JP2007321998A

JP2007321998A - 貯湯式給湯器

Info

Publication number: JP2007321998A
Application number: JP2006149282A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Imuda; 茂伊牟田
Original assignee: Chofu Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Chofu Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】少ない部品点数で構成することが可能な風呂の追い焚き機能を備えた貯湯式給湯器を提供する。
【解決手段】追焚循環ポンプ１８の流量Ｆ_１及び風呂循環ポンプ２１の流量Ｆ_２のもとにおいて、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓと、追焚熱交換器下流側の追焚循環路を流れる温水の追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔとの関係を表す温度関係テーブルをＬＵＴとして温度関係テーブル記憶手段５１に格納しておく。追焚運転中に、追焚循環水温演算手段５４は、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから温度関係テーブルを用いて追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出する。追焚負荷演算手段５５は、追焚循環ポンプの流量Ｆ_１とタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐから追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）を時間的に積算することにより、追焚負荷を算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、風呂の追い焚き機能を備えた貯湯式給湯器において、追い焚き負荷を決定する追焚負荷決定装置に関する。

従来、貯湯式給湯器として、例えば、ヒートポンプ・ユニットによって生成された温水を貯湯タンクに貯湯して、必要に応じて貯湯タンク内の温水を給湯、暖房、風呂の追い焚き等に使用するものが知られている。かかる貯湯式給湯器では、給湯、暖房、風呂の追い焚き等の熱需要が生じた場合に、湯切れを起こさないように、貯湯タンクにあらかじめ十分な熱量を貯湯しておく必要があり、また、必要に応じてヒートポンプ・ユニットによる沸き上げを行う必要がある。従って、貯湯タンク内の貯熱量を管理するとともに、給湯、暖房、風呂の追い焚き等の熱負荷を管理し、沸き上げが必要な熱量を算定する必要がある。特に、風呂の追い焚きは、一度に多くの熱量を必要とするため、風呂の追い焚きの熱負荷を検出し、追い焚きの制御を行うことは重要である。

風呂の追い焚き機能を有する貯湯式給湯器において、追い焚きにおける熱負荷の検出を行う技術に関しては、例えば、特許文献１に記載の技術が公知である。

図４は、特許文献１に記載の貯湯式給湯器を表す構成図である。貯湯式給湯器１００は、ヒートポンプを用いた熱源部１０２で集熱される熱を貯熱する貯湯タンク１０１を備えている。

貯湯タンク１０１は、その下部に取水口１０３を備え、取水口１０３から沸き上げポンプ１０４を経由して熱源部１０２に配管接続されている。また、熱源部１０２から貯湯タンク１０１の上部の上部供給口１０５に配管接続されている。この循環路を以下「沸き上げ循環路」とよぶ。

一方、貯湯式給湯器１００は、浴槽１０６内の水（浴槽水）を循環させる風呂循環路１０７と、浴槽水の追い焚きのためのお湯を循環させる追焚循環路１０８とを備えている。風呂循環路１０７は、浴槽１０６から風呂サーミスタ１０９、風呂循環ポンプ１１０、追焚熱交換器１１１、及び追焚サーミスタ１１２を経由して浴槽１０６に戻る配管経路である。また、追焚循環路１０８は、貯湯タンク１０１の上部に設けられた高温湯取出口１１３から、追焚熱交換器１１１、高温湯サーミスタ１１４、及び追焚循環ポンプ１１５を経て、貯湯タンク１０１の下部のタンク下部戻り口１１６に接続する配管経路である。

また、貯湯タンク１０１には、上部から下部にかけて、それぞれの位置における貯湯温度を検出する残湯サーミスタ１１７ａ〜１１７ｅが設けられている。

追い焚きを行う場合、まず、貯湯タンク１０１の上部の残湯サーミスタ１１７ａが検出する温度ｔ_ＴＫを確認し、この温度があらかじめ設定された値（例えば、６０℃）以上か否かを判定する。設定値以上であれば、以下の追い焚き動作を開始する。

追い焚き動作においては、まず、風呂循環ポンプ１１０と追焚循環ポンプ１１５を起動して、風呂循環路１０７に浴槽水を循環させるとともに、追焚循環路１０８に貯湯タンク１０１内の温水を、高温湯取出口１１３からタンク下部戻り口１１６の方向に循環させる。

次に、風呂循環ポンプ１１０を起動して、風呂の追い焚きに必要な熱量Ｑ_０を、Ｑ_０＝６０×Ｆ_Ｐ×（Ｔ_ＦＳ−Ｔ_ＦＪ）により演算する。ここで、Ｆ_Ｐは風呂循環路１０７内の浴槽水の循環流量、Ｔ_ＦＳは風呂設定温度、Ｔ_ＦＪは風呂サーミスタ１０９の検出温度である。

次に、貯湯タンク１０１の各残湯温度検出位置における残湯熱量を演算する。例えば、第２の残湯サーミスタ１１７ｂにおける残湯熱量Ｑ_ｂは、Ｑ_ｂ＝Ｖ_ＴＢ×（（Ｔ_ＴＫ−Ｔ_ＺＢ）／２−６０）、第３の残湯サーミスタ１１７ｃにおける残湯熱量Ｑ_ｃは、Ｑ_ｃ＝Ｖ_ＴＣ×（（Ｔ_ＴＫ−Ｔ_ＺＣ）／２−６０）等のように計算される。ここで、Ｖ_ＴＢは高温湯取出口１１３から第２の残湯サーミスタ１１７ｂの間の貯湯量、Ｖ_ＴＣは高温湯取出口１１３から第３の残湯サーミスタ１１７ｃの間の貯湯量、Ｔ_ＴＫは高温湯サーミスタ１１４の検出温度、Ｔ_ＺＢは第２の残湯サーミスタ１１７ｂの検出温度、Ｔ_ＺＣは第３の残湯サーミスタ１１７ｃの検出温度である。

次に、上記演算により求めた追い焚き必要熱量Ｑ_０と、第２の残湯サーミスタ１１７ｂにおける残湯熱量とを比較するため、熱量比Ｑ_０／Ｑ_ｂが１よりも大きいか否かを判定する。熱量比Ｑ_０／Ｑ_ｂが１以下の場合には、そのまま追い焚き動作を継続し、貯湯タンク１０１の追加沸き上げは行わない。

熱量比Ｑ_０／Ｑ_ｂが１より小さい場合、残湯熱量が不足と判定し、貯湯タンク１０１の追加沸き上げを行う。

この場合、まず、第３の残湯サーミスタ１１７ｃにおける残湯熱量Ｑ_ｃと追い焚き必要熱量Ｑ_０との熱量比Ｑ_０／Ｑ_ｃが１よりも大きいか否かを判定する。熱量比Ｑ_０／Ｑ_ｃが１以下の場合は、追加沸き上げ時間ｔ_Ｋを、ｔ_Ｋ＝（Ｖ_ＴＢ＋Ｖ_ＴＣ）×（（Ｔ_ＴＫ−Ｔ_ＺＣ）／２−６０）／Ｗ×８６０×０．９により演算する。熱量比Ｑ_０／Ｑ_ｃが１未満の場合は、追加沸き上げ時間ｔ_Ｋを、ｔ_Ｋ＝（Ｖ_ＴＢ＋Ｖ_ＴＣ＋Ｖ_ＴＤ）×（（Ｔ_ＴＫ−Ｔ_ＺＤ）／２−６０）／Ｗ×８６０×０．９により演算する。

上記演算により追加沸き上げ時間が求まると、追い焚き動作を行いながら、所定の残湯量を確保すべく沸き上げ動作を行う。
特開２００５−１４０４４１号公報

上述のように、貯湯式給湯器において残湯熱量を演算するには、追焚循環路における追焚熱交換器の出口での温水の温度Ｔ_ＴＫが必要とされる。そのため、従来の貯湯式給湯器１００においては、追焚熱交換器１１１の出口に追焚サーミスタ１１２を設けて、追焚熱交換器１１１出口での温水の温度Ｔ_ＴＫを検出し、これを用いて残湯熱量を算出する。

また、近年では、貯湯式給湯器においては、過去の熱負荷の実績値から貯湯タンク内の温水の沸き上げ運転の運転計画を学習する機能を持たせることが多い。かかる場合、追い焚きを行った際に、貯湯タンク内の熱が消費される熱量を算出する必要がある。上記構成において、貯湯タンク１０１に貯熱された熱量のうち、実際に追い焚きにおいて消費された熱量（追焚負荷）を検出したい場合には、高温湯サーミスタ１１４の検出する温水の温度Ｔ_ＴＫと追焚循環ポンプ１１５による循環流量Ｆ_ｐとの積を時間的に積算することにより、追焚負荷を計算することが可能である。

一方、貯湯式給湯器の製造コストの低減と、メンテナンスの容易化の点から、部品点数はできる限り少ない方が好ましい。

そこで、本発明の目的は、従来の構成よりもさらに少ない部品点数で構成することが可能な風呂の追い焚き機能を備えた貯湯式給湯器を提供することにある。

本発明の貯湯式給湯器の構成は、温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部の温水の温度であるタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐを検出するタンク上部温度センサと、両端が前記貯湯タンクの上部と下部に接続された追焚循環路と、前記追焚循環路に設置され、前記貯湯タンクの上部の温水を、前記追焚循環路を通して前記貯湯タンクの下部に流量Ｆ_１で循環させる追焚循環ポンプと、浴槽の水が循環する風呂循環路と、前記風呂循環路に浴槽水を流量Ｆ_２で循環させる風呂循環ポンプと、前記浴槽から前記風呂循環路に吸入された浴槽水の温度である浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓを検出する風呂温度センサと、前記追焚循環路を通過する温水と前記風呂循環路を通過する浴槽水との間で熱交換を行う追焚熱交換器と、を備えた貯湯式給湯器であって、前記追焚循環ポンプの流量Ｆ_１及び前記風呂循環ポンプの流量Ｆ_２のもとにおいて、前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び前記浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓと、前記熱交換器下流側の追焚循環路を流れる温水の温度である追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔとの関係を表す温度関係テーブルをＬＵＴとして記憶する温度関係テーブル記憶手段と、前記追焚循環ポンプ及び前記風呂循環ポンプが駆動しているときに、前記タンク上部温度センサが検出する前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び前記風呂温度センサが検出する前記浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから前記温度関係テーブルを用いて追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出する追焚循環水温演算手段と、前記追焚循環ポンプの流量Ｆ_１と前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐから前記追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）を時間的に積算することにより、追焚負荷を算出する追焚負荷演算手段と、を備えたことを特徴とする。

この構成によれば、追い焚き時においては、追焚循環ポンプと風呂循環ポンプとが起動して、追焚循環路と風呂循環路に、貯湯タンク内の温水及び浴槽水が循環する。このとき、追焚循環水温演算手段は、タンク上部温度センサが検出するタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び風呂温度センサが検出する浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから、温度関係テーブル記憶手段に記憶された温度関係テーブルを用いて追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出する。そして、追焚負荷演算手段は、追焚循環ポンプの流量Ｆ_１と前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐから追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）を時間的に積算することにより、追焚負荷を算出する。これにより、貯湯タンク内に貯熱された熱のうち、追焚により消費される熱量（追焚負荷）を見積もることが可能となる。

そして、従来の構成と比較した場合、追焚熱交換器の出口における温度センサが不要となるため、従来に比べて構成が簡素化される。

以上のように、本発明によれば、貯湯式給湯器の追焚運転において、追焚負荷を検出することができ、かつ従来に比べて部品点数を少なくすることのできる貯湯式給湯器を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る貯湯式給湯器１の構成を示す図である。
貯湯式給湯器１は、貯湯と温水の分配、沸き上げ等を行う貯湯タンクユニット２及びヒートポンプによって温水の生成を行う熱源ユニット３から構成されている。

貯湯タンクユニット２は、貯湯タンク４、沸上循環路５，５ａ，５ｂ、沸上ポンプ６、三方弁７、給水路８，８ａ，８ｂ、給水減圧弁９、給湯路１０，１０ａ，１０ｂ、給湯混合弁１１、湯張路１２，１２ａ，１２ｂ、湯張混合弁１３、湯張サーミスタ１４、湯張弁１５、風呂サーミスタ１６、追焚循環路１７、追焚循環ポンプ１８、追焚熱交換器１９、風呂循環路２０、風呂循環ポンプ２１、タンク上部サーミスタ２５ａ、残湯サーミスタ２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ、給水サーミスタ２９、逃がし路２６、逃がし弁２７、及び制御盤２８を備えている。

貯湯タンク４は、熱源ユニット３から供給される熱を温水として貯熱するタンクである。貯湯タンク４は、熱源ユニット３で生成される高温の温水を、タンク上部にゆっくりと注入することで、下部の水と混ざらないように貯める成層貯湯方式の貯湯タンクである。

貯湯タンク４の頂部には、タンクの最上部の温水温度を検出するためのタンク上部サーミスタ２５ａが設けられており、給水路８ａには、タンク下部に流入する水温を検出するための給水サーミスタ２９が設けられている。また、貯湯タンク４の側面には、上部から下部にかけて、タンク内の各高さにおける温水温度を検出する残湯サーミスタ２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅがそれぞれ設けられている。

また、貯湯タンク４の頂部には、逃がし路２６が接続されており、逃がし路２６には逃がし弁２７が設けられている。貯湯タンク４内の圧力が異常に上昇したときに逃がし弁２７が開弁し、放圧する。

沸上循環路５，５ａ，５ｂは、貯湯タンク４内の温水を沸き上げる際に、貯湯タンク４下部の水を沸き上げて貯湯タンク４の上部に注水するための配管路である。上流側の沸上循環路５ａは、貯湯タンク４の下部に接続されており、下流側は、三方弁７において沸上循環路５，５ｂに分岐している。

各沸上循環路５ａ，５ｂは、貯湯タンク４の底部に接続されているが、沸上循環路５ｂは、貯湯タンク４の底部と三方弁７とを直結しているのに対して、沸上循環路５ａは、貯湯タンク４の底部から熱源ユニット３を経由して三方弁７に接続されている。また、沸上循環路５ａの上流側には、沸上ポンプ６が設けられており、貯湯タンク４の底部の水は、沸上ポンプ６により沸上循環路５ａを圧送され、熱源ユニット３、三方弁７、及び沸上循環路５を経由して貯湯タンク４の上部に送られる。この際、熱源ユニット３において給熱が行われ、高温の温水が貯湯タンク４の上部に注水される。

尚、三方弁７は、沸上げ初期において、沸上循環路５ａから送水される温度の低い湯を沸上循環路５ｂを通じ貯湯タンク４の下部に戻すための弁である。

給水路８，８ａ，８ｂは、上水から貯湯タンク４や給湯栓４０に給水するための管路である。給水路８は下流側で給水路８ａ，８ｂに分岐している。給水路８ａは、貯湯タンク４の底部に接続されている。一方、給水路８ｂは、その下流側において給湯路１０ｂと湯張路１２ｂとに分岐し、それぞれ、給湯混合弁１１及び湯張混合弁１３に接続されている。給水路８には、上水道の水圧を減圧するための給水減圧弁９が設けられている。

給湯路１０，１０ａ，１０ｂは、給湯栓４０に給湯を行うための配管である。給湯路１０は、その上流側が、給湯混合弁１１において、給湯路１０ａ，１０ｂに分岐している。給湯路１０ａは、貯湯タンク４の頂部に接続されており、給湯路１０ｂは、給水路８ｂに接続されている。給湯路１０ａからは貯湯タンク４の上部の温水が供給され、給湯路１０ｂからは給水路８から送水される水が供給される。そして、給湯混合弁１１は、給湯路１０ａの温水と給湯路１０ｂの水を設定される割合で混合する。

湯張路１２，１２ａ，１２ｂは、浴槽４１に湯張りを行うための配管である。湯張路１２は、その上流側が、湯張混合弁１３において、湯張路１２ａ，１２ｂに分岐している。湯張路１２ａは、給湯路１０ａの上流側を介して貯湯タンク４の頂部に接続されており、湯張路１２ｂは、給水路８ｂに接続されている。湯張路１２ａからは貯湯タンク４の上部の温水が供給され、湯張路１２ｂからは給水路８から送水される水が供給される。そして、湯張混合弁１３は、湯張路１２ａの温水と湯張路１２ｂの水を設定される割合で混合する。

一方、湯張路１２の下流側は、風呂循環路２０を介して浴槽４１に接続されている。湯張路１２には、湯張混合弁１３の側から、湯張サーミスタ１４及び湯張弁１５及び逆止弁（図示せず）が設けられている。湯張サーミスタ１４は、湯張路１２を流れる温水の温度を検出する温度センサである。湯張弁１５は、湯張路１２を流れる温水の流れを発停する電磁弁である。逆止弁は、浴槽４１の湯が貯湯タンク４や給湯栓４０に逆流しないようにする弁である。

追焚循環路１７は、追い焚き時に貯湯タンク４に貯熱された熱を取り出すための配管であり、貯湯タンク４の頂部と下部を接続している。追焚循環路１７には、追焚循環ポンプ１８及び追焚熱交換器１９が設けられている。追焚循環ポンプ１８は、貯湯タンク４の頂部から下部に向けて、温水を追焚循環路１７内で圧送するポンプである。追焚熱交換器１９は、追焚循環路１７内の温水の熱を浴槽４１内の水に供給するための熱交換器である。

風呂循環路２０は、追い焚き時に浴槽４１に貯留された浴槽水を追焚熱交換器１９に循環させるための配管である。風呂循環路２０は、その両端が浴槽４１に接続されており、上流側から風呂サーミスタ１６、追焚熱交換器１９、及び風呂循環ポンプ２１が設けられている。風呂サーミスタ１６は、浴槽４１から送水されてくる浴槽水の温度を検出する温度センサである。追焚熱交換器１９は、追焚循環路１７内の温水の熱を風呂循環路２０内の浴槽水に供給する。風呂循環ポンプ２１は、風呂循環路２０内に浴槽水を循環させるためのポンプである。

制御盤２８は、使用者が入力する指示や湯張サーミスタ１４、風呂サーミスタ１６、タンク上部サーミスタ２５ａ、残湯サーミスタ２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ、及び給水サーミスタ２９が検出する温度に基づいて、沸上ポンプ６、三方弁７、給湯混合弁１１、湯張混合弁１３、湯張弁１５、追焚循環ポンプ１８、風呂循環ポンプ２１の動作制御を行う。制御盤２８は、マイコンやメモリ等を搭載した制御基板により構成される。また、制御盤２８は、熱源ユニット３との間での通信を行うための通信インタフェースを備えており、熱源ユニット３の連動制御も行う。

一方、熱源ユニット３は、熱源循環路３１、圧縮機３２、沸上熱交換器３３、膨張弁３４、吸熱熱交換器３５、入口サーミスタ３６、出口サーミスタ３７、及び制御盤３８を備えている。

熱源循環路３１は、ヒートポンプに用いられる熱媒が循環する管路である。熱源循環路３１には、圧縮機３２、沸上熱交換器３３、膨張弁３４、及び吸熱熱交換器３５が設けられている。

圧縮機３２は、熱源循環路３１内で熱媒を加圧循環させるポンプである。圧縮機３２により熱媒は加圧され高温高圧のガスとなる。沸上熱交換器３３は、熱源循環路３１内の熱媒の熱を、沸上循環路５ａ内の水に供給するための熱交換器である。ここで熱媒は冷却され、中温高圧の液体となる。

沸上熱交換器３３に接続する沸上循環路５ａには、沸上熱交換器３３の入口側と出口側に、それぞれ、沸上循環路５ａ内の水温を検出するための入口サーミスタ３６及び出口サーミスタ３７が設けられている。

膨張弁３４は、熱源循環路３１内を循環する熱媒を減圧し、気化させるための弁である。気化した熱媒は低温となり、吸熱熱交換器３５に送られる。吸熱熱交換器３５は、熱源循環路３１内の熱媒と外気（空気）との熱交換を行うことにより、熱媒に給熱を行うための熱交換器である。

制御盤３８は、制御盤２８からの制御信号、並びに入口サーミスタ３６及び出口サーミスタ３７の検出温度に従って、圧縮機３２の運転制御を行う。

図２は、貯湯タンクユニット２の制御盤２８における追焚負荷の演算機能を表す機能ブロック図である。

制御盤２８は、温度関係テーブル記憶手段５１、追焚循環ポンプ制御手段５２、風呂循環ポンプ制御手段５３、追焚循環水温度演算手段５４、追焚負荷演算手段５５、タイマ５６、及び追焚負荷記憶手段５７を備えている。

温度関係テーブル記憶手段５１は、追焚循環ポンプ１８の流量Ｆ_１及び風呂循環ポンプ２１の流量Ｆ_２のもとにおいて、タンク上部サーミスタ２５ａが検出するタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び風呂サーミスタ１６が検出する浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓと、追焚熱交換器１９の下流側の追焚循環路１７を流れる温水の温度である追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔとの関係を表す温度関係テーブルをＬＵＴとして記憶する。

追焚循環ポンプ制御手段５２は、追焚循環ポンプ１８の運転制御を行う。風呂循環ポンプ制御手段５３は、風呂循環ポンプ２１の運転制御を行う。

追焚循環水温度演算手段５４は、追焚循環ポンプ１８及び風呂循環ポンプ２１が駆動しているときに、タンク上部サーミスタ２５ａが検出する貯湯タンク４の上部温度（タンク上部温度）Ｔ_ｔｏｐ及び風呂サーミスタ１６が検出する浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから温度関係テーブルを用いて追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出する。

追焚負荷演算手段５５は、追焚循環ポンプ１８の流量Ｆ_１とタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐから追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）を時間的に積算することにより、追焚負荷を算出する。タイマ５６は、時間を計測するためのクロック・パルスを生成する。追焚負荷記憶手段５７は、追焚負荷演算手段５５が算出する各時間帯の追焚負荷を記憶する。

以上のように構成された本実施例の貯湯式給湯器１において、以下その追焚時の負荷検出動作について説明する。

まず、追焚運転が開始されると、追焚循環ポンプ制御手段５２は、追焚循環ポンプ１８を起動し、一定の循環流量Ｆ_１で運転する。また、風呂循環ポンプ制御手段５３は、風呂循環ポンプ２１を起動して、一定の循環流量Ｆ_２で運転する。

これにより、追焚循環路１７を通して、貯湯タンク４の上部に貯留された高温の温水が追焚熱交換器１９に供給されると共に、風呂循環路２０を通して浴槽水が追焚熱交換器１９に供給される。浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓは、風呂サーミスタ１６により検出され、追焚循環路１７から追焚熱交換器１９に供給される温水の温度（タンク上部温度）Ｔ_ｔｏｐは、タンク上部サーミスタ２５ａにより検出される。

追焚循環水温度演算手段５４は、温度関係テーブル記憶手段５１から、温度関係テーブルのＬＵＴを読み出す。循環流量Ｆ_１，Ｆ_２が一定の場合、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐと追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔとの差ΔＴ_１＝Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔは、ほぼタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐと浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓとの差ΔＴ_２＝Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｕｓの関数で表され、例えば、図３のような関係となる。温度関係テーブルは、このようなΔＴ_２とΔＴ_１の関数を表すテーブルであり、あらかじめ実測して温度関係テーブル記憶手段５１に記憶されている。追焚循環水温度演算手段５４は、この温度関係テーブルを用いて、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから、追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出することができる。

追焚負荷演算手段５５は、追焚循環ポンプ１８の流量Ｆ_１とタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐから追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）を一定の時間間隔で積算することにより、追焚負荷Ｑ_reheatを算出する。算出された追焚負荷Ｑ_reheatは、追焚負荷記憶手段５７に保存され、沸き上げ運転の運転制御のための基礎データとして使用される。

以上のように、本実施例の貯湯式給湯器１においては、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから、温度関係テーブルを用いて追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出し、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐからこの追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差と追焚循環ポンプ１８の流量Ｆ_１との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）の積算値から追焚負荷Ｑ_reheatを算出することにより、追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを検出するための温度センサが不要となり、従来に比べて部品点数を少なくすることのできる。

本発明の実施例１に係る貯湯式給湯器１の構成を示す図である。貯湯タンクユニット２の制御盤２８における追焚負荷の演算機能を表す機能ブロック図である。タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐと浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓとの差と、タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐと追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔとの差との関係（追焚熱交換器１９の特性曲線）の例である。特許文献１に記載の貯湯式給湯器を表す構成図である。

符号の説明

１貯湯式給湯器
２貯湯タンクユニット
３熱源ユニット
４貯湯タンク
５，５ａ，５ｂ沸上循環路
６沸上ポンプ
７三方弁
８，８ａ，８ｂ給水路
９給水減圧弁
１０，１０ａ，１０ｂ給湯路
１１給湯混合弁
１２，１２ａ，１２ｂ湯張路
１３湯張混合弁
１４湯張サーミスタ
１５湯張弁
１６風呂サーミスタ
１７追焚循環路
１８追焚循環ポンプ
１９追焚熱交換器
２０風呂循環路
２１風呂循環ポンプ
２５ａタンク上部サーミスタ
２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅ残湯サーミスタ
２６逃がし路
２７逃がし弁
２８制御盤
２９給水サーミスタ
３１熱源循環路
３２圧縮機
３３沸上熱交換器
３４膨張弁
３５吸熱熱交換器
３６入口サーミスタ
３７出口サーミスタ
３８制御盤
４０給湯栓
４１浴槽
５１温度関係テーブル記憶手段
５２追焚循環ポンプ制御手段
５３風呂循環ポンプ制御手段
５４追焚循環水温度演算手段
５５追焚負荷演算手段
５６タイマ
５７追焚負荷記憶手段

Claims

温水を貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの上部の温水の温度であるタンク上部温度Ｔ_ｔｏｐを検出するタンク上部温度センサと、
両端が前記貯湯タンクの上部と下部に接続された追焚循環路と、
前記追焚循環路に設置され、前記貯湯タンクの上部の温水を、前記追焚循環路を通して前記貯湯タンクの下部に流量Ｆ_１で循環させる追焚循環ポンプと、
浴槽の水が循環する風呂循環路と、
前記風呂循環路に浴槽水を流量Ｆ_２で循環させる風呂循環ポンプと、
前記浴槽から前記風呂循環路に吸入された浴槽水の温度である浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓを検出する風呂温度センサと、
前記追焚循環路を通過する温水と前記風呂循環路を通過する浴槽水との間で熱交換を行う追焚熱交換器と、を備えた貯湯式給湯器であって、
前記追焚循環ポンプの流量Ｆ_１及び前記風呂循環ポンプの流量Ｆ_２のもとにおいて、前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び前記浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓと、前記熱交換器下流側の追焚循環路を流れる温水の温度である追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔとの関係を表す温度関係テーブルをＬＵＴとして記憶する温度関係テーブル記憶手段と、
前記追焚循環ポンプ及び前記風呂循環ポンプが駆動しているときに、前記タンク上部温度センサが検出する前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐ及び前記風呂温度センサが検出する前記浴槽水温度Ｔ_ｂｕｓから前記温度関係テーブルを用いて追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを算出する追焚循環水温演算手段と、
前記追焚循環ポンプの流量Ｆ_１と前記タンク上部温度Ｔ_ｔｏｐから前記追焚循環水温度Ｔ_ｂｏｔｔを引いた差との積Ｆ_１×（Ｔ_ｔｏｐ−Ｔ_ｂｏｔｔ）を時間的に積算することにより、追焚負荷を算出する追焚負荷演算手段と、を備えた貯湯式給湯器。