JP2004333008A - 貯湯式給湯器 - Google Patents

Abstract

【課題】湯切れを回避し、かつ電気料金の高い昼間時間帯に必要以上に増湯を行わないようにして、電気料金の低減を図ることができる貯湯式給湯器を提供する。
【解決手段】貯湯タンク２と、貯湯タンク２に加熱した湯を上部から蓄熱していく加熱手段６と、貯湯タンク内に貯湯された湯量を検知する貯湯量検知手段５ｂ，５ｃ，５ｄ，５ｅと、浴槽１０１への湯張り実績を記憶する記憶部９ａを有し前記貯湯タンク２内に貯湯された湯量が最低貯湯量以下になると前記加熱手段６を作動して増湯を行う制御手段９とを備え、制御手段９は、記憶部９ａに記憶された浴槽１０１への湯張り実績の有無を確認して、湯張り実績有りの場合は、湯張り後の最低貯湯量を湯張り前の最低貯湯量よりも少なく設定して増湯を行うように制御する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、時間帯に応じて電気料金設定が行われている時間帯別の電気契約に対応し、経済的に沸き上げを行う電気式の貯湯式給湯器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気式の給湯装置に、貯湯タンクと、お湯を作製する電気式温水作製手段と、制御器とを備え、制御器は、貯湯タンク内に貯湯された湯量が最低貯湯量以下になる状態を検知すると前記電気式温水作製手段を作動して増湯を行うことにより、電力会社と結んだ電気契約の料金設定が高い昼間の時間帯に増湯が行われ難いように配慮されているものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１４７８５７号公報（第２−８頁、図２）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に示す従来の給湯装置では、最低貯湯量を一定としている。一方、浴槽への湯張りは１７時から２３時の間で実施されるのが一般的である。このため、最低貯湯量を一定値に固定していると、浴槽への湯張りが未実施の場合においては、これから大量にお湯を使用することが予測され、逆に、すでに浴槽への湯張りが実施済の場合においては、これからのお湯の使用量はあまり見込まれない。このため、浴槽への湯張りが未実施の場合においては、必要な湯量が十分に確保されずに湯切れが発生したり、すでに浴槽への湯張りが実施済の場合においては、これからのお湯の使用量はあまり見込まれないにもかかわらず、貯湯タンク内の湯量が少ないために、電気料金の高い昼間時間帯に必要以上に増湯を行ってしまい、電気料金が高くなってしまうという可能性があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、湯切れの発生を回避し、かつ電気料金の高い昼間時間帯に必要以上に増湯を行わないようにして、電気料金の低減を図ることができる貯湯式給湯器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る貯湯式給湯器は、給水源から水がタンク下部に供給され、タンク上部に給湯用の湯を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクのタンク下部の水を加熱し、加熱した湯をタンク上部から蓄熱していく加熱手段と、貯湯タンク内に貯湯された湯量を検知する貯湯量検知手段と、浴槽への湯張り実績を記憶する記憶部を有し前記貯湯タンク内の貯湯量が予め設定された最低貯湯量以下になる状態を前記貯湯量検知手段が検知すると前記加熱手段を作動して増湯を行うように制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記記憶部に記憶された浴槽への湯張り実績の有無を確認し、湯張り実績有りの場合は、湯張り後の最低貯湯量を湯張り前の最低貯湯量よりも少なく設定して増湯を行うように制御するようにしたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【０００８】
図１において、給湯器本体１内に、貯水量３７０Ｌの貯湯タンク２が配設されている。前記貯湯タンク２の下部には給水配管３が接続され、上部には給湯配管４が接続されている。前記給水配管３の途中と給湯配管４は電動混合弁４ｂを介して接続されている。前記電動混合弁４ｂで混合されたお湯の温度は温度センサ４ｃで検出され、流量センサ４ｄはその混合されたお湯が浴槽１０１に給湯される流量をカウントし、電磁弁４ｅはその開閉により浴槽１０１への給湯を開始したり又は停止するものである。
【０００９】
ここで、リモコン１０より、浴槽１０１への湯張り要求があると、電動混合弁４ｂの開度を調整することにより水とお湯を混合し、リモコン１０で設定されたお湯の温度を作製する。また、電動混合弁４ｂは温度センサ４ｃの検出温度により開度の補正が行われる。電磁弁４ｅを開き、浴槽１０１に設定温度のお湯を給湯する。給湯中に、流量センサ４ｄで積算流量をカウントし、リモコン１０で設定された湯量に達したときに、電磁弁４ｅは閉じ、浴槽１０１への湯張りが完了する。このとき、制御手段９は湯張りが完了した時刻を湯張り実績として記憶部９ａに記憶する。
【００１０】
温度センサ５ａは前記貯湯タンク２の下部配管に取り付けられ、貯湯タンク２を全量沸き上げた場合に、加熱手段（ヒートポンプ本体）６の加熱動作を停止するためものである。１００Ｌ湯量センサ５ｂは前記貯湯タンク２の上部より１００Ｌ位置のタンク壁面に取り付けられ、湯量１００Ｌ位置のお湯の温度を測定する。１５０Ｌ湯量センサ５ｃは前記貯湯タンク２の上部より１５０Ｌ位置のタンク壁面に取り付けられ、湯量１５０Ｌ位置のお湯の温度を測定する。２００Ｌ湯量センサ５ｄは前記貯湯タンク２の上部より２００Ｌ位置のタンク壁面に取り付けられ、湯量２００Ｌ位置のお湯の温度を測定する。２５０Ｌ湯量センサ５ｅは前記貯湯タンク２の上部より２５０Ｌ位置のタンク壁面に取り付けられ、湯量２５０Ｌ位置のお湯の温度を測定する。
【００１１】
加熱手段（ヒートポンプ本体）６は、ヒートサイクルで発生した熱を貯湯タンク２内の水に置換するため、冷水管８ａと温水管８ｂとにより貯湯タンク２と接続されている。循環ポンプ７は貯湯タンク２内の水を加熱手段６との間で循環させる。ここで、循環ポンプ７はＤＣポンプであり、循環させる流量を調整可能である。循環ポンプ７の運転により貯湯タンク２下部から温度の低い水が冷水管８ａで加熱手段６に供給され、加熱手段６で加熱されて温度の高くなった湯が貯湯タンク２の上部に温水管８ｂで貯湯タンク２内上部に戻され貯湯する。電気料金の夜間時間帯にタンク全量のお湯を沸き上げておき、必要に応じ昼間時間帯に追加して沸き上げを行う。
【００１２】
制御手段９は、前記貯湯タンク２内の水の沸き上げ、加熱手段６の運転開始・停止制御、及び浴槽１０１への湯張り運転開始・停止等を行うものであり、前記温度センサ５ａ，各湯量センサ５ｂ〜５ｅ，流量センサ４ｄ及び沸き上げ温度等を設定するリモコン１０からの入力値に基づいて、前記加熱手段６の運転、電動混合弁４ｂの弁の開度、電磁弁４ｅの開閉等を制御する。
【００１３】
前記加熱手段６は、圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１３、室外熱交換器１４、アキュームレータ１５を順次冷媒配管１６により接続して構成されている。ここで、室外熱交換器１４に吸熱するためにファン１７が取り付けてあり、また、給湯用熱交換器１２は圧縮器１１より吐出された高圧のガス冷媒と給湯用の水とを熱交換するもので、冷媒が流れる冷媒通路１２ａと給湯用の水が流れる給湯用水通路１２ｂを有する。また、温度センサ１８は貯湯タンク２に戻すお湯の温度を検出する。
【００１４】
図２は本発明の実施の形態１における沸き上げ制御動作を示すフローチャートであり、図３は本発明の実施の形態１における時間帯と最低貯湯量と沸き上げ湯量（増湯）の関係を表す表である。
次に、本実施の形態１における貯湯式給湯器の沸き上げ制御の動作について、図２及び図３を用いて説明する。
【００１５】
まず、沸き上げ制御を開始すると、制御手段９は現在時刻が１７時〜２３時の間か否かを判断し（Ｓ１）、１７時〜２３時以外の時間であれば、次に、２３時〜７時の間か否かを判断する（Ｓ２）。ここで、電気料金の単価が安い２３時〜７時の夜間時間帯Ａであれば、加熱手段６によりタンク全量沸き上げを行い（Ｓ３）、お湯を貯湯タンク２内に大量に確保する（図３のａ）。タンク全量沸き上げは前記貯湯タンク２の下部配管に取り付けられた温度センサ５ａによって検知され、貯湯タンク２内を全量沸き上げた場合に、制御手段９は加熱手段６の加熱動作を停止する。
【００１６】
Ｓ２において、２３時〜７時以外（ここでは、７時から１７時の間の昼間時間帯Ｂとなる）であれば、次に、１００Ｌ湯量センサ５ｂが７０℃以上か否かを判断し（Ｓ４）、７０℃以上ならば、沸き上げをＯＦＦし（Ｓ７）、最初（Ｓ１）に戻る。
ここで、貯湯タンク２内は上部からお湯を積層しながら、お湯を沸き上げていき、上部からお湯を給湯して下部から水が供給されるため、貯湯タンク２内の上部にはお湯が存在し、下部には水が存在する。そこで、お湯と水の間には湯と水の中間温度である混合層が存在する。ここでは、混合層の中で、お湯として使用可能な温度の一例として７０℃を判定値に使用している。
【００１７】
Ｓ４において、７０℃未満ならば、沸き上げをＯＮし（Ｓ５）、１５０Ｌ湯量センサ５ｃが７０℃以上か否かを判断し（Ｓ６）、７０℃未満ならば、沸き上げを継続する。７０℃以上ならば、沸き上げをＯＦＦし（Ｓ７）、最初（Ｓ１）に戻る。
すなわち、Ｓ４からＳ７までの処理では、電気料金が高い昼間時間帯Ｂでの沸き上げ（増湯）の制御であり、最低貯湯量を１００Ｌ設定とし、湯量が１００Ｌ未満になったときに、湯量１５０Ｌになるまで増湯を行っている（図３のｂ）。
【００１８】
一方、Ｓ１において、１７時〜２３時（昼間時間帯Ｃ）であれば、次に、１７時以降に湯張りの実績があったか否かを判断する（Ｓ８）。ここで、湯張り実績有無の判断は、制御手段９の記憶部９ａに湯張り完了時刻が記憶されているか否かを確認することによって行なわれる。
【００１９】
そして、１７時以降に湯張り実績がある場合はＳ４に進み、前述したＳ４〜Ｓ７の制御を行う。一方、１７時以降に湯張り実績がない場合は、２００Ｌ湯量センサ５ｄの測定温度が７０℃以上か否かを判断する（Ｓ９）。
【００２０】
ここで、２００Ｌ湯量センサ５ｄが７０℃以上の温度を測定している場合は最初（Ｓ１）に戻る。一方、２００Ｌ湯量センサ５ｄが７０℃未満の温度を測定している場合は、沸き上げをＯＮし（Ｓ１０）、次に、２５０Ｌ湯量センサ５ｅが７０℃以上の温度を測定しているか否かを判断し（Ｓ１１）、７０℃未満ならばＳ１０に戻って沸き上げを継続する。測定温度が７０℃以上ならば、沸き上げをＯＦＦして（Ｓ１２）、最初（Ｓ１）に戻る。
すなわち、Ｓ９〜Ｓ１２までの処理では、１７時以降に湯張り完了実績がない場合で、これから大量にお湯が使用される可能性があるため、最低貯湯量を２００Ｌ設定とし、湯量が２００Ｌ未満になったときに、湯量２５０Ｌになるまで増湯を行っている（図３のｃ）。
【００２１】
上記のように、通常時（７時〜１７時の昼間時間帯Ｂ）は、最低貯湯量を１００Ｌ設定とし、特定の時間帯（ここでは、１７時〜２３時の昼間時間帯Ｃ）は、湯張り実績の有無を確認して、湯張り未実施（湯張り前）の場合は、最低貯湯量を２００Ｌ設定とすることにより、これから大量にお湯を使われる可能性が高いことから、最低貯湯量を多くしてお湯を大量に確保しておくので、湯切れの発生を極力回避できる。また、特定の時間帯での湯張り実施済（湯張り後）の場合は、お湯はシャワーなどに使用されるものの、湯張りは完了しているので、最低貯湯量を通常時（７時〜１７時の昼間時間帯Ｂ）と同じ１００Ｌ設定に戻し、最低貯湯量を少なく設定することにより、電気料金の高い昼間時間帯に必要以上に沸き上げて増湯を行うことがなくなり、電気料金を低減できるという効果がある。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る貯湯式給湯器は、浴槽への湯張り実績の有無を確認し、湯張り実績有りの場合は、湯張り後の最低貯湯量を湯張り前の最低貯湯量よりも少なく設定して増湯を行うように制御するようにしたので、浴槽への湯張り前では、これから大量にお湯を使われる可能性が高いため、最低貯湯量を多くしてお湯を大量に確保しておくことにより、湯切れの発生を回避でき、また、湯張りの後では、シャワーなどは使用されるものの、湯張りは完了しているので、最低貯湯量を少なくすることで、電気料金の高い昼間時間帯に必要以上に増湯しないようにして、電気料金の低減を図ることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯器の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１における制御動作を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１における時間帯と最低貯湯庁と沸き上げ湯量（増湯）との関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 給湯器本体、
２ 貯湯タンク
５ｂ １００Ｌ湯量センサ
５ｃ １５０Ｌ湯量センサ
５ｄ ２００Ｌ湯量センサ
５ｅ ２５０Ｌ湯量センサ
６ 加熱手段（ヒートポンプ本体）
９ 制御手段
９ａ 記憶部
１０ リモコン。

Claims (3)

1. 給水源から水がタンク下部に供給され、タンク上部に給湯用の湯を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクのタンク下部の水を加熱し、加熱した湯をタンク上部から蓄熱していく加熱手段と、貯湯タンク内に貯湯された湯量を検知する貯湯量検知手段と、浴槽への湯張り実績を記憶する記憶部を有し前記貯湯タンク内の貯湯量が予め設定された最低貯湯量以下になる状態を前記貯湯量検知手段が検知すると前記加熱手段を作動して増湯を行うように制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記記憶部に記憶された浴槽への湯張り実績の有無を確認し、湯張り実績有りの場合は、湯張り後の最低貯湯量を湯張り前の最低貯湯量よりも少なく設定して増湯を行うように制御することを特徴とする貯湯式給湯器。
2. 前記制御手段は、浴槽への湯張り実績の有無判定を特定の時間帯のみに行い、湯張り実績有りと判定した場合は、湯張り後の最低貯湯量を湯張り前の最低貯湯量よりも少なく設定して増湯を行うように制御することを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯器。
3. 前記制御手段は、浴槽への湯張り実績の有無判定を１７時〜２３時の間のみ行うことを特徴とする請求項２記載の貯湯式給湯器。

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