用熱量を算出する平均使用熱量算出手段(300)と、蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内におけるばらつき熱量を算出するばらつき熱量算出手段(310)と、使用熱量算出手段(290)により蓄積された使用熱量、平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量およびばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段(330、340)と、この沸き上げ熱量算出手段(330、340)により算出された沸き上げ熱量に基づいて加熱手段(2)を沸き上げ運転する第2沸き上げ手段(350)とを有することを特徴としている。
【0012】
請求項1に記載の発明によれば、この種の給湯装置においては、使用者によって給湯用に使用する湯の使用熱量にばらつきが生ずるものである。そこで、本発明では、平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量およびばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段(330、340)と、この沸き上げ熱量算出手段(330、340)により算出された沸き上げ熱量に基づいて加熱手段(2)を沸き上げ運転する第2沸き上げ手段(350)とを有することにより、所定期間内の平均使用熱量に加え、その所定期間内における使用熱量のばらつき熱量を考慮した沸き上げ熱量を沸き上げることになるので、湯切れを起こすことなく給湯できるとともに、沸き上げ運転を、例えば、料金設定が最も低い深夜時間帯に行なうことで、料金設定が高くなる深夜時間帯以外の時間帯での沸き上げ運転の低減ができる。
【0013】
請求項2に記載の発明では、沸き上げ熱量算出手段は(330、340)、使用熱量算出手段(290)により蓄積された最新の使用熱量が平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量とばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量との加算値よりも小さいときに、平均使用熱量とばらつき熱量との加算値を沸き上げ熱量として算出することを特徴としている。
【0014】
請求項2に記載の発明によれば、最新、つまり前日の使用熱量が平均使用熱量とばらつき熱量との加算値よりも小さいときに、沸き上げ熱量が平均使用熱量とばらつき熱量との加算値となるため、その沸き上げ熱量は想定される使用範囲内に収まる熱量となり過剰な沸き上げ熱量を沸き上げることがない。従って、湯切れを起こすことなく、沸き上げ運転の電力の低減が図れる。
【0015】
請求項3に記載の発明では、沸き上げ熱量算出手段は(330、340)、使用熱量算出手段(290)により蓄積された最新の使用熱量が平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量とばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量との加算値よりも大きいときに、最新の使用熱量を沸き上げ熱量として算出することを特徴としている。
【0016】
請求項3に記載の発明によれば、また、最新(前日)の使用熱量が沸き上げ熱量平均使用熱量とばらつき熱量との加算値よりも大きいときに、沸き上げ熱量が最新の使用熱量になるため、その沸き上げ熱量は想定される使用範囲外に相当するが、再度その使用熱量を継続させることで湯切れを発生させることはないとともに、使用熱量に応じた無駄のない沸き上げ運転ができる。
【0017】
請求項4に記載の発明では、ばらつき熱量は、所定期間内の使用熱量と平均使用熱量とのばらつきを標準偏差により算出されることを特徴としている。請求項4に記載の発明によれば、高精度のばらつき熱量を求めることができる。
【0018】
請求項5に記載の発明では、第2沸き上げ手段(350)は、料金設定が異なる複数の時間帯の中で料金設定が最も低い深夜時間帯に沸き上げを行なうことを特徴としている。請求項5に記載の発明によれば、料金設定が最も低い深夜時間帯に沸き上げを行なうことにより、料金設定が高くなる深夜時間帯以外の時間帯での沸き上げ運転の低減ができる。
【0019】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した一実施形態の貯湯式給湯装置を図1および図2に基づいて説明する。図1は、貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態の貯湯式給湯装置は、図1に示すように、1は耐食性に優れた金属製(例えば、ステンレス製)の貯湯タンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯用の湯を長時間に渡って保温することができるようになっている。貯湯タンク1は縦長形状であり、その底面には導入口11が設けられ、この導入口11には貯湯タンク1内に水道水を導入する給水経路である導入管12が接続されている。
【0021】
導入管12には温度検出手段である給水サーミスタ21が設けられており、導入管12内の温度情報を後述する制御装置200に出力するようになっている。また、導入管12には導入される水道水の水圧が所定圧となるように調節するとともに、断水などにおける湯の逆流を防止する減圧逆止弁51が設けられている。そして、導入管12の給水サーミスタ21および減圧逆止弁51が設けられた位置より下流の給水分岐点12aと後述する混合弁16とはバイパス経路である給水配管15により繋がれている。
【0022】
一方、貯湯タンク1の最上部には導出口13が設けられ、導出口13には貯湯タンク1内の湯を導出するための給湯経路である導出管14が接続されている。なお、導出管14の経路途中には、逃がし弁53を配設した排出配管52が接続されており、貯湯タンク1内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク1内の湯を外部に排出して、貯湯タンク1等にダメージを与えないようになっている。
【0023】
16は混合手段である混合弁であり、導出管14と給水配管15との合流点に配置されている。そして、混合弁16は開口面積比(導出管14に連通する湯側の開度と給水配管15に連通する水側の開度の比率)を調節することにより、導出管14からの湯と給水配管15からの水道水との混合比を調節できるようになっている。
【0024】
なお、混合弁16はサーボモータ等の駆動源により弁体を駆動して各経路の開度を調節する電動弁であり、後述する制御装置200からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置200に出力するようになっている。
【0025】
混合弁16の出口側には、混合湯経路である配管17が接続されている。この配管17は図示しない給湯水栓、シャワー水栓および浴槽等へ混合された給湯水を導く配管である。そして、配管17には温度検出手段である給湯サーミスタ71と給湯検出手段である流量カウンタ72が設けられており、給湯サーミスタ71は配管17内の温度情報を、流量カウンタ72は配管17内の流量情報を後述する制御装置200に出力するようになっている。
【0026】
なお、流量カウンタ72が配管17内の水の流れを検出したときには、給湯水栓、シャワー水栓および浴槽等のいずれかで湯が使用されようとしているということである。このとき制御装置200は、給湯設定温度に応じて、まず給水サーミスタ21からの温度情報と後述する出湯サーミスタ32からの温度情報とから混合弁16の開口面積比を概略調節し、その後給湯サーミスタ71からの温度情報に基づいて給湯温度が設定温度となるように混合弁16の開口面積比を微細制御するようになっている。
【0027】
また、貯湯タンク1の下部には、貯湯タンク1内の水を吸入するための吸入口18が設けられ、貯湯タンク1の上部には、貯湯タンク1内に湯を吐出する吐出口19が設けられている。吸入口18と吐出口19とは循環回路20で接続されており、循環回路20の一部はヒートポンプユニット2内に配置されている。
【0028】
この循環回路20のヒートポンプユニット2内に配置された部分には、図示しない給湯用熱交換器が設けられており、吸入口18から吸入した貯湯タンク1内の水を高温冷媒との熱交換により加熱し、吐出口19から貯湯タンク1内に戻すことにより貯湯タンク1内の水を沸き上げることができるようになっている。
【0029】
なお、本実施形態の加熱手段であるヒートポンプユニット2は、図示しない圧縮機、凝縮器(給湯用熱交換器)、減圧器、蒸発器などのヒートポンプサイクルを構成する冷媒機能部品からなる超臨界ヒートポンプである。この超臨界ヒートポンプとは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを言い、例えば、二酸化炭素、エチレン、エタン、酸化窒素などを冷媒とするヒートポンプサイクルである。
【0030】
因みに、超臨界ヒートポンプによれば、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温(例えば、85℃〜90℃程度)の給湯水を沸き上げることができる。また、ヒートポンプユニット2は後述する制御装置200からの制御信号により作動するとともに、作動状態を制御装置200に出力するようになっている。
【0031】
次に、貯湯タンク1の上部外壁面には、貯湯タンク1内上部の水温を検出する出湯サーミスタ32が設けられており、導出口13から導出される水の温度情報を後述する制御装置200に出力するようになっている。
【0032】
また、貯湯タンク1の外壁面には上部から計って50L、100L、150L、200Lおよび300Lの位置に、その位置の湯の温度を検出する貯湯熱量検出手段である水位サーミスタ33a〜33eが配設されている。因みに、水位サーミスタ33a、33b、33cおよび33dは貯湯量センサとして機能し、水位サーミスタ33eは満タンセンサとして機能しているとともに、各水位レベルでの温度情報を後述する制御装置200に出力するようになっている。
【0033】
従って、後述する制御装置200は、水位サーミスタ33a〜33eからの温度情報に基づいて、貯湯タンク1内上方の沸き上げられた湯と貯湯タンク1内下方の沸き上げられる前の水との温度境界位置より貯湯量を検出できるようになっている。因みに、水位サーミスタ33a、33b、33cが所定温度(例えば、60℃)以上で、水位サーミスタ33dが所定温度(例えば、60℃)以下のときは、貯湯量が150Lであると検出できる。なお、上述の所定温度は沸き上がり温度である。
【0034】
なお、本実施形態では、水位サーミスタ33eで検出される温度情報は、沸き上げ運転を行なうときの沸き上げ温度Tpを検出するものであって、ヒートポンプユニット2に吸入される吸入口18の近傍に設けられている。
【0035】
また、200は制御手段である制御装置であり、各サーミスタ21、32、33a〜33e、71からの温度情報、流量カウンタ72からの流量情報および操作手段である操作盤100に設けられた図示しない各種操作スイッチ等からの操作信号に基づいて、ヒートポンプユニット2、混合弁16等を制御するように構成されている。
【0036】
次に、上記構成による貯湯式給湯装置の作動を図2に基づいて説明する。図2は、制御装置200の沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。本実施形態の沸き上げ運転は、主に一日の区切り時刻(例えば、23:00)に達すると、例えば、前日の23時から当日の23時までの単位期間(例えば、一日)内に給湯用として使用した温水の使用熱量を算出して、その使用熱量をデータとして蓄積し、その蓄積された使用熱量のデータから所定期間(例えば、7日間)内の使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量に基づいて当日の沸き上げ熱量を算出し、その沸き上げ熱量に相当する沸き上げ量の給湯用の湯を上述の区切り時刻以降の電力料金設定が最も低い深夜時間帯(例えば、23:00〜7:00の間)に沸き上げるようにしている。
【0037】
なお、深夜時間帯以外の時間帯においては、貯湯タンク1内の貯湯量を読み込み、読み込んだ貯湯量がばらつき量を下回ったときにヒートポンプユニット2の沸き上げ運転を行なうようにしている。このばらつき量は、詳しくは後述するが、区切り時刻に達する前に貯湯タンク1内の温水がなくなってしまう状態、つまり、湯切れを防止するための最低貯湯量であり、従来は、比較的大きな所定値(例えば、150〜200L程度)を設定して給湯中の湯切れを防止しているのが一般的である。
【0038】
次に、本発明の要部である沸き上げ運転の制御処理について説明する。まず、図示しない各種操作スイッチのうち、沸き上げ運転スイッチ(図示せず)を操作する。これにより、図2に示すように、制御装置200は沸き上げ運転の制御処理をスタートする(ステップ210)。
【0039】
そして、ステップ220における第1沸き上げ手段である沸き上げ運転を行なうものであり、この第1沸き上げ手段では、ステップ230にて、水位サーミスタ33a〜33eからの温度情報に基づいて、所定温度以上(例えば、60℃)の水位サーミスタ33a〜33eより現在の貯湯量を検出する。
【0040】
次に、ステップ240にて、現在の貯湯量がばらつき量以下か否かを判定する。ここで、現在の貯湯量がばらつき量を下回っているときは、ステップ250にて、ヒートポンプユニット2を沸き上げ運転を行なうように制御する。そして、次のステップ260にて、現在の貯湯量がばらつき量+α(例えば、50L程度)以上か否かを判定する。そして、現在の貯湯量がばらつき量+α以上であればステップ270において、ヒートポンプユニット2を沸き上げ運転の停止を行なうように制御するものである。
【0041】
なお、上述のステップ240およびステップ260におけるばらつき量は、ステップ280の一日の区切り時刻(例えば、23:00)に達する前においては、一日前に求めた過去の所定期間(例えば、7日間)内における単位期間(例えば、一日)毎の使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量から求めた第1、第2沸き上げ熱量に応じたばらつき熱量σより換算して求めたものである。また、ステップ240において、現在の貯湯量がばらつき量を上回っているときには沸き上げ運転を行なわない。
【0042】
次に、区切り時刻(例えば、23:00)に達したときには、ステップ280にて、現在時刻が23時に達したか否かを判定し、YESならば使用熱量算出手段であるステップ290にて、その日(例えば、前日の23時〜当日の23時まで)に貯湯タンク1から給湯用に使用した湯の熱量を算出して、その一日あたりの使用熱量を制御装置200の図示しないROM内に記憶しておく。なお、記憶する一日あたりの使用熱量は、過去の所定期間(例えば、7日間)分が蓄積するように記憶されている。
【0043】
因みに、その算出の一例を以下述べる。まず、その日1日(例えば、前日の23時〜当日の23時まで)に使用した1リットル毎の使用熱量を積算した値とする。その1リットルの熱量を求める式を数式1に示す。
【0044】
【数式1】Qs1L=(Thw−THWA)×比重/放熱ロス係数
ただし、Qs1L:1リットルの熱量、Thw:給湯温度、THWA:平均給水温、放熱ロス係数:0.9である。
【0045】
ここで、平均給水温度THWAは、前日の23時〜当日の23時までの間に、貯湯タンク1に供給される給水温度Ttwiの平均であり基準水温とする。具体的には、流量カウンタ72で給湯流量を検出し、一定時間毎に給水温度の積算を行い、23時を過ぎた時点で平均値を求めている。また、比重は温度から熱量への変換の定数であり、数式2から求め、放熱ロス係数は、0.9としている。
【0046】
【数式2】比重=(−2×10−6×Thw2−2.7×10−4×Thw+1.0058)
ただし、Thw:給湯温度である。なお、流量カウンタ72が1リットルの流量を検出する毎に上記数式1に当てはめて積算熱量を計算する。それが数式3である。
【0047】
【数式3】Qday=ΣQs1L
ただし、Qday:1日の使用熱量、1リットル毎の使用熱量の積算値(前日の23時〜当日の23時まで)、そして、過去1週間前迄の各1日の使用熱量を、Qdayn、Qdayn−1、Qdayn−2、……、Qdayn−5、Qdayn−6とする。
【0048】
そして、次の平均熱量算出手段であるステップ300において、蓄積された過去7日間の使用熱量より平均使用熱量を数式4より算出する。
【0049】
【数式4】平均使用熱量Qav=(Qdayn+Qdayn−1+Qdayn−2+Qdayn−3+Qdayn−4+Qdayn−5+Qdayn−6)/7
なお、本実施形態では、使用熱量の蓄積データの所定期間を過去7日間としたが、これに限らず、例えば、過去一ヶ月、季節別期間などに蓄積しても良い。
【0050】
次に、ばらつき熱量算出手段であるステップ310において、ばらつき熱量σを算出する。本実施形態では、ステップ300にて算出された平均使用熱量と蓄積された過去7日間の各使用熱量との差(偏差)を二乗し、それを算術平均した値の平方根より求める。なお、これは標準偏差である。
【0051】
そして、沸き上げ熱量判定手段であるステップ320にて、蓄積された過去7日間の使用熱量のうち、最新の使用熱量、つまりステップ290にて算出した前日の使用熱量が平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値よりも大きいか否かを判定する。ここで、前日の使用熱量が大きいときは、沸き上げ熱量算出手段であるステップ330にて、想定される当日の使用熱量である第1沸き上げ熱量を求める。このときは、平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値よりも大きいことで想定される当日の使用湯量が使用範囲外であると判定して、前日の使用熱量をそのまま第1沸き上げ熱量とする。
【0052】
逆に、前日の使用熱量が小さいときは、沸き上げ熱量算出手段であるステップ340にて、想定される当日の使用熱量である第2沸き上げ熱量を求める。このときは、平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値よりも小さいことで想定される当日の使用湯量が使用範囲内であると判定して、平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値を第2沸き上げ熱量とする。
【0053】
なお、第1沸き上げ熱量である前日の使用熱量、および第2沸き上げ熱量である平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値は数式5よりそれぞれの熱量から沸き上げ量に換算する。
【0054】
【数式5】沸き上げ量L1=Qdayn/((Tavg―THWA)×比重×4.18)
沸き上げ量L2=(Qav+σ)/((Tavg―THWA)×比重×4.18)
ただし、Tavg:タンク内平均温度
そして、第2沸き上げ手段であるステップ350では、ステップ320にて判定された側の開始条件である沸き上げ量を沸き上げ目標温度Tpoまで沸き上げ運転を行なうものである。この第2沸き上げ手段は、具体的にはステップ360にて、ヒートポンプユニット2に沸き上げ運転を作動するように出力するとともに、ステップ370にて、水位サーミスタ33eにより検出された沸き上げ温度Tpが沸き上げ目標温度Tpoに達するまで、ヒートポンプユニット2を運転させ、ステップ370にて、沸き上げ温度Tpが沸き上げ目標温度Tpoを上回ったときに、ステップ380にて、ヒートポンプユニット2の沸き上げ運転を停止するように制御される。これにより、深夜時間帯(例えば、23時から7時まで)において、翌日(当日の23時〜翌日の23時まで)に使用する給湯用の湯の使用熱量に相当する沸き上げ量を加熱することができる。
【0055】
なお、本実施形態では、ステップ240およびステップ260のばらつき量は、一日前に求めた過去の所定期間(例えば、7日間)内における単位期間(例えば、一日)毎の使用熱量、平均使用熱量およびばらつき熱量から求めた第1、第2沸き上げ熱量に応じた標準偏差であるばらつき熱量σより換算して求めたものであるが、これに限らず、平均使用熱量と蓄積された過去7日間の各使用熱量との差すなわち、平均使用熱量から換算した平均使用湯量と過去7日間の各使用熱量から換算した各使用湯量との差から算術平均によって求めても良い。
【0056】
以上の一実施形態の貯湯式給湯装置によれば、この種の貯湯式給湯装置では、この種の給湯装置においては、使用者によって給湯用に使用する湯の使用熱量にばらつきが生ずるものである。
【0057】
そこで、本発明では、平均使用熱量算出手段(ステップ300)により算出された平均使用熱量およびばらつき熱量算出手段(ステップ310)により算出されたばらつき熱量σに基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段(ステップ330、340)と、この沸き上げ熱量算出手段(ステップ330、340)により算出された沸き上げ熱量に基づいてヒートポンプユニット2を沸き上げ運転する第2沸き上げ手段(ステップ350)とを有することにより、所定期間(例えば、7日間)内の平均使用熱量に加え、その所定期間内における使用熱量のばらつき熱量σを考慮した沸き上げ熱量を沸き上げることになるので、湯切れを起こすことなく給湯できるとともに、沸き上げ運転を、例えば、料金設定が最も低い深夜時間帯に行なうことで、料金設定が高くなる深夜時間帯以外の時間帯での沸き上げ運転の低減ができる。
【0058】
また、蓄積された最新(前日)の使用熱量が平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値よりも小さいときに、沸き上げ熱量が平均使用熱量とばらつき熱量との加算値となるため、その沸き上げ熱量は想定される使用範囲内に収まる熱量となり過剰な沸き上げ熱量を沸き上げることがない。従って、湯切れを起こすことなく、沸き上げ運転の電力の低減が図れる。
【0059】
また、蓄積された最新(前日)の使用熱量が平均使用熱量とばらつき熱量との加算値よりも大きいときに、沸き上げ熱量が最新(前日)の使用熱量になるため、その沸き上げ熱量は想定される使用範囲外に相当するが、再度その使用熱量を継続させることで湯切れを発生させることはないとともに、使用熱量に応じた無駄のない沸き上げ運転ができる。
【0060】
また、ばらつき熱量σは、所定期間内の使用熱量と平均使用熱量とのばらつきを標準偏差により算出されることにより、高精度のばらつき熱量を求めることができる。また、第2沸き上げ手段(ステップ350)は、料金設定が異なる複数の時間帯の中で料金設定が最も低い深夜時間帯に沸き上げを行なうことにより、料金設定が最も低い深夜時間帯に沸き上げを行なうことにより、料金設定が高くなる深夜時間帯以外の時間帯での沸き上げ運転の低減ができる。
【0061】
(他の実施形態)
以上の一実施形態では、沸き上げ熱量算出手段であるステップ340において、第2沸き上げ熱量である想定される当日の使用湯量を平均使用熱量とばらつき熱量σとの加算値としたが、ばらつき熱量σを2σおよび3σに変更しても良い。
【0062】
また、以上の実施形態では、本発明を圧縮機、凝縮器、減圧器、蒸発器などのヒートポンプサイクルを構成する冷媒機能部品からなる超臨界ヒートポンプからなるヒートポンプユニット2に適用したが、これに限らず、一般のヒートポンプサイクルを構成する加熱手段に適用しても良い。さらに、貯湯タンク1内に電気ヒータが配設され、深夜電力を用いて給湯水を蓄える電気温水器に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態における制御装置200の沸き上げ運転の制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1…貯湯タンク
2…ヒートポンプユニット(加熱手段)
200…制御装置(制御手段)
290…使用熱量算出手段
300…平均使用熱量算出手段
310…ばらつき熱量算出手段
330…沸き上げ熱量算出手段
340…沸き上げ熱量算出手段
350…第2沸き上げ手段
Claims (5)
- 内部に給湯用の湯を貯える貯湯タンク(1)と、
前記貯湯タンク(1)内の水を沸き上げ運転する加熱手段(2)と、
前記加熱手段(2)を制御する制御手段(200)とを備える貯湯式給湯装置において、
前記制御手段(200)には、単位期間内に前記貯湯タンク(1)から給湯用として使用した湯の使用熱量を算出して、その使用熱量をデータとして蓄積する使用熱量算出手段(290)と、
蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内の平均使用熱量を算出する平均使用熱量算出手段(300)と、
蓄積された単位期間内の使用熱量のデータから所定期間内におけるばらつき熱量を算出するばらつき熱量算出手段(310)と、
前記使用熱量算出手段(290)により蓄積された使用熱量、前記平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量および前記ばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量に基づいて沸き上げ熱量を算出する沸き上げ熱量算出手段(330、340)と、
前記沸き上げ熱量算出手段(330、340)により算出された沸き上げ熱量に基づいて前記加熱手段(2)を沸き上げ運転する第2沸き上げ手段(350)とを有することを特徴とする貯湯式給湯装置。 - 前記沸き上げ熱量算出手段は(330、340)、前記使用熱量算出手段(290)により蓄積された最新の使用熱量が前記平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量と前記ばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量との加算値よりも小さいときに、平均使用熱量とばらつき熱量との加算値を沸き上げ熱量として算出することを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記沸き上げ熱量算出手段は(330、340)、前記使用熱量算出手段(290)により蓄積された最新の使用熱量が前記平均使用熱量算出手段(300)により算出された平均使用熱量と前記ばらつき熱量算出手段(310)により算出されたばらつき熱量との加算値よりも大きいときに、最新の使用熱量を沸き上げ熱量として算出することを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記ばらつき熱量は、所定期間内の使用熱量と平均使用熱量とのばらつきを標準偏差により算出されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記第2沸き上げ手段(350)は、料金設定が異なる複数の時間帯の中で料金設定が最も低い深夜時間帯に沸き上げを行なうことを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の貯湯式給湯装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003115813A JP3891954B2 (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 貯湯式給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003115813A JP3891954B2 (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 貯湯式給湯装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004324905A true JP2004324905A (ja) | 2004-11-18 |
JP3891954B2 JP3891954B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=33496255
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003115813A Expired - Fee Related JP3891954B2 (ja) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | 貯湯式給湯装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3891954B2 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007064526A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Noritz Corp | 熱回収装置、並びに、コージェネレーションシステム |
JP2007093134A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 貯湯式給湯装置 |
JP2007155197A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱装置 |
JP2008281309A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄熱制御装置 |
JP2010038492A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Panasonic Corp | 貯湯式給湯装置、運転計画装置及び運転計画方法 |
JP2010185587A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Panasonic Corp | 給湯機 |
JP2013148287A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | 貯湯式給湯システム |
JP2016205734A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯機及び家電制御システム |
JP2017129327A (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯システム |
-
2003
- 2003-04-21 JP JP2003115813A patent/JP3891954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007064526A (ja) * | 2005-08-30 | 2007-03-15 | Noritz Corp | 熱回収装置、並びに、コージェネレーションシステム |
JP2007093134A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 貯湯式給湯装置 |
JP2007155197A (ja) * | 2005-12-05 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄熱装置 |
JP4696882B2 (ja) * | 2005-12-05 | 2011-06-08 | パナソニック株式会社 | 蓄熱装置 |
JP2008281309A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-11-20 | Mitsubishi Electric Corp | 蓄熱制御装置 |
JP2010038492A (ja) * | 2008-08-07 | 2010-02-18 | Panasonic Corp | 貯湯式給湯装置、運転計画装置及び運転計画方法 |
JP2010185587A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Panasonic Corp | 給湯機 |
JP2013148287A (ja) * | 2012-01-20 | 2013-08-01 | Mitsubishi Electric Corp | 貯湯式給湯システム |
JP2016205734A (ja) * | 2015-04-24 | 2016-12-08 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯機及び家電制御システム |
JP2017129327A (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 三菱電機株式会社 | 貯湯式給湯システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3891954B2 (ja) | 2007-03-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4324154B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP5185351B2 (ja) | 給湯機制御システム、給湯機制御装置、給湯機制御方法、およびプログラム | |
JP2006336937A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2008196810A (ja) | 給湯装置および給湯装置用制御装置 | |
JP6097933B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2004324905A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP5126000B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2013064602A (ja) | 給湯機制御装置 | |
JP5115452B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP4893020B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2003161545A (ja) | ヒートポンプ式給湯装置 | |
JP2004233003A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP3931814B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP3869426B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2004020013A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP3812461B2 (ja) | 貯湯式給湯機 | |
JP4839878B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2018136103A (ja) | 貯湯式給湯機 | |
JP5979042B2 (ja) | 給湯装置 | |
JP3901108B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP5694845B2 (ja) | ヒートポンプ式ふろ給湯機 | |
JP4876606B2 (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2003194405A (ja) | 給湯装置 | |
JP2007211996A (ja) | 貯湯式給湯装置 | |
JP2006125746A (ja) | 貯湯式給湯器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050531 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060301 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20060301 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060301 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060529 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20060530 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060803 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060808 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061006 |
|
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: 20061205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20061205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3891954 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091215 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |