JP2007085676A - Storage type hot water supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給湯用の高温の湯を貯湯タンク内に貯える貯湯式給湯装置に係り、特に、貯湯タンク内の残湯量を表示する機能を備える貯湯式給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water storage type hot water supply apparatus that stores hot water for hot water supply in a hot water storage tank, and more particularly to a hot water storage type hot water supply apparatus having a function of displaying a remaining hot water amount in a hot water storage tank.
従来、高温の湯を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を加熱して高温の湯とする電気ヒータやヒートポンプ等の加熱装置とを備え、ランニングコストを抑制するために、電気料金が安価な深夜時間帯に加熱装置を運転して、貯湯タンク内の高温の湯が1日の給湯に必要な給湯用熱量を有するように加熱し、必要に応じてカランや浴槽に給湯する貯湯式給湯装置が広く採用されている。 Conventionally, a hot water storage tank that stores high-temperature hot water and a heating device such as an electric heater or heat pump that heats the water in the hot water storage tank into high-temperature hot water to reduce running costs Hot water storage hot water supply that operates a heating device during a long midnight time, heats the hot water in the hot water storage tank to have the amount of hot water required for hot water supply for one day, and supplies hot water to the currant or bathtub as needed The device is widely adopted.
この貯湯式給湯装置は、貯湯タンクの容量により使用できる湯量が決まるので、例えば不意な来客の入浴等により多量の湯が使用され、ユーザーが残り湯量が十分でないことを認識できずにさらに湯を使用すると、場合によっては湯切れを起こすことがある。そして、貯湯式給湯装置は通常、再度沸き上がるまで長時間を要し、その間お湯が使えなくなってしまうので、常に残湯量を気にしながらお湯を使う必要がある。 In this hot water storage type hot water supply device, the amount of hot water that can be used is determined by the capacity of the hot water storage tank, so a large amount of hot water is used due to, for example, an unexpected visitor's bathing, etc. If used, it may cause hot water shortage in some cases. And since a hot water storage type hot water supply apparatus usually takes a long time until it boils again, and hot water becomes unusable during that time, it is necessary to always use hot water while paying attention to the amount of remaining hot water.
この問題を解決するために、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部とを備えた貯湯式給湯装置において、貯湯タンク内の残熱量を検知する残熱量検知手段と、この残熱量を所定の換算温度での残湯量に換算する残湯量算出手段と、この残湯量を所定の換算流量での給湯残時間に換算する給湯残時間算出手段と、この給湯残時間を表示する表示部を備える貯湯式給湯装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to solve this problem, in a hot water storage type hot water supply apparatus comprising a hot water storage tank for storing hot water and a heating section for boiling the hot water in the hot water storage tank, a residual heat amount detecting means for detecting the residual heat amount in the hot water storage tank A remaining hot water amount calculating means for converting this remaining heat amount into a remaining hot water amount at a predetermined converted temperature, a remaining hot water supply time calculating means for converting this remaining hot water amount into a remaining hot water time at a predetermined converted flow rate, and this remaining hot water time There has been proposed a hot water storage type hot water supply apparatus including a display unit for displaying (for example, see Patent Document 1).
この構成によれば、貯湯タンク内に残っている残熱量を検知し、この残熱量を所定の換算温度での残湯量として換算し、この残湯量を所定の換算流量での給湯残時間として表示することが可能となり、残湯量を使用可能時間として分かり易く表示することができるという効果が得られる。 According to this configuration, the amount of remaining heat remaining in the hot water storage tank is detected, the amount of remaining heat is converted as the amount of remaining hot water at a predetermined conversion temperature, and the amount of remaining hot water is displayed as the remaining hot water supply time at a predetermined converted flow rate. This makes it possible to display the remaining hot water amount as the usable time in an easily understandable manner.
しかしながら、この貯湯式給湯装置では、給湯残時間の算出に必要な出湯流量として、所定の換算流量、すなわち予め定められた値を用いて時間換算するので、現場の配管や圧力等の設置条件により実際の出湯流量はこの所定の換算流量と異なる場合がある。また、湯を所定の流量値よりも多く使用するユーザーであれば、表示された時間よりも早く湯切れするという思わぬ結果が生じることがある。逆に所定の流量値よりも少ない量しか使用しないユーザーにとっては、実際の残湯量よりも少なく表示されるので、まだ十分な残湯があるにも拘わらず無駄な追加沸き増しをしてしまうことがある。
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、各々のユーザーの使用状態や設置条件に左右されずに正確にタンク内残湯量を時間換算して表示する貯湯式給湯装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and provides a hot water storage type hot water supply apparatus that accurately displays the amount of remaining hot water in a tank in terms of time without being affected by the use state and installation conditions of each user. It is for the purpose.
本発明に係る貯湯式給湯装置は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、湯水を貯湯する貯湯タンクと上記貯湯タンク内の湯を沸かす加熱部とを有し予め設定された温度の湯水を給湯栓に供給する貯湯式給湯装置において、上記貯湯タンク内の残熱量を検知する残熱量検知手段と、上記貯湯タンクから上記給湯栓に供給される湯水の流量を検知する給湯流量検知手段と、上記残熱量検知手段により検知された残熱量を給湯設定温度での残湯量に換算する残湯量算出手段と、該残湯量算出手段により換算された残湯量を上記給湯流量検知手段により検知された流量での給湯残時間に換算する給湯残時間算出手段と、該給湯残時間算出手段により換算された給湯残時間を表示する表示手段とを備えるものである。
In order to solve the above-described problems, a hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention has a hot water storage tank for storing hot water and a heating unit for boiling the hot water in the hot water storage tank, as described in
前記表示手段は、好適には、請求項2に記載したように、前記貯湯タンクから上記給湯栓に湯水の供給が開始されると略同時に前記給湯残時間の表示を開始する構成とすることができ、より好適には、請求項3に記載したように、前記給湯残時間を使用給湯栓の種類に対応させてグラフィック表示するようにしてもよい。 Preferably, the display means, as described in claim 2, is configured to start displaying the remaining hot water time substantially simultaneously with the start of the supply of hot water from the hot water storage tank to the hot water tap. More preferably, as described in claim 3, the remaining hot water supply time may be displayed in a graphic form corresponding to the type of hot water tap used.
本発明に係る貯湯式給湯装置によれば、各々のユーザーの使用状態や設置条件に左右されずに正確にタンク内残湯量を時間換算して表示することが可能となる。 According to the hot water storage type hot water supply apparatus according to the present invention, it is possible to accurately display the amount of hot water in the tank in terms of time without being influenced by the use state and installation conditions of each user.
以下、本発明の一実施形態に係る貯湯式給湯装置を、図面に基づいて説明する。1は貯湯タンクユニット、2はヒートポンプユニットよりなる加熱部、3は給湯栓、4はリモートコントローラ、5は浴槽、6は電源である。ここで給湯栓3は、台所に設けられたカランや浴室のシャワーヘッド等の総称であり、リモートコントロ−ラ4は、台所に設置されたもの及び浴室周りに設置されたもの等を含むものである。
Hereinafter, a hot water storage type hot water supply apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a hot water storage tank unit, 2 is a heating unit comprising a heat pump unit, 3 is a hot water tap, 4 is a remote controller, 5 is a bathtub, and 6 is a power source. Here, the hot-water tap 3 is a generic name for a curan provided in the kitchen, a shower head in the bathroom, and the like, and the
この貯湯タンクユニット1は、湯水を貯湯する貯湯タンク7と、貯湯タンク7の上部に接続された出湯管8と、貯湯タンク7の下部に接続された給水管9と、給水管9から分岐されたバイパス管10とを備え、出湯管8及びバイパス管10はそれぞれその端末が二股に分かれた後、それぞれの一方が接続されて給湯栓3を端末とする給湯管12を形成し、他方は浴槽5へ接続される湯張り管16として接続される。
The hot water
給湯管12は、出湯管8からの高温水とバイパス管10からの低温水とを混合するミキシング弁11と、ミキシング弁11の下流に設けられた給湯温度センサ13と、給湯管12を流れる湯水の流量を積算する給湯流量センサ14とを備える。
The hot
一方湯張り管16は、出湯管8からの高温水とバイパス管10からの低温水とを混合するミキシング弁50と、ミキシング弁50の下流に設けられた給湯温度センサ51と、この湯張り管16の開閉を行う湯張り弁17と、湯張り管16を流れる湯水の流量を積算する湯張り流量センサ18とを備える。
On the other hand, the hot water filling pipe 16 includes a
また、出湯管8には、出湯管8から分岐して接続された貯湯タンク7の過圧を逃す過圧逃し弁19が設けられ、給水管8には給水圧を減圧する減圧弁20と、給水温度センサ15が設けられ、貯湯タンク7の側面上下方向には貯湯温度センサ21が複数設けられる。
Further, the
貯湯タンクユニット1はさらに、この貯湯タンクユニット1の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される給湯制御部22と、貯湯タンク7と加熱部2とを接続して湯水を循環させる加熱循環回路23とを備えている。
The hot water
加熱部2は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー24と、凝縮器としての冷媒/水熱交換器25と、減圧器26と、蒸発器としての空気熱交換器27よりなるヒートポンプ回路28と、空気熱交換器27に送風する送風機29と、加熱循環回路23途中に設けられた能力可変の循環ポンプ30と、加熱循環回路23の冷媒/水熱交換器25入口側に設けられ、冷媒/水熱交換器25に流入する湯水の温度を検出する熱交換入口温度センサ31と、加熱循環回路23の冷媒/水熱交換器25出口側に設けられ、冷媒/水熱交換器25から流出する湯水の温度を検出する熱交換出口温度センサ32と、この加熱部2の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される加熱制御部33とを備えて構成される。
The heating unit 2 includes a compressor 24 that compresses carbon dioxide refrigerant, a refrigerant /
電源6は、時間帯別電力であり、夜間(ここでは23時から翌7時まで)が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かして使用するものであり、また、この時間帯別電力では昼間(7時から23時まで)にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。なお、電源6は給湯制御部22に接続され、この給湯制御部22からリモートコントローラ4および加熱制御部33(ヒートポンプ回路27に必要な電力を含む)に有線にて通信信号が重畳されて電力供給される。
The power supply 6 is power for each time zone, and it is a cheap electricity rate setting at night (from 23:00 to 7:00 here), and it is necessary for one day at night using this cheap night electricity. The hot water storage is heated and used, and this hourly power is also supplied during the daytime (from 7:00 to 23:00). When the amount of hot water decreases, additional boiling is performed. It is what is said. The power source 6 is connected to the hot water
夜間時間帯になると前記給湯制御部22が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部33に指示してヒートポンプ回路28を作動させ、加熱循環回路23の循環ポンプ30を駆動開始する。そして、循環ポンプ30の駆動により貯湯タンク7下部から取り出された湯水が加熱部2の冷媒/水熱交換器25に流入して加熱され、加熱循環回路23を介して貯湯タンク7の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
When the night time zone is reached, the hot water
そして、貯湯タンク7の側面に設けられた貯湯温度センサ21が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交換入口温度センサ31が所定温度以上を検出すると、給湯制御部22が加熱制御部33へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路28と循環ポンプ30の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了する。
When the hot water
なお、貯湯タンク7内に貯湯される熱量は給湯制御部22により過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節(または給水温度センサ15で検出する給水温度)および目標貯湯熱量の大小によって60℃〜90℃の範囲で変動する。
The amount of heat stored in the hot water storage tank 7 is calculated by the hot water
リモートコントローラ4は、少なくとも給湯栓3への給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ34、浴槽5への湯張りを指示する湯張りスイッチ35、及びドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部39とを備え、これらを制御すると共に、給湯制御部22と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部(図示せず)を備えており、通常運転時は前記表示部39に温度設定スイッチ34で設定された給湯設定温度や時刻情報等が表示される。なお、表示部39はドットマトリクス型の液晶表示部としてもよい。
The
このように構成された貯湯式給湯装置において、給湯栓3を開くと、給水管9からの給水圧により貯湯タンク7上部の高温水が出湯管8に押し出され、給湯制御部22により制御されるミキシング弁11にてバイパス管10の低温水と給湯温度センサ13の検出する温度が前記リモートコントローラ4の温度設定スイッチ34で設定された給湯設定温度になるように混合されて給湯管12を介して給湯される。
In the hot water storage type hot water supply apparatus configured as described above, when the hot water tap 3 is opened, the hot water in the upper part of the hot water storage tank 7 is pushed out to the hot
もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ21で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部22が検知し、貯湯タンク7内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われる。
If the amount of hot water supply becomes larger than usual, the hot water
一方、浴槽5に湯張りを行う際は、リモートコントローラ4の湯張りスイッチ35が操作されると、給湯制御部22が湯張り弁17を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁17を閉じて湯張りを完了する。
On the other hand, when filling the bathtub 5, when the
なお、本実施形態における貯湯温度センサ21は、本発明に係る残熱量検知手段を構成し、本実施形態における給湯流量センサ14は、本発明に係る給湯流量検知手段を構成する。
The hot water
次に、本発明に係る給湯残時間算出の構成を図2に示したブロック図を基に説明する。41は貯湯タンク7内の残熱量Qを算出する残熱量算出手段、42は残熱量を所定の換算温度Tcでの残湯量qに換算する残湯量算出手段、43は残湯量qを給湯流量センサ14により検出された流量fcを用いて給湯残時間tに換算する給湯残時間算出手段であり、これらは給湯制御部22の一機能としてプログラムにより記憶されているものである。ここで、所定の換算温度Tcは、例えばリモートコントローラ4の温度設定スイッチ34で設定された給湯設定温度等である。
Next, the structure for calculating the remaining hot water supply time according to the present invention will be described based on the block diagram shown in FIG. 41 is a remaining heat amount calculating means for calculating the remaining heat amount Q in the hot
残熱量算出手段41には、複数の貯湯温度センサ21がそれぞれ検出する温度T1〜T5、及び給水温度センサ15が検出する給水温度Twが入力され、残熱量算出手段41は、これらの値を用いて貯湯タンク7内に残されている残熱量Qを算出する。残熱量Qの算出の方法は、貯湯タンク7の容量を複数の貯湯温度センサ21と同数の領域A1〜A5に分割し、各領域に設けられている貯湯温度センサ21の検出する温度T1〜T5から給水温度を減算した値と対応する容量A1〜A5を積算し、これらを合計することで貯湯タンク7内に残されている残熱量Qを算出するものである。これを式で表すと、
[数1]
Q=A1・(T1−Tw)+A2・(T2−Tw)+A3・(T3−Tw)+A4・(T4−Tw)+A5・(T5−Tw)
となる。
The remaining heat amount calculation means 41 is input with temperatures T1 to T5 detected by the plurality of hot water
[Equation 1]
Q = A1 * (T1-Tw) + A2 * (T2-Tw) + A3 * (T3-Tw) + A4 * (T4-Tw) + A5 * (T5-Tw)
It becomes.
そして、残湯量算出手段42は、残熱量算出手段41で算出した残熱量Qと給水温度センサ15からの給水温度Twと予め記憶してある所定の換算温度Tc(例えば43℃)とが入力され、残熱量Qを所定の換算温度Tcから給水温度Twを減算した値で除算して残湯量qを算出するものである。これを式で表すと、
[数2]
q=Q/(Tc−Tw)
となる。
The remaining hot water amount calculating means 42 receives the remaining heat amount Q calculated by the remaining heat amount calculating means 41, the feed water temperature Tw from the feed
[Equation 2]
q = Q / (Tc−Tw)
It becomes.
給湯残時間算出手段43は、残湯量算出手段42で算出した残湯量qを給湯流量センサ14により検出された流量fcで除算して給湯可能な残時間tを算出し、給湯残時間tのデータと残湯量qのデータと湯張り動作を行ったか否かのデータとを表示部39へ出力する。これを式で表すと、
[数3]
t=q/fc
となる。
The remaining hot water supply
[Equation 3]
t = q / fc
It becomes.
こうして算出された給湯残時間tは、リモートコントローラ4の表示部39に表示される。図3(a)は浴室のリモートコントローラにおける表示例を、図3(b)は台所のリモートコントローラにおける表示例を示すものである。
The remaining hot water supply time t thus calculated is displayed on the
例えば、浴室においてシャワーが使用されると、上述した給湯残時間tが算出され、図3(a)に示すように、浴槽温度、給湯温度、浴槽水位等が表示された表示部39に、シャワーのグラフィックとともに「あと50分」等の表示が現れる。
For example, when a shower is used in a bathroom, the remaining hot water supply time t described above is calculated, and as shown in FIG. 3 (a), the
また、台所において、温水が使用されると、図3(b)に示すように、給湯温度等が表示された表示部39に、カランのグラフィックとともに「あと50分」等の表示が現れる。これらの給湯残時間表示は、貯湯式給湯装置非使用時における表示に追加して表示されてもよいし、非使用時における時刻情報表示に置き換えて表示するものであってもよい。
When hot water is used in the kitchen, as shown in FIG. 3B, a display such as “50 minutes remaining” appears along with the graphic of the curan on the
このように、貯湯タンク7内の残湯量qが給湯流量センサ14により検出された流量fcでの給湯可能な残時間tとして表示されるので、ユーザーが予定する湯の使用時間と照らし合わせて考えて湯量が十分に残っているのか否かを判断しやすく、実使用に即した実用的な残湯量qの表示形態となり使い勝手が向上する。
In this way, the remaining hot water amount q in the hot water storage tank 7 is displayed as the remaining hot water available time t at the flow rate fc detected by the hot water supply
また、給湯残時間tを算出する際に用いる流量fcは、給湯流量センサ14により検出された流量、すなわち、実際に現在使用されている流量を用いるので、表示された時間よりも早く湯切れするという思わぬ結果が生じることもなければ、まだ十分な残湯があるにも拘わらず無駄な追加沸き増しをしてしまうということも生じない。
Further, the flow rate fc used when calculating the remaining hot water supply time t is the flow rate detected by the hot water supply
以上に説明した実施態様は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものによって置換した実施態様を採用することが可能であるが、これらの実施態様も本発明の範囲に含まれる。 The embodiments described above are for illustrative purposes and do not limit the scope of the invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced by equivalents thereof, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.
1 貯湯タンクユニット
2 加熱部
3 給湯栓
4 リモートコントローラ
5 浴槽
6 電源
7 貯湯タンク
8 出湯管
9 給水管
10 バイパス管
11,50 ミキシング弁
12 給湯管
13,51 給湯温度センサ
14 給湯流量センサ
15 給水温度センサ
16 湯張り管
17 湯張り弁
18 湯張り流量センサ
19 過圧逃し弁
20 減圧弁
21 貯湯温度センサ
22 給湯制御部
23 加熱循環回路
24 コンプレッサー
25 冷媒/水熱交換器
26 減圧器
27 空気熱交換器
28 ヒートポンプ回路
29 送風機
30 加熱制御部
31 熱交換入口温度センサ
32 熱交換出口温度センサ
33 加熱制御部
34 温度設定スイッチ
35 湯張りスイッチ
39 表示部
41 残熱量算出手段
42 残湯量算出手段
43 給湯残時間算出手段
Q 残熱量
Tc 換算温度
q 残湯量
fc 流量
t 給湯残時間
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記貯湯タンク内の残熱量を検知する残熱量検知手段と、
上記貯湯タンクから上記給湯栓に供給される湯水の流量を検知する給湯流量検知手段と、
上記残熱量検知手段により検知された残熱量を給湯設定温度での残湯量に換算する残湯量算出手段と、
該残湯量算出手段により換算された残湯量を上記給湯流量検知手段により検知された流量での給湯残時間に換算する給湯残時間算出手段と、
該給湯残時間算出手段により換算された給湯残時間を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とする貯湯式給湯装置。 In a hot water storage type hot water supply apparatus having a hot water storage tank for storing hot water and a heating section for boiling the hot water in the hot water storage tank and supplying hot water of a preset temperature to the hot water tap,
A residual heat amount detecting means for detecting the residual heat amount in the hot water storage tank;
Hot water flow rate detection means for detecting the flow rate of hot water supplied from the hot water storage tank to the hot water tap;
A remaining hot water amount calculating means for converting the remaining heat amount detected by the remaining heat amount detecting means into a remaining hot water amount at a hot water supply set temperature;
A remaining hot water time calculating means for converting the remaining hot water amount converted by the remaining hot water amount calculating means into a remaining hot water time at a flow rate detected by the hot water supply flow rate detecting means;
Display means for displaying the remaining hot water time converted by the remaining hot water time calculating means;
A hot water storage type hot water supply apparatus comprising:
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