JP2007120796A

JP2007120796A - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP2007120796A
Application number: JP2005310720A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Murayama; 成樹村山; Masao Kanbe; 正雄神戸; Kazuma Takeuchi; 一真竹内
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】貯湯タンク内の高温水の残量及び沸き増し温度を同時に使用者が設定でき、湯切れを起こさずに風呂の沸き増し運転ができる貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】貯湯タンク２内の高温水の貯湯残量が予め設定された沸き増し開始貯湯量より少なくなった時、加熱手段３による沸き増し運転を行うもので、沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、希望する沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを同時に表示するリモコン５を手動操作で同時に設定できることにより、使用者が自身の好みや季節又は来客時などその時々の状況に応じた設定ができ、使い勝手をよくすることができるものである。
【選択図】図１

Description

この発明は、貯湯タンク内の湯水を用いて浴槽内の湯水を追い焚き機能を有する貯湯式給湯装置に関するものである。

従来、この種の電気温水器やヒートポンプ式貯湯式給湯装置において、浴槽内の湯水の追い焚きを、貯湯タンク内の高温の湯水と熱交換することで行うものがあったが、貯湯タンク内の高温の湯水の残量が少ないと、十分に追い焚きできない場合があった。

そこで出願人は、貯湯タンク内の湯水を用いて浴槽内の湯水の追い焚きを行う際、貯湯タンク内の残湯量が低下し、沸き増しをしなければ追い焚きが不可能な状態になっていた場合、次の入浴者が居れば貯湯タンク内の湯水の沸き増しを行う様に貯湯タンク内の湯水の沸き増し制御を行い、次の入浴者が居なければ貯湯タンク内の湯水の沸き増しを行わない様に貯湯タンク内の湯水の沸き増し制御を行うものを、先に出願している。（例えば特許文献１参照）

又出願人は、貯湯タンク内の湯水を用いて浴槽内の湯水の追い焚きを行う際、浴槽内の残湯の温度を検知し、貯湯タンク内の湯水の熱量で浴槽内の残湯の追い焚きが可能か否かの判断を行い、不可能と判断した場合にのみ貯湯タンク内の湯水の沸き増しを行うものを先に出願している。（例えば特許文献２参照）
特願２００５−１２７６１９号特願２００５−１２７６１６号

ところで、この従来のものは、貯湯タンク内の高温水の残量がある所定量以下になったら沸き増し運転を行うという設定をすることが出来なかった。又、沸き増し温度を風呂設定温度＋α（所定温度）として自動設定していたため、使用者が自分で沸き増し温度を設定することが出来なかった。

そのため、使用者が自身の好みに合った設定や、季節又は来客時など、その時々の状況に応じた設定が出来ず、使い勝手が悪かった。

この発明はこの点に着目し上記問題点を解決する為、請求項１では、加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、浴槽に接続される風呂循環回路と、浴槽の湯水を風呂循環回路に循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環回路を循環する浴槽の湯水を前記貯湯タンク内の湯と熱交換させる風呂熱交換器を備え、前記風呂熱交換器により貯湯タンク内の湯水との熱交換で風呂の保温や追い焚きを行い、前記貯湯タンク内の高温水の貯湯残量が予め設定された沸き増し開始貯湯量より少なくなった時、加熱手段による沸き増し運転を行う貯湯式給湯装置に於いて、前記沸き増し運転の沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、希望する沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを同時に表示するリモコンを手動操作することより同時に設定できるものである。

又請求項２では、加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、浴槽に接続される風呂循環回路と、浴槽の湯水を風呂循環回路に循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環回路を循環する浴槽の湯水を前記貯湯タンク内の湯と熱交換させる風呂熱交換器を備え、前記風呂熱交換器により貯湯タンク内の湯水との熱交換で風呂の保温や追い焚きを行い、前記貯湯タンク内の高温水の貯湯残量が予め設定された沸き増し開始貯湯量より少なくなった時、加熱手段による沸き増し運転を行う貯湯式給湯装置に於いて、前記沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、過去の使用熱量により自動設定する自動設定ボタンを備えたものである。

この請求項１によれば、沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、希望する沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを同時に表示するリモコンを手動操作することより同時に設定できるので、使用者が希望する場合に沸き増し運転をすることができ、又、一括操作で沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度を確認、設定できることで、リモコン操作の簡略化、視認性の向上を図ることができるものである。

又請求項２によれば、沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、過去の使用熱量により自動設定する自動設定ボタンを備えたので、使用者が自分で沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを設定するのが面倒な時に、この自動設定ボタンを操作することで、沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを現実の使用状況にあったものとした沸き増し運転の自動設定ができるものである。

次にこの発明の第１実施形態を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あげて貯湯し、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は台所や洗面所など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リモコン、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、下端に給湯管８とが接続され、更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、上端にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１０とが接続されてなり、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内に戻して貯湯し、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、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と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及びヒーポン戻り管１０を介して冷媒−水熱交換器１２に循環させる加熱循環ポンプ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。

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、この風呂熱交換器１８には風呂往き管１９及び風呂循環ポンプ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を介して風呂熱交換器１８に流入する残湯温度を検出する風呂戻り温度センサ、２４は風呂熱交換器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からの低温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から分岐されて風呂戻り管２１に練通された湯張り管で、この湯張り管２９には、浴槽６への湯張り開始／停止を行う湯張り弁３０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３１と、浴槽が給湯管２７へ逆流するのを防止する逆止弁３２とが設けられているものである。

次に、３３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３３ａ、３３ｂ、３３ｃ，３３ｄ，３３ｅと呼び、この貯湯温度センサ３３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や、どこまで沸き増しで補充されたかを検知し、又貯湯タンク２内の上下方向の温度分布も検知するものである。

前記リモコン５には、設定温度やエラー情報を文字表示する表示部３４、給湯設定温度を設定するアップ、ダウンスイッチから成る給湯温度設定スイッチ３５、及び風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ３６、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５の湯張り量設定スイッチ（図表せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温及び、浴槽６内の水位が所定量低下すると設定された水位まで所定温度の保水を行わせる風呂自動スイッチ３７と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ３８と、貯湯タンク２内の湯水の沸き増しの設定を行う沸き増しスイッチ３９が設けられているものである。

４０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４０に前記リモコン５が無線又は有線により接続され、ユーザーが任意の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定できるようにしているものである。

４１は風呂自動スイッチ３７のＯＮによる風呂自動運転時に自動的に保水を行う自動保水手段で、風呂往き管１９に設けた圧力センサから成る水位センサ４２で浴槽６の水位を監視し、所定水位以下を検知して設定水位まで風呂設定温度の温水を湯張り管２９を介して保水するものである。

４３は風呂自動スイッチ３７のＯＮによる風呂自動運転時に保温の為の追い焚きを行う自動保温手段で、タイマー手段４４を有し、４時間の保温中、２０分毎に風呂循環ポンプ２０を駆動して、風呂戻り温度センサ２３で現在の浴槽６内の湯温を検知し、所定温度以下の検知で風呂熱交換機１８を利用した追い焚きを行い、風呂設定温度より１℃低い温度まで追い焚きして保温を行うものである。

なお、４５は貯湯タンク２の加圧を逃がす加圧逃がし弁、４６は給水の圧力を減圧する減圧弁、４７は給湯する給水の量をカウントする給湯流量カウンタ、４８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３３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４０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を起動した後に加熱循環ポンプ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−水熱交換機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行く。貯湯温度センサ３３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４０はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ停止命令を発し、ヒーポン制御部１７は圧縮機１１を停止すると共に加熱循環ポンプ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説明すると、給湯栓４を開くと、給水管８から給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして給湯タンク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４０により給湯混合弁２８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。そして、給湯栓４の閉止によって給湯が終了するものである。

一方、風呂の追い焚きは、リモコン５の風呂自動スイッチ３７や追い焚きスイッチ３８を押圧でＯＮすることで行われるもので、風呂循環ポンプ２０の駆動で温度低下した浴槽水を風呂熱交換器１８に流通させ、貯湯タンク２内の高温水と熱交換させることにより昇温して浴槽６に戻す循環を順次行い、風呂往き温度センサ２４による戻り湯温が風呂設定温度に達すると風呂の追い焚きを終了するものであり、保温時の追い焚きも同様に行われるものである。

次に、沸き増し運転について、図３のフローチャートで説明すると、まず沸き増し運転が設定されていると（Ｓ１）、次に貯湯タンク２内の残湯量を検知し（Ｓ２）、この残湯量と沸き増し開始貯湯量を比較して（Ｓ３）、残湯量が沸き増し開始貯湯量未満のときは沸き増し運転を開始し（Ｓ４）、又タンク内の残湯量が沸き増し開始貯湯量より多いときは、沸き増し運転を行わないものである（Ｓ８）。

そして沸き増し運転を開始後は、タンク内の湯水の湯温を検知し（Ｓ５）、タンク内の湯水の温度が設定温度を上回ったときに（Ｓ６）、沸き増し運転を終えるものである（Ｓ７）。

そのため従来の技術では、貯湯タンク内に追い焚きができる最低限の熱量しか備えてない場合でも沸き増しは行われず、そう言った場合にタンク内の湯水の大量消費が必要となると、追い焚きができなくなる恐れがあったのだが、本願では沸き増しを行う貯湯タンク内の残湯を使用者が任意で設定できるため、急に湯水を大量に使用しても追い焚きができなくなる心配はなくなり、快適な利用が可能となる。

次に沸き増し運転の設定について、図４のフローチャートで説明する。まず沸き増し設定ボタン３９が押圧されると（Ｓ９）、リモコンの表示部３４が操作画面となり、図５の様な現在の沸き増し設定の状態を示す表が表示される（Ｓ１０）。例えば、これはタッチパネルとなっており、希望する沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度の箇所を押圧すると（Ｓ１１）、マーカー４９がそこに移動し、次に設定ボタン５０を押圧すると（Ｓ１２）、新たに沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度が手動設定され（Ｓ１３）、沸き上げ制御設定が終了する（Ｓ１４）。

又（Ｓ１０）の後、自動ボタン５１を押圧し（Ｓ１５）、次に設定ボタン５０を押圧すると（Ｓ１６）、過去の使用熱量から自動で沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度が設定され（Ｓ１７）、沸き上げ制御設定は終了する（Ｓ１４）。

なお、沸き増し設定は切ボタン５２を押圧した後（Ｓ１８）、設定ボタン５０を押すことで解除され（Ｓ１９）、沸き増しを行わない様に設定し（Ｓ２０）、沸き上げ制御を終了することも出来る（Ｓ１４）。

又、何も操作せずに終了ボタン５３を押圧した場合は（Ｓ２１）、現在のままの設定を維持することになり（Ｓ２２）、沸き上げ制御設定は終了する（Ｓ１４）。

このように手動又は過去の使用熱量から自動で設定された沸き増し開始貯湯量が、貯湯タンク内の残り貯湯量を下回った際に、自動で沸き増しを開始することで、必要最低貯湯量の随時確保を可能にして湯切れの発生を防止でき、使用者が自身の好みに合った設定にしたり、季節又は来客時などその時々の状況に応じた設定ができ、使い勝手をよくすることができるものである。

又沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度からなる表を用い、一括操作で沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度を設定又は確認できる操作法を採ることで、複数の項目の一括設定、一括確認が可能となり、リモコン操作の簡略化、操作画面の視認性の向上を図ることができるものである。

この発明の一実施形態を付した貯湯式給湯装置の概略構成図。同電気回路のブロック図。同沸き増し運転のフローチャート図。同沸き増し運転の設定時のフローチャート図。同沸き増し運転の設定時の設定画面の概略図。

符号の説明

２貯湯タンク
３加熱手段
５リモコン
６浴槽
１８風呂熱交換器
２０風呂循環ポンプ
２２風呂循環回路

Claims

加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、浴槽に接続される風呂循環回路と、浴槽の湯水を風呂循環回路に循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環回路を循環する浴槽の湯水を前記貯湯タンク内の湯と熱交換させる風呂熱交換器を備え、前記風呂熱交換器により貯湯タンク内の湯水との熱交換で風呂の保温や追い焚きを行い、前記貯湯タンク内の高温水の貯湯残量が予め設定された沸き増し開始貯湯量より少なくなった時、加熱手段による沸き増し運転を行う貯湯式給湯装置に於いて、前記沸き増し運転の沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、希望する沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを同時に表示するリモコンを手動操作することより同時に設定できることを特徴とする貯湯式給湯装置。
加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、浴槽に接続される風呂循環回路と、浴槽の湯水を風呂循環回路に循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環回路を循環する浴槽の湯水を前記貯湯タンク内の湯と熱交換させる風呂熱交換器を備え、前記風呂熱交換器により貯湯タンク内の湯水との熱交換で風呂の保温や追い焚きを行い、前記貯湯タンク内の高温水の貯湯残量が予め設定された沸き増し開始貯湯量より少なくなった時、加熱手段による沸き増し運転を行う貯湯式給湯装置に於いて、前記沸き増し開始貯湯量と沸き上げ温度とを、過去の使用熱量により自動設定する自動設定ボタンを備えたことを特徴とする貯湯式給湯装置。