JP2005214452A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 貯湯タンク110および所定時間帯に作動される主熱源としてのヒートポンプユニット120を有する貯湯式給湯装置において、給湯水あるいは貯湯タンク110内の湯を加熱可能として、貯湯タンク110の上側に設けられた導出口113から給湯部に向かう導出管114の途中に、流出管132より流出する補助熱源130と、導出管114および流出管132の接続部に設けられ、給湯部側への導出口113からの湯、および補助熱源130からの給湯水あるいは貯湯タンク110内の湯の混合割合を調節する混合弁133とを設け、制御装置150によって貯湯タンク110内の湯の熱量に応じて補助熱源130および混合弁133を作動させて給湯部へ給湯制御する。
【選択図】 図1
Description
以下、本発明の第1実施形態を図1、図2に基づいて説明する。尚、図1は第1実施形態における貯湯式給湯装置(以下、給湯装置)100の概略構成を示す模式図、図2は給湯制御における制御フローを示すフローチャートである。
まず、ユーザによって給湯リモコン151の給湯スイッチがONされている場合には、制御装置150は、主に電力料金の安価な深夜時間帯(本発明における電力コストに応じて定まる所定時間帯に対応し、例えば当日の23時から翌日の7時の時間帯としている)にヒートポンプユニット120を作動させ、貯湯タンク110内の給湯水を加熱して必要量の高温の湯として貯える。
ユーザが給湯部で湯を使用する場合は、制御装置150は、図2に示すフローチャート基づく給湯制御を行う。まず、ステップS100で17時から23時における湯切れのおそれ(湯切れに至る可能性)が有るか否かを判定する。この湯切れ判定は、具体的には、以下のように行う。即ち、17時の時点での貯湯タンク110内の残湯熱量と、17時から23時までに必要とされる必要熱量(本発明における予測使用量に対応)とを算出して、残湯熱量が必要熱量を下回った時に、湯切れのおそれ有りと判定する。尚、残湯熱量は上記沸き上げ制御時と同様にサーミスタ143からの各水位レベルにおける温度情報より演算し、また、必要熱量は、例えば前日以前の7日間の17時から23時までの1日毎の給湯量実績(本発明における湯の使用実績に対応)の平均値+標準偏差σとして演算するようにしている。
本発明の第2実施形態を図3、図4に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して補助熱源130への流入経路を変更したものである。尚、図3は第2実施形態における給湯装置100の概略構成を示す模式図、図4は給湯制御における制御フローを示すフローチャートである。
本発明の第3実施形態を図5、図6に示す。第3実施形態は、上記第2実施形態に対して、補助熱源130による貯湯タンク110への沸き増し機能を追加したものである。尚、図5は第3実施形態における給湯装置100の概略構成を示す模式図、図6は沸き増し制御における制御フローを示すフローチャートである。
本発明の第4実施形態を図8に示す。第4実施形態は、上記第1〜第3実施形態における沸き上げ制御を変更したものである。図8に示すフローチャートは、上記第1実施形態で説明した沸き上げ制御におけるサブルーチンフローである。
上記第1〜第3実施形態では、補助熱源130としてはガスを燃料とする湯沸かし器として説明したが、これに限らず、灯油等を燃料とする湯沸かし器としても良い。また、ヒートポンプユニット120の冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧力以上に圧縮するものとしたが、これに限らず、フロン冷媒(R410等)を用いたり、圧縮圧力を臨界圧力以下で作動させるものとしても良い。
110 貯湯タンク
113 導出口
113a 中間導出口(中間部)
114 導出管
120 ヒートポンプユニット
130 補助熱源
132 流出管
133 第2混合弁(混合弁)
134 補助熱源循環回路(循環回路)
150 制御装置
Claims (11)
- 給湯用の湯を内部に貯える貯湯タンク(110)と、
前記貯湯タンク(110)の下側から補充される給湯水を取出し、高温の湯に沸き上げて、この高温の湯を前記貯湯タンク(110)の上側から内部に流入させるヒートポンプユニット(120)と、
給湯水あるいは前記貯湯タンク(110)内の湯を加熱可能として、前記貯湯タンク(110)の上側に設けられた導出口(113)から給湯部に向かう導出管(114)の途中に、流出管(132)より流出する補助熱源(130)と、
前記導出管(114)および前記流出管(132)の接続部に設けられ、前記給湯部側への前記導出口(113)からの湯、および前記補助熱源(130)からの前記給湯水あるいは前記貯湯タンク(110)内の湯の混合割合を調節する混合弁(133)と、
主に電力コストに応じて定まる所定時間帯に前記ヒートポンプユニット(120)を作動させて沸き上げ制御すると共に、前記貯湯タンク(110)内の湯の熱量に応じて前記補助熱源(130)および前記混合弁(133)を作動させて前記給湯部への給湯制御する制御装置(150)とを有することを特徴とする貯湯式給湯装置。 - 前記補助熱源(130)には、前記給湯水あるいは前記貯湯タンク(110)内の湯のうち、前記給湯水が供給され、
前記制御装置(150)は、次回の前記沸き上げ制御実行までに前記貯湯タンク(110)内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、前記補助熱源(130)を作動させて、前記混合弁(133)によって前記導出口(113)側からの湯、および前記補助熱源(130)側からの湯の両者を前記給湯制御に用いることを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記補助熱源(130)には、前記給湯水あるいは前記貯湯タンク(110)内の湯のうち、前記貯湯タンク(110)内の湯が、この貯湯タンク(110)の上下方向における中間部(113a)から供給され、
前記制御装置(150)は、前記中間部(113a)の湯の熱量が所定熱量以上である場合に、前記混合弁(133)によって、前記導出口(113)からの湯に対して前記中間部(113a)から前記補助熱源(130)を経由する湯を優先して前記給湯制御に用いることを特徴とする請求項1に記載の貯湯式給湯装置。 - 前記制御装置(150)は、次回の前記沸き上げ制御実行までに前記貯湯タンク(110)内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、前記補助熱源(130)および前記混合弁(133)を作動させて、前記導出口(113)からの湯、および前記補助熱源(130)からの湯のうち、少なくとも前記補助熱源(130)側からの湯を前記給湯制御に用いることを特徴とする請求項3に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記補助熱源(130)は、前記貯湯タンク(110)の下側から自身を通過して前記貯湯タンク(110)の上側に接続される循環回路(134)を有し、
前記制御装置(150)は、次回の前記沸き上げ制御実行までに前記貯湯タンク(110)内の湯が予測使用量を下回り、湯切れに至る可能性が有ると判定した時に、前記ヒートポンプユニット(120)および前記補助熱源(130)の少なくとも一方を作動させて、前記貯湯タンク(110)内への沸き増しを行うことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。 - 前記制御装置(150)は、前記沸き増しを行う際の時間帯が、前記所定時間帯以外の時間帯である場合に、前記ヒートポンプユニット(120)および前記補助熱源(130)のうち、前記補助熱源(130)のみを作動させることを特徴とする請求項5に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記制御装置(150)は、前記沸き増しを行う際の時間帯が、前記所定時間帯以外の時間帯であり、前記湯切れに至る可能性が所定値より高い場合に、前記ヒートポンプユニット(120)および前記補助熱源(130)の両者を作動させることを特徴とする請求項5に記載の貯湯式給湯装置。
- 前記制御装置(150)は、前記予測使用量を前日以前の所定期間における湯の使用実績から算出することを特徴とする請求項2、請求項4〜請求項7のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
- 前記制御装置(150)は、前記沸き上げ制御を行う際に、前記ヒートポンプユニット(120)に供給される前記給湯水の温度が所定温度を超えると、前記ヒートポンプユニット(120)の作動を停止させると共に、前記補助熱源(130)を作動させることを特徴とする請求項5〜請求項8のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
- 前記ヒートポンプユニット(120)は、内部の冷媒が圧縮される際に臨界圧力を超えて使用されることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の貯湯式給湯装置。
- 前記冷媒は、二酸化炭素としたことを特徴とする請求項10に記載の貯湯式給湯装置。
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