JP2007024391A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯加圧ポンプ使用により給湯圧を高めながら、特に周囲が静にになる深夜時間帯で使用されても騒音の原因にならない貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】加熱手段３で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク１と、該貯湯タンク１内の湯水を給湯栓４の開栓より出湯させる給湯管２７と、該給湯管２７途中に備えられ湯水を給湯栓４まで圧送する給湯加圧ポンプ２９とを備えたもので、前記給湯加圧ポンプ２９は少なくとも深夜時間帯では、回転数を通常時間帯より下げるようにしたので、水道圧が極端に低い所での使用や３階への給湯にでも貯湯式給湯装置が利用され、極めて便利であり、しかも周囲が静かになる深夜時間帯には給湯加圧ポンプ２９の回転数を通常時間帯より下げられるので、駆動音は小さくなり騒音の原因となって隣家に迷惑をかける心配が無く、気兼ねすることなく常に安心して使用出来るものである。
【選択図】図２

Description

この発明は、貯湯タンク内に貯湯された湯水を給湯加圧ポンプで、圧送して給湯する貯湯式給湯装置に関するものである。

従来よりこの種のものでは、給湯管途中に給湯加圧ポンプを備え、給湯栓の開栓で貯湯タンク内の湯水を圧送して給湯することで、水道圧が極端に低い所や３階までの給湯や大気開放の貯湯タンク使用でも、良好に給湯が行われるようにしたものであった。（例えば、特許文献１参照）
特開昭５８−４７９４７号公報

ところでこの従来のものでは、この給湯機が屋外に設置されることが殆どであり、給湯の度に給湯加圧ポンプが駆動することから、特に周りが静かになる深夜時間帯では、この給湯加圧ポンプの駆動音が騒音の原因となり、家が密集している都市部では隣家に多大なる迷惑をかけると言う大きな課題を有するものであった。

この発明はこの点に着目し、上記欠点を解決する為、特に請求項１ではその構成を、加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を給湯栓の開栓より出湯させる給湯管と、該給湯管途中に備えられ湯水を給湯栓まで圧送する給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは少なくとも深夜時間帯では、回転数を通常時間帯より下げるようにしたものである。

又請求項２では、前記深夜時間帯は、午後１１時から翌日の午前７時までとしたものである。

又請求項３では、前記給湯加圧ポンプは、リモコン内蔵の時計機能で計時された深夜時間帯で制御されるものである。

又請求項４では、前記給湯加圧ポンプは、該給湯加圧ポンプ自体に内蔵された時刻計時手段により深夜時間帯で制御されるものである。

この発明の請求項１によれば、周囲が静かになる深夜時間帯には給湯加圧ポンプの回転数を通常時間帯より下げられるので、駆動音は小さくなり騒音の原因となって隣家に迷惑をかける心配が無く、気兼ねすることなく常に安心して使用出来るものである。

又請求項２によれば、深夜時間帯は、午後１１時から翌日の午前７時までとしたので、常に周囲が静かとなる時間帯で回転数が下げられる静音運転が行え、極めて使用勝手が良いものである。

又請求項３によれば、給湯加圧ポンプは予めリモコンに内蔵されている時計機能を利用して深夜時間帯を把握するので、新たに時計機能を追加する必要がなく、リコモンの時計機能を利用出来、安価で済み確実な制御が行えるものである。

又請求項４によれば、給湯加圧ポンプはポンプ自体に内蔵された時刻計時手段により深夜時刻帯を把握するので、一体でコンパクトであり、安全で確実な制御が行えるものである。

次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯に用いるもので、１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は１階・２階・３階の台所や洗面所等に設けられた給湯栓、５はこの貯湯式給湯装置を遠隔操作するように台所に設置されたリモコン装置、６は浴槽である。

前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管７と、下端に給水管８とが接続され、さらに、下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管９と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１０とが接続され、前記ヒートポンプユニット３によってヒーポン往き管９から取り出した貯湯タンク２内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２内に戻して貯湯され、給水管８からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられて貯湯タンク２内上部の高温水が出湯管７から押し出されて給湯されるものである。

前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１１と凝縮器としての冷媒−水熱交換器１２と電子膨張弁１３と強制空冷式の蒸発器１４で構成されたヒートポンプ回路１５と、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管９およびヒーポン戻り管１０を介して冷媒−水熱交換器１２に循環させるヒーポン循環ポンプ１６と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部１７とを備えており、ヒートポンプ回路１５内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。

ここで、前記冷媒−水熱交換器１２は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク２内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の冷媒−水熱交換器１２入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁１２または圧縮機１１を制御することで、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）がとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。

次に、１８は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂用熱交換器で、貯湯タンク２内の上部に配置されていると共に、この風呂用熱交換器１８には風呂往き管１９および風呂循環ポンプ２０を備えた風呂戻り管２１よりなる風呂循環回路２２が接続されて浴槽６の湯水が循環口６ａから循環可能にされ、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温あるいは追い焚きが行われるものである。

２３は風呂戻り管２１を介して風呂用熱交換器１８に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り温度センサ、２４は風呂用熱交換器１８を流出して風呂往き管１９を介して浴槽６へ流れる浴槽水の温度を検出する風呂往き温度センサである。

次に、２５は出湯管７からの湯と給水管９から分岐された給水バイパス管２６からの給水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管２７に設けた給湯温度センサ２８で検出した湯温がリモコン装置５でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率が制御されるものである。

２９は給湯管２７途中に備えられ、給湯栓４の開閉により流量をカウント及びカウント停止する給湯流量カウンタ３０からの信号で駆動開始及び停止する給湯加圧ポンプで、給湯混合弁２５で混合された貯湯タンク２内の湯水を圧送して給湯するものであり、特に水道圧が極端に低い所への設置や、３階への給湯が必要な場所で使用されるものである。

３１は給湯管２７から分岐されて風呂戻り管２１に連通された湯張り管で、この湯張り管３１には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３２と、浴槽６への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ３３と、浴槽水が給湯管２７へ逆流するのを防止する逆止弁３４とが設けられているものである。

次に、３５は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では５つの貯湯温度センサが配置され上から３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅと呼び、この貯湯温度センサ３５が検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク２内の上下方向の温度分布を検知するものである。

前記リモコン装置５には、機器の運転状態や各種設定状態を表示する表示部３６、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ３７及び、風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ３８がそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯をリモコン装置５の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ３９と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ４０が設けられ、又リモコン装置５内には現在時刻を表示する為に時計機能４１が内蔵されているものである。

４２は貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部４２に前記リモコン装置５が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度および風呂設定温度を設定できるようにしているものであり、又リモコン装置５の時計機能４１を利用して、給湯加圧ポンプ２９の午後１１：００〜翌日午前７：００までの深夜時間帯の深夜回転数を、通常時間帯の通常回転数４５００ｒｐｍに対して深夜回転数３０００ｒｐｍと下げて、駆動音の発生を抑制するものである。

なお、４３は貯湯タンク２の過圧を逃す過圧逃し弁、４４は給水の圧力を減圧する減圧弁、４５は給水の温度を検出する給水温度センサである。

次に、この一実施形態の作動を説明する。
まず、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ３５が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部４２はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部１７は圧縮機１１を起動した後にヒーポン循環ポンプ１６を駆動開始し、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管９から取り出した５〜２０℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器１２で７０〜９０℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２内に戻し、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ３５が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部４２はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部１７は圧縮機１１を停止すると共にヒーポン循環ポンプ１６も停止して沸き上げ動作を終了するものである。

次に、給湯運転について図２に示すフローチャートで説明すると、今３階の給湯栓４を開栓すると、給水管８からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして貯湯タンク２に貯められた高温水が出湯管７を介して給湯混合弁２５へ流入し、給水バイパス管２６からの低温水と混合され、給湯制御部４２により給湯混合弁２５の混合比率が調整されて給湯設定温度の湯が給湯栓４から給湯される。（給湯開始でステップ４６）

そして、この給湯の流れを給湯流量カウンタ３０が検知した後、ステップ４７で現在時刻を給湯制御部４２を介してリモコン装置５の時計機能４１から読み出し、更にステップ４８に進みこの時刻が午後１１：００〜翌日午前７：００の深夜時間帯かどうか判断し、ＹＥＳではステップ４９に進み給湯加圧ポンプ２９を通常回転数より下げた深夜回転数で駆動して、給湯を給湯栓４に圧送するものであり、深夜時間帯以外ではステップ４８でＮＯとなりステップ５０に進み給湯加圧ポンプ２９を通常回転数で駆動して、深夜時間帯の給湯より高圧での給湯が行われるものであり、給湯栓４を閉栓すれば、給湯の流がなくなり、これを給湯流量カウンタ３０が検知し給湯加圧ポンプ２９の駆動を停止させて給湯が終了するものである。

従って、水道圧が極端に低い所での使用や３階への給湯にでも貯湯式給湯装置が利用され、極めて便利であり、しかも周囲が静かになる深夜時間帯には給湯加圧ポンプ２９の回転数を通常時間帯より下げられるので、駆動音は小さくなり騒音の原因となって隣家に迷惑をかける心配が無く、気兼ねすることなく常に安心して使用出来るものであり、又リモコン装置５に内蔵されているタイマー等に利用される時計機能４１を使用して時刻確認するので、新たな時刻確認手段が必要なく、安価に済むものである。

尚、この一実施形態では現在時刻確認を上記したようにリモコン装置５の時計機能４１を利用したが、これに限らず給湯加圧ポンプ２９自体に時刻計時手段を内蔵したものを使用しても良く、これによれば、一体でコンパクトであり、安全で確実な制御が行えるものであり、又給湯加圧ポンプ２９の回転数を下げる深夜時間帯は、リモコン装置５の操作で変更可能であり、開始時間或いは終了時間を早めたり遅くしたり出来、機器の使用される場所の状況に合わせて変更できるので、個々の事情に対応出来、極めて使用勝手が良いものである。

この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。 同給湯運転を説明するフローチャート。 同給湯加圧ポンプの制御状態の説明図。

符号の説明

２ 貯湯タンク
３ ヒートポンプユニット（加熱手段）
４ 給湯栓
５ リモコン装置
２７ 給湯管
２９ 給湯加圧ポンプ
４１ 時計機能

Claims (4)

1. 加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を給湯栓の開栓より出湯させる給湯管と、該給湯管途中に備えられ湯水を給湯栓まで圧送する給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは少なくとも深夜時間帯では、回転数を通常時間帯より下げる事を特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記深夜時間帯は、午後１１時から翌日の午前７時までとした事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
3. 前記給湯加圧ポンプは、リモコン内蔵の時計機能で計時された深夜時間帯で制御される事を特徴とする請求項１及び２記載の貯湯式給湯装置。
4. 前記給湯加圧ポンプは、該給湯加圧ポンプ自体に内蔵された時刻計時手段により深夜時間帯で制御される事を特徴とする請求項１及び２記載の貯湯式給湯装置。

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