JP2009204249A - Water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風呂に湯張りを行う自動運転が設定されたとき、貯湯タンク内に貯められた湯を活用して湯張り出湯運転を行う給湯装置に関する。 The present invention relates to a hot water supply apparatus that uses hot water stored in a hot water storage tank to perform hot water discharge operation when automatic operation for hot water filling in a bath is set.
従来から良く知られている給湯装置は、風呂自動スイッチ等が操作されることにより湯張り自動運転が命令されたときには、予め加熱手段によって沸き上げられてタンクに貯蔵された湯を使用して湯張りを実施するものである。この湯張り自動運転では、タンクの貯湯熱量がこれから行う湯張りに必要な熱量よりも多い場合には湯張りが実行されるが、逆に少ない場合にはリモコン等に残湯が少ないことを警告表示するとともに加熱手段による沸き上げを実施した後、再度湯張り自動運転に復帰するために風呂自動スイッチの操作が必要であった。このようなことから、スムーズな湯張り自動運転が行われず、使い勝手の良くない給湯装置であった。 A well-known hot water supply device uses hot water previously boiled by a heating means and stored in a tank when an automatic hot water filling operation is instructed by operating a bath automatic switch or the like. The tension is to be implemented. In this hot water filling automatic operation, hot water filling is performed when the amount of stored hot water in the tank is greater than the amount of heat required for hot water filling to be performed in the future. It was necessary to operate the bath automatic switch in order to return to the hot water filling automatic operation again after the display and the boiling by the heating means. For this reason, the hot water filling device is not easy to use because smooth hot water filling automatic operation is not performed.
また、上記のようにタンクの残湯が少ない場合でも、再度風呂自動スイッチの操作が必要なく、自動で湯張り自動運転に復帰させ、使い勝手を向上させた給湯装置として、例えば、特許文献1に記載の装置が提案されている。この装置は、リモコンによって湯張り自動運転が指令されると、貯湯槽の残湯量が所定の第1の設定残湯量より少ないときに出湯された場合には第1の設定残湯量より多い所定の第2の設定残湯量まで加熱手段によって貯湯するまで出湯運転を待機状態とし、リモコンの表示部に待機状態であることを表示する。そして、貯湯量が第2の設定残湯量より多いと判断すると湯張り出湯運転を自動で再開する。
しかしながら、特許文献1に記載の給湯装置では、加熱手段によって第2の設定残湯量まで貯湯されるまでは出湯運転を待機するため、第2の設定残湯量を多く設定すると湯張り中の湯切れを防げるが出湯運転に移行するのに時間がかかり、結局湯張りが完了するまで時間を要することになる。逆に第2の設定残湯量を少なく設定すると出湯運転への移行は早くなるが、湯張り実行中に貯湯量が足りなくなることがある。いずれにしてもユーザーにとってスムーズな湯張り自動運転を提供できず、不具合を感じるという問題がある。また、第2の設定残湯量を多く設定するためにはタンクの容量がある程度必要になり、タンクの大型化につながってしまう。 However, in the hot water supply apparatus described in Patent Document 1, since the hot water storage operation is waited until the hot water is stored up to the second set remaining hot water amount by the heating means, if the second set remaining hot water amount is set large, the hot water runs out during filling. However, it takes time to shift to the hot water operation, and eventually it takes time to complete the filling. Conversely, if the second set remaining hot water amount is set to be small, the transition to the hot water operation is quickened, but the hot water storage amount may be insufficient during hot water filling. In any case, there is a problem that a smooth hot water filling automatic operation cannot be provided for the user and a malfunction is felt. Further, in order to set a large amount of the second set remaining hot water amount, the capacity of the tank is required to some extent, which leads to an increase in the size of the tank.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ユーザーにとって不具合の少ない湯張り自動運転を行える給湯装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a hot water supply apparatus that can perform hot water filling automatic operation with less trouble for the user.
上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。すなわち、給湯装置に係る第1の発明は、ヒートポンプ式冷凍サイクルを用いて水を沸き上げるヒートポンプ式加熱装置(10)と、ヒートポンプ式加熱装置(10)によって沸き上げられた水を給湯使用側端末への出湯に利用するために貯蔵する貯湯タンク(11)と、湯張りの自動運転を行いたいときに操作される運転操作手段(30,40)と、運転操作手段(30,40))が操作されることにより上記湯張り自動運転実行の命令信号が送られると、過去の使用実績から学習した学習情報を用いて湯張り出湯運転が可能か否かを判定し、ヒートポンプ式加熱装置(10)の運転を制御する制御装置(50)と、を備え、
制御装置(50)は、上記湯張りを行うために必要となる湯張り必要熱量を算出するとともに、上記学習情報を用いて、湯張りを行っている間にヒートポンプ式加熱装置が沸き上げることができる沸き上げ可能熱量を算出し、さらに貯湯タンク(11)に貯まっている貯湯熱量に前述の沸き上げ可能熱量を加えた予測貯湯熱量と、前述の湯張り必要熱量とを比較することにより、湯張り出湯運転の可否を判定することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the following technical means are adopted. That is, the first invention related to the hot water supply apparatus includes a heat pump heating device (10) for boiling water using a heat pump refrigeration cycle, and a hot water use side terminal for water boiled by the heat pump heating device (10). A hot water storage tank (11) that is stored for use in the hot water supply, a driving operation means (30, 40) that is operated when automatic hot water filling is desired, and a driving operation means (30, 40)). When a command signal for executing the hot water filling automatic operation is sent by being operated, it is determined whether or not the hot water filling hot water driving operation is possible using learning information learned from past usage records, and a heat pump heating device (10 And a control device (50) for controlling the operation of
The control device (50) calculates the necessary amount of heat required for filling the hot water and uses the learning information to heat up the heat pump heating device while the hot water is being filled. By calculating the amount of heat that can be boiled and comparing the predicted amount of stored hot water, which is obtained by adding the amount of heat that can be heated to the amount of stored hot water stored in the hot water storage tank (11), to the amount of heat required for filling the hot water, It is characterized by determining the propriety of overhanging hot water operation.
この発明は、学習情報を用いて算出した湯張り中の沸き上げ可能熱量を貯湯タンクの貯湯熱量に加えた予測貯湯熱量を活用することにより、湯張り出湯運転の可否を判定する。これによれば、貯湯タンクの貯湯熱量だけを出湯運転可否判定のパラメータとするのではないため、湯張り出湯運転の可否判定が高い精度で行われるとともに、湯張り出湯を開始できる条件が拡大し、ユーザーにとって湯張りの待ち時間が短い不具合の少ない湯張り自動運転を提供できる。また、湯張り実行前に大量の湯が使用された場合等の想定外の事態があっても、自動でその後の湯張り運転がスムーズに行われ、ユーザーにとって使い勝手の良い給湯装置を提供できる。 The present invention determines whether or not the hot water supply hot water operation can be performed by utilizing the predicted hot water storage amount obtained by adding the boiling heat amount in the hot water tank calculated using the learning information to the hot water storage heat amount of the hot water storage tank. According to this, since not only the amount of stored hot water in the hot water storage tank is used as a parameter for determining whether or not the hot water supply operation is possible, the determination of whether or not the hot water supply hot water operation is performed is performed with high accuracy, and the conditions under which the hot water supply hot water can be started are expanded. Therefore, it is possible to provide a hot water filling automatic operation with less trouble for the user with a short hot water waiting time. In addition, even if there is an unexpected situation such as when a large amount of hot water is used before the hot water filling is performed, the hot water filling operation thereafter is performed smoothly and a user-friendly hot water supply device can be provided.
また、制御装置(50)は、上記予測貯湯熱量が湯張り必要熱量以上である場合には、湯張り出湯運転が可能であると判定して、ヒートポンプ式加熱装置による沸き上げ運転を開始するとともに湯張り出湯運転を開始し、
予測貯湯熱量が湯張り必要熱量より少ない場合には、ヒートポンプ式加熱装置による沸き上げ運転を開始するとともに湯張り出湯運転を待機状態とし、
貯湯タンクの貯湯熱量にヒートポンプ式加熱装置の沸き上げ運転によって貯まった熱量を加えた貯湯熱量が湯張り必要熱量以上になると、湯張り出湯運転を開始することが好ましい。
Further, when the predicted amount of stored hot water is equal to or higher than the required amount of hot water filling, the control device (50) determines that the hot water filling hot water operation is possible and starts the boiling operation by the heat pump heating device. Started hot water bathing operation,
When the predicted amount of stored hot water is less than the required amount of hot water filling, start the boiling operation with the heat pump type heating device and set the hot water filling hot water operation to the standby state.
When the amount of hot water stored by adding the amount of heat stored in the hot water storage tank to the amount of heat stored by the heating operation of the heat pump heating device exceeds the required amount of hot water filling, it is preferable to start the hot water filling hot spring operation.
この発明によれば、高い精度で出湯可否判定を行う湯張り自動運転を実施できる。そして、出湯可能である場合は、現時点での貯湯熱量が湯張り必要熱量に達していなくても、沸き上げ運転後の貯湯熱量を見越して湯張り出湯運転と沸き上げ運転を並行して行うため、湯張りを完了するまでの時間が短縮されることになる。一方、すぐに出湯できない場合であっても貯湯タンクに湯張り必要熱量が実際に貯まる状態を確実に検出できる。これにより、ユーザーにとってスムーズな湯張り自動運転を提供できる。 According to the present invention, the hot water filling automatic operation for determining whether or not the hot water is discharged with high accuracy can be performed. And if hot water is possible, even if the hot water storage heat amount at the present time does not reach the required hot water heat amount, the hot water hot water supply operation and the hot water operation are performed in parallel in anticipation of the hot water storage amount after the boiling operation. The time to complete the filling will be shortened. On the other hand, even when the hot water cannot be discharged immediately, it is possible to reliably detect a state where the necessary amount of heat filled in the hot water storage tank is actually stored. Thereby, smooth hot water filling automatic operation can be provided for the user.
また、制御装置(50)は、上記予測貯湯熱量が湯張り必要熱量より少ない場合には、ヒートポンプ式加熱装置による沸き上げ運転を開始するとともに湯張り出湯運転を待機状態とし、ヒートポンプ式加熱装置の沸き上げ運転によって貯まった熱量を用いて入浴可能な所定湯量が湯張りできるようになると、湯張り出湯運転を開始することが好ましい。 Further, the control device (50) starts the boiling operation by the heat pump type heating device when the predicted hot water storage heat amount is smaller than the required hot water filling amount, sets the hot water filling hot water operation to the standby state, and sets the heat pump type heating device. When the predetermined amount of hot water that can be bathed can be filled using the amount of heat stored in the boiling operation, it is preferable to start the hot water extraction hot water operation.
湯張り自動運転の命令があったときに、貯湯タンクに貯まっている熱量が少なく、湯張りがすぐに実行できない場合にはヒートポンプ式加熱装置によって大きな熱量を沸き上げるため、出湯運転の待機状態が長くなる。しかしながら、この発明によれば、入浴可能な所定湯量が湯張り可能な状態になると湯張りを開始することにより、湯張り実行命令がなされてから入浴者が入浴できるまでの時間を短縮でき、入浴者にとって使い勝手の良い湯張り自動運転を提供できる。 When a hot water filling automatic operation command is given, if the amount of heat stored in the hot water storage tank is small and hot water filling cannot be performed immediately, a large amount of heat is boiled by the heat pump type heating device. become longer. However, according to the present invention, when a predetermined amount of hot water that can be bathed becomes a state where the hot water can be filled, it is possible to shorten the time from when the hot water filling execution command is made until the bather can take a bath. It is possible to provide a hot water filling automatic operation that is convenient for the user.
また、制御装置(50)は、外気温度または給水温度に応じてヒートポンプ式加熱装置の加熱能力を最大能力から低減させて、沸き上げ運転時の沸き上げ温度を可変させることが好ましい。この発明によれば、最大能力の沸き上げ運転よりもヒートポンプ式加熱装置効率の向上が図れる。 Moreover, it is preferable that the control device (50) varies the boiling temperature during the boiling operation by reducing the heating capability of the heat pump type heating device from the maximum capability according to the outside air temperature or the feed water temperature. According to the present invention, the efficiency of the heat pump type heating device can be improved as compared with the maximum capacity boiling operation.
また、制御装置(50)は、上記学習情報を用いて、ある加熱能力でヒートポンプ式加熱装置が運転しているとしたときの沸き上げ相当時間を算出し、この沸き上げ相当時間を用いて沸き上げ可能熱量を算出し、
ヒートポンプ式加熱装置が起動後、加熱能力が安定するまでの立ち上がり運転時間は、半分の時間に換算して沸き上げ相当時間に含ませることが好ましい。
Further, the control device (50) uses the learning information to calculate a boiling equivalent time when the heat pump type heating device is operating with a certain heating capacity, and uses this boiling equivalent time to boil. Calculate the amount of heat that can be raised,
It is preferable that the rising operation time until the heating capacity is stabilized after the heat pump heating device is activated is included in the boiling equivalent time in terms of half the time.
この発明によれば、高精度の沸き上げ相当時間が求められるので、沸き上げ可能熱量の精度が上がり、一層正確な出湯可否判定を行える。 According to the present invention, since highly accurate boiling equivalent time is required, the accuracy of the amount of heat that can be heated is increased, and it is possible to more accurately determine whether hot water is discharged.
また、制御装置(50)は、上記湯張り出湯運転が行われている間のヒートポンプ式加熱装置による沸き上げ温度を、その加熱能力が最大能力となる沸き上げ温度に設定することが好ましい。この発明によれば、沸き上げ時間を短縮できるため、使い勝手の良い湯張り自動運転を提供できる。 Moreover, it is preferable that a control apparatus (50) sets the boiling temperature by the heat pump type heating apparatus during the said hot water pouring operation to the boiling temperature from which the heating capability becomes the maximum capability. According to the present invention, since the boiling time can be shortened, an easy-to-use hot water filling automatic operation can be provided.
また、制御装置(50)は、浴槽(43)に残り湯がない状態から湯張り出湯運転が開始された場合に、計時された湯張り時間を学習情報として更新することが好ましい。この発明によれば、ユーザーによって設定された湯量を100%湯張りしたときの湯張り時間を学習情報として記憶することができ、より正確な湯張り時間に基づいた沸き上げ可能熱量の算出を実施できる。 Moreover, it is preferable that a control apparatus (50) updates the hot water filling time measured as learning information, when the hot water hot water supply operation is started from a state where there is no remaining hot water in the bathtub (43). According to this invention, the hot water filling time when the hot water amount set by the user is 100% hot water can be stored as learning information, and more accurate calculation of the amount of heat that can be heated based on the hot water filling time is performed. it can.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示している。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means has shown the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
本発明の一実施形態である第1実施形態に係る給湯装置の概略構成を図1〜図3を用いて説明する。図1は本実施形態の給湯装置の構成を示した模式図である。図2は、給湯装置における制御の構成を示すブロック図である。図1に示すように、給湯装置は、ヒートポンプ式加熱装置であるヒートポンプユニット10と、ヒートポンプユニット10によって加熱された水を貯える貯湯タンク11、配管、各種弁等を含むタンクユニットと、を備えている。給湯装置の制御部は、風呂リモコン30または台所リモコン40から送信される命令信号を受信して給湯装置全体のシステムを制御するシステム制御装置50と、システム制御装置50との通信によってヒートポンプユニット10の沸き上げ運転を制御するヒートポンプ制御装置8と、から構成されている。タンクユニットとヒートポンプユニット10は、設置現場において一体化または離間して設置可能なように構成されている。
(First embodiment)
A schematic configuration of a hot water supply apparatus according to a first embodiment which is an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the hot water supply apparatus of the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration in the hot water supply apparatus. As shown in FIG. 1, the hot water supply device includes a
ヒートポンプユニット10は、少なくとも圧縮機1、加熱用熱交換器である水・冷媒熱交換器2、減圧装置3、蒸発器4、および気液分離器7の冷凍サイクル機能部品が配管で環状に接続されることにより形成されている。さらに、蒸発器4の近傍には、蒸発器に対して強制風を提供する送風機5が設けられ、蒸発器4による強制風の温度(外気温度)を検出する温度センサ6が設けられている。ヒートポンプユニット10は、本実施形態では冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用することにより、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧以上になる超臨界ヒートポンプサイクルを構成する。
In the
ヒートポンプサイクルを超臨界ヒートポンプサイクルで構成した場合、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、85℃〜90℃程度の湯を貯湯タンク11内に蓄えることができる。ヒートポンプユニット10はヒートポンプ制御装置8からの制御信号により作動するとともに、その作動状態をヒートポンプ制御装置8に出力するように構成されている。ヒートポンプユニット10は、料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用して貯湯タンク11内の湯を沸き上げる沸き上げ運転、および深夜時間帯以外の時間帯に後述する制御仕様に基づいた沸き上げ運転を行う。
When the heat pump cycle is constituted by a supercritical heat pump cycle, hot water having a temperature higher than that of a general heat pump cycle, for example, about 85 ° C. to 90 ° C. can be stored in the hot
ヒートポンプ制御装置8は、風呂リモコン30または台所リモコン40で命令された給湯運転情報をシステム制御装置50を介して受信し、温度センサ6、水温サーミスタ31、水温サーミスタ32等からの温度情報に基づいてヒートポンプユニット10が沸き上げる湯の温度(以下、湯の温度を湯温と称する)が目標とする値となるようにヒートポンプユニット10に含まれる可変式の減圧装置3の開度や圧縮機1の吐出容量等を制御する。
The heat
風呂リモコン30および台所リモコン40は、ユーザーが給湯装置を使用するときに操作する操作パネルであり、各操作スイッチと、給湯装置の動作状態や設定状態を表示する表示部30a,40aとを備えている。風呂リモコン30は入浴者が浴室内で使用するために浴室の壁面に設置されており、台所リモコン40は浴室から離れたキッチン等の湯を使用する場所の壁面に設置される遠隔操作パネルである。
The bath
システム制御装置50は、風呂リモコン30、水温サーミスタ31,32、給水温サーミスタ33、中温水サーミスタ34、給湯温サーミスタ35、タンク水温サーミスタ36a〜36e、風呂循環温度サーミスタ37、追焚温度サーミスタ38、水位センサ28、流水スイッチ42、および流量カウンタ26,46等からの各種信号を受信する。そして後述する手順にしたがって循環ポンプ13、中温水混合弁21、給湯混合弁22、風呂用混合弁24、風呂用電磁弁25、三方弁41、および風呂用循環ポンプ27等の制御と、ヒートポンプ制御装置8を介したヒートポンプユニット10の制御と、を実施できるようになっている。
The
貯湯タンク11は耐食性に優れた金属製、例えばステンレス製の容器であり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、給湯用の湯を長時間に渡って保温することができるようになっている。貯湯タンク11はその容量が200L以下である小型のものが好ましく、本実施形態では185Lのタンクを採用している。貯湯タンク11は縦長形状であり、その底面には導入口が設けられ、この導入口には貯湯タンク11内に水道水を導入する給水経路である導入管17が接続されている。導入管17は水道水を導入するための給水管16から分岐した配管である。導入口の上流側には、給水温サーミスタ33および流量カウンタ(図示せず)が設けられ、この温度信号および流量信号はシステム制御装置50に出力される。また、導入口の上流側には、導入管17を流れてくる水道水の水圧を所定圧に減圧する減圧弁(図示せず)が設けられている。
The hot
貯湯タンク11の外壁面には、複数のタンク水温サーミスタが設けられ、タンク上部から下部に向けて順に、タンク水温サーミスタ36a,36b,36c,36d,36eが並んで配置されている。タンク水温サーミスタ36a〜36eは、タンク内最上部から貯まる水量が上部から順に20L,50L,90L,130L,165Lとなるように配置されており、貯湯タンク11内上部に満たされた水の各水位レベルでの温度情報をシステム制御装置50に出力するように構成されている。このタンク水温サーミスタ36a〜36eから送信される温度情報に基づいて、貯湯タンク11内上方の沸き上げられた温水とタンク内下方の沸き上げられる前の水との温度境界位置を検出することができる。例えば、あるタンク水温サーミスタの検出温度が貯湯熱量として使用できる所定温度(例えば50℃)を超えていた場合は、タンク内最上部からそのタンク水温サーミスタの位置までは給湯に使用できる湯が貯まっていることになる。
A plurality of tank water temperature thermistors are provided on the outer wall surface of the hot
貯湯タンク11の下面には、タンク内の水を吸い出すための流出口が設けられ、貯湯タンク11の上面にはヒートポンプユニット10によって沸き上げた高温の湯をタンク内に流入させる流入口が設けられている。流出口と流入口は戻り配管や往き配管で構成される循環回路12によって連通されている。ヒートポンプユニット10内に配置された加熱手段は水・冷媒熱交換器2である。水・冷媒熱交換器2の水通路2bは循環回路12の一部を構成している。
The lower surface of the hot
循環回路12は、ヒートポンプユニット10の上流側でヒートポンプユニット10と貯湯タンク11との間に強制循環手段である循環ポンプ13を備えている。循環ポンプ13は、ヒートポンプユニット10が沸き上げる湯温が目標とする値となるようにシステム制御装置50によって回転数が制御される。循環回路12の水・冷媒熱交換器2よりも上流側には、水・冷媒熱交換器2に流入する水の温度を検出する水温サーミスタ31が設けられ、循環回路12の水・冷媒熱交換器2よりも下流側には、水・冷媒熱交換器2を通過した水の温度を検出する水温サーミスタ32が設けられている。
The
水・冷媒熱交換器2は、流出口から吸入した水通路2bを流れる貯湯タンク11内の水を、冷媒通路2aを流れる高温冷媒との熱交換によって加熱した後、流入口から貯湯タンク11内に戻すことにより、貯湯タンク11内に上部から下部に向けて高温湯の層を形成することができる。
The water / refrigerant heat exchanger 2 heats the water in the hot
貯湯タンク11の上部には上部導出口が設けられ、貯湯タンク11の中間部には貯湯タンク11内の中温の湯を吐出するための中間部導出口が設けられている。この両導出口は貯湯タンク11内の湯を導出するための給湯経路である給湯配管14に連通している。給湯配管14は、手洗い栓、シャワー、浴槽等の給湯使用側端末と上部導出口とを接続する配管である。中間部導出口は、中温水配管15によって給湯配管14に接続されている。中温水配管15と給湯配管14との合流部には、上部導出口から導出される湯と、中間部導出口から導出される湯との混合量比を制御する中温水混合弁21が設けられている。
An upper outlet port is provided in the upper part of the hot
給湯配管14には、中温水配管15との合流部よりも下流側の分岐部23に風呂用配管18が接続されている。分岐部23よりもさらに下流には給湯混合弁22が設けられている。給湯混合弁22は給湯使用側端末に送る温水の温度を例えば設定温度等の適温状態にするために、給湯配管14を流れる温水の量と給水配管16から分岐した配管を介して供給される水の量との比率を制御して温水と水を混合させるものである。中温水混合弁21の出口側の配管には中温水の温度を検出する中温水サーミスタ34が設けられ、給湯混合弁22の出口側の配管には給湯水の温度を検出する給湯温サーミスタ35および流量を検出する流量カウンタ46が設けられている。中温水混合弁21、給湯混合弁22は、各サーミスタ34,35および流量カウンタ46により検出された情報を用いてシステム制御装置50によってその開度がフィードバック制御される。
In the hot
特に中温水混合弁21の弁開度は、中温水配管15が貯湯タンク11に接続される部位近傍にあるタンク水温サーミスタ36b(タンク内最上部から50Lの水が貯まる位置にある)の検出温度によって制御される。例えば、出湯の設定温度が40℃の場合、中温水混合弁21はタンク水温サーミスタ36bの検出温度が45℃以下になるまでは中温水配管15側の通路から湯を取り入れるように制御される。
In particular, the opening degree of the intermediate temperature
風呂用配管18は、その上流端が分岐部23に接続され、その下流端が浴槽流出配管45と浴槽流入配管44とからなる循環回路との接続部29に繋がれ、浴槽43内に湯張り、差し湯、たし湯などを行うときに、所定温度に温度調節された給湯用水を導く配管である。風呂用配管18の流路の中途には、温度調節手段である風呂用混合弁24、風呂用電磁弁25、流量カウンタ26、および逆止弁(図示せず)が設けられ、接続部29に湯張りする湯の温度を検出できる風呂循環温度サーミスタ37が設けられている。
The
風呂用混合弁24は、給水配管16を流通する水と給湯配管14から分流してきた湯との混合量を制御することにより風呂に出湯する給湯用水の湯温を調節する温度調節弁である。風呂用混合弁24は、それぞれの流路の開口面積比、つまり、当該湯側の開度と当該水側の開度の比率を調節することによって、出湯する湯温を設定温度に調節する。風呂用混合弁24は、システム制御装置50に電気的に接続されており、給水温サーミスタ33、風呂循環温度サーミスタ37より検出される温度情報に基づいてその開度がフィードバック制御される。
The
風呂用電磁弁25は、風呂用配管18の流路を開閉する弁であり、浴槽43内に浴水を湯張り、差し湯、たし湯などを行うときにシステム制御装置50によって制御される。また、流量カウンタ26が風呂用配管18内の水の流れを検出したときは、風呂用電磁弁25が開弁されて浴槽43内に出湯している状態である。
The
浴槽流入配管44とともに循環回路を構成する浴槽流出配管45には、上流側、つまり浴槽43に近い側から順に、追焚温度サーミスタ38、三方弁41が設けられている。浴槽流出配管45と浴槽流入配管44との連結部は、追焚用循環回路19との連結部でもあり、三方弁41によって流路の切替えがなされる。浴槽流入配管44には、三方弁41から浴槽43に向かって順に、流水スイッチ42、風呂循環温度サーミスタ37、風呂用循環ポンプ27、水位センサ28が設けられている。
A
水位センサ28は、浴槽43内に湯張りされた浴水の湯量、言い換えれば浴槽43内の水位レベルを求めるための水圧を検出するセンサである。三方弁41は浴槽流入配管44と浴槽流出配管45とを接続するように流路をつなげるか、浴槽流入配管44と追焚用循環回路19とを接続するように流路をつなげるかを切替えることができる流路切替弁である。追焚温度サーミスタ38は、追い焚き運転時等に浴槽流出配管45を流通する浴水の湯温を検出する水温センサである。
The
流水スイッチ42は風呂用循環ポンプ27が駆動することにより循環回路内を循環する浴水を検知する流水センサであり、システム制御装置50がスイッチのON時間によって浴槽43内の浴水の有無を判断するために用いられる。風呂用循環ポンプ27は浴槽43内の浴水を循環回路内で強制的に循環させる電動ポンプである。風呂循環温度サーミスタ37は、湯張り運転時に浴槽流入配管44を流通する浴水の湯温を検出する水温センサであり、浴槽内に戻される浴水の温度を検出する。湯張り後に浴槽43内の浴水の温度を検出するときは、風呂用電磁弁25を閉じるとともに、風呂用循環ポンプ27を作動させる。そして、浴槽43内の浴水は浴槽流出配管45、浴槽流入配管44、浴槽43内の順に循環されながら風呂循環温度サーミスタ37によって浴水の湯温が検出されることになる。
The running
浴槽43に湯張りを行うときは、システム制御装置50は、風呂用電磁弁25を開き、風呂用混合弁24によって所定温度に調節された湯を接続部29から浴槽流入配管44に流入させ、設定湯量になるまで浴槽43内に取り込む。追い焚き運転を行うときは、システム制御装置50は、風呂用電磁弁25を閉じ、浴槽流入配管44と追焚用循環回路19とを接続するように三方弁41を制御するとともに、風呂用循環ポンプ27を作動させる。そして、浴槽43内の浴水は、風呂用循環ポンプ27の吸引力によって浴槽流出配管45に流出し、接続部29から追焚用循環回路19に流入し、貯湯タンク11内に向けて流れ、貯湯タンク11内上部に設けられた熱交換部20でタンク内の高温水と熱交換される。熱交換部20で熱交換して加熱された浴水は、追焚用循環回路19を浴槽43に向かって流れ、三方弁41によって接続された浴槽流入配管44に流入し、浴槽43内に戻る。追焚運転中は、浴水がこのように追焚用循環回路19を循環しながら熱交換部20で加熱され、追焚温度サーミスタ38により検出された温度が設定温度になるまで暖められる。
When filling the
次に、上記構成の給湯装置における湯張り自動運転の作動および制御について説明する。システム制御装置50は、入力回路、マイクロコンピュータ、出力回路等を有しており、温水として使用される使用熱量の実績(例えば、ヒートポンプユニット10の運転実績、給湯や湯張りに相当する給湯実績等)を、毎日継続して記憶手段に記憶する。記憶手段は、例えば、フラッシュメモリやRAMで構成され、記憶されているデータの読み出しや書き込みを行うものである。そして、システム制御装置50の記憶手段は、ヒートポンプユニット10の運転実績を含む過去の使用熱量の実績を所定期間分記憶しておくことができ、当該所定期間からはみ出た古い実績は新しい実績に随時書き換えられる。本実施形態では、所定期間の一例として過去1週間分の使用熱量の実績を記憶するようにしている。そして、1週間分の使用熱量の実績は、直近の1日の実績が記憶されるタイミングになると、最も古い1日の実績が記憶手段から消去され、直近の1日の実績が書き込まれることになる。
Next, the operation and control of the hot water filling automatic operation in the hot water supply apparatus having the above configuration will be described. The
本実施形態のシステム制御装置50は、湯切れおよび無駄な運転を排除した効率的な沸き上げ運転を実施するために、過去の所定期間の一例である過去1週間のヒートポンプユニット10の運転実績(以下、過去1週間の運転実績とする)から学習した学習情報を用いる。この学習情報を活用することにより、リモコンによって設定された湯張りの設定条件(湯量、湯温等)を満たすように湯張りを完了するために必要となる湯張り必要熱量を算出することができ、湯張りを行っている間にヒートポンプユニット10によって沸き上げ運転を行う場合に、当該沸き上げ運転によって沸き上げることができる沸き上げ可能熱量を算出することができる。また、湯張りに要する時間や、ヒートポンプユニット10の加熱能力に対するこの湯張り時間と関係等も算出可能である。そして、システム制御装置50は、湯張り自動運転が設定されると上記学習情報を用いて、後述の湯張り出湯運転が可能か否かの判定を行う。また、学習情報として記憶、更新される湯張り時間の実績は、浴槽43に残り湯がない状態から開始される湯張り出湯運転時に計時された時間とする。
The
図3は給湯装置の湯張り自動運転における制御手順を示すフローチャートである。ユーザー(使用者)が風呂に湯を張りたいときにリモコンの風呂自動スイッチを操作すると、システム制御装置50に湯張り自動運転の命令信号が送信されて、図3のフローチャートがスタートする。システム制御装置50は、まずステップ1で、風呂用循環ポンプ27内に予めポンプ起動に必要な所定量の呼び水を注入する処理を実行した後、風呂用循環ポンプ27を起動させる(ステップ2)。次に、流水スイッチ42がONしている信号を受信したか否かによって、浴槽43内に残り湯があるか否かを判定する(ステップ3)。
FIG. 3 is a flowchart showing a control procedure in the hot water filling automatic operation of the hot water supply apparatus. When the user (user) operates the bath automatic switch of the remote controller when he / she wants to bathe the bath, a command signal for automatic bathing operation is transmitted to the
ステップ3で、流水スイッチ42がONしている時間が認識されて浴槽43内に残り湯があると判定した場合には、次に風呂の残り湯で湯張りが可能か否かを判定する(ステップ30)。ステップ30の判定は、現在の貯湯タンク11内の貯湯熱量Qtが湯張りを完了するために必要な熱量Qb1(以下、湯張り必要熱量Qb1とする)以上であるか否かを判定することによって行われる。貯湯タンク11内の貯湯熱量は、タンク水温サーミスタ36a〜36eの検出温度を用いてタンク内上部に貯まっている湯張りに使用できる熱量を求めることにより算出される。湯張り必要熱量Qb1は、湯張り運転で設定された温度(以下、湯張り設定温度とする)から給水温度を差し引いた値に浴槽43に加える必要のある予測水量G1(以下、残り湯加算予測水量G1とする)を乗じて算出される。残り湯加算予測水量G1は、湯張り自動運転で設定された設定湯量を満たすために、浴槽43に加える必要のある水量を算出した値であり、現在の残り湯が多い場合は少なく算出され、逆に多い場合は補充する水量が前者より必要なため多く算出される。
If it is determined in step 3 that the time when the running
ステップ30で、貯湯タンク11内の貯湯熱量Qtが湯張り必要熱量Qb1以上であると判定された場合には、次に貯湯タンク11内の貯湯熱量Qtが保有させておきたい所定熱量以上であるか否かを判定する(ステップ31)。この所定熱量は、貯湯タンク11に常備しておきたい最低限の熱量であり、シャワー、手洗い栓への想定外の急な給湯に対応するためや次の湯張り自動運転に向けて熱量を確保するために設定される熱量である。
If it is determined in
ステップ31で貯湯熱量Qtが所定熱量以上であると判定すると、システム制御装置50は、ヒートポンプユニット10の運転停止の処理をし(ステップ32)、後述するステップ10以降を実行する。逆に、ステップ31で貯湯熱量Qtが所定熱量未満であると判定すると、システム制御装置50は、貯湯熱量Qtが少ない状態であるとみなし、補充するためヒートポンプユニット10を起動処理し(ステップ33)、後述するステップ10以降を実行していく。
If it is determined in
一方、ステップ30で貯湯熱量Qtが湯張り必要熱量Qb1未満であると判定された場合には、貯湯熱量Qtが足りない状態であるため即時に浴槽43への湯張り出湯運転を開始できないため、湯張り自動運転(風呂自動)待機処理をし、風呂リモコン30の表示部30aおよび台所リモコン40の表示部40aに待機状態であることを表示する(ステップ34)。そして、ヒートポンプユニット10を起動して沸き上げ運転を開始し(ステップ35)、貯湯タンク11に熱量を貯める運転を進行させ、次に湯張り可能な状態になったか否かを判定する(ステップ36)。
On the other hand, if it is determined in
ステップ36において、システム制御装置50は、ヒートポンプユニット10の運転によって補充された沸き上げ熱量Qhp1を求め、現在の貯湯熱量Qtに沸き上げ熱量Qhp1を加えた値が前述のステップ30で算出した湯張り必要熱量Qb1以上であるか否かを判定する。ステップ36で貯湯熱量Qtに沸き上げ熱量Qhp1を加えた値が湯張り必要熱量Qb1以上になったと判定されると、システム制御装置50は、待機状態を自動で解除して、湯張り自動運転に復帰したことを表示部30aおよび表示部40aに表示し(ステップ37)、後述するステップ10以降を実行していく。
In
一方、ステップ3で流水スイッチ42がONしている時間が認識されず浴槽43内に残り湯はないと判定した場合には、次に湯張り出湯運転が可能であるか否かを判定する(ステップ4)。ステップ4においてシステム制御装置50は、上記学習情報を必要に応じて用い、現在の貯湯タンク11内の貯湯熱量Qt、湯張りを完了するために必要な熱量Qb0(以下、湯張り必要熱量Qb0とする)、および湯張りを行った場合にその湯張り中にヒートポンプユニット10が沸き上げることができる沸き上げ可能熱量Qhp0をそれぞれ算出する。ステップ4の湯張り出湯運転の可否は、貯湯熱量Qtに沸き上げ可能熱量Qhp0を加えて算出される予測貯湯熱量が湯張り必要熱量Qb0以上であるか否かによって判定される。
On the other hand, if it is determined in step 3 that the time during which the flowing
貯湯タンク11内の貯湯熱量Qtは、前述のステップ30と同様の方法で算出される。湯張り必要熱量Qb0は、湯張りの設定温度から給水温度を差し引いた値に浴槽43に加えるべき予測水量G0(以下、湯張り予測水量G0とする)を乗じて算出される。湯張り予測水量G0は、設定水位レベル(例えば、レベル1、レベル2、レベル3等)を満たすために必要な水量を基準水量に加えて算出される。設定水位レベルはユーザーがリモコンで設定した水位レベルのことである。水位レベルが1レベル増える毎に増やすべき所定の単位水量は、学習情報から機器毎に個別に求められる。当該設定水位レベルを満たすために必要な水量は、設定水位レベルが基準水位から増加している分のレベル増加数と当該所定の単位水量とを掛け算することによって算出される。基準水位は所定の最低限の水量であり、リモコンの表示部でレベルゼロと表示される水量である。基準水位として、例えば、湯張り設定湯量の約2/3の水量、入浴者が入浴することが可能である最低限の水量、大人が半身浴できる程度の水量等を採用してもよい。これにより、設定湯量よりも少ないが入浴可能な湯張りを一旦行い、入浴者の入浴要求を満たした上で、再度不足分を湯張りして湯張り運転を完了することもできる。
The amount of stored hot water Qt in the hot
沸き上げ可能熱量Qhp0は、湯張りと並行して進行する沸き上げ運転によって沸き上げることができる熱量であり、上記学習情報を用いて算出される。沸き上げ可能熱量Qhp0は、それぞれ算出された、ヒートポンプユニット10の加熱能力、機器固有の単位能力当たりの放熱量、および沸き上げ相当時間を掛け合わせることによって求めることができる。
The amount of heat Qhp0 that can be heated is the amount of heat that can be heated by the heating operation that proceeds in parallel with the hot water filling, and is calculated using the learning information. The boilable heat quantity Qhp0 can be obtained by multiplying the calculated heating capacity of the
加熱能力は、例えば温度センサ6の検出温度である外気温度に対応して決定される能力であり、外気温度と加熱能力の対応関係はシステム制御装置50のROM等に予め制御マップ(特性図)として記憶されている。ヒートポンプユニット10は、上記学習情報から得られる1日に必要な熱量に対して最も効率のよい沸き上げ温度になるように加熱能力が設定される。しかしながら、冬期等で、外気温度が低温である第1の所定温度より低い場合や給水温度が低温である第2の所定温度より低い場合には、加熱能力を最大能力の0.5〜5%分低減させる沸き上げ温度に設定することが好ましい。また、外気温度または給水温度に応じてヒートポンプユニット10の加熱能力を最大能力から低減させて、沸き上げ運転時の沸き上げ温度を可変させるようにしてもよい。これによれば、最大能力による沸き上げ運転よりも効率が向上する。
For example, the heating capacity is determined according to the outside air temperature, which is the temperature detected by the
機器固有の単位能力当たりの放熱量は、学習情報から機器毎に個別に求められる。沸き上げ相当時間は、先の加熱能力および単位能力当たりの放熱量を保持している状態とみなせるヒートポンプユニット10の作動時間であり、ヒートポンプユニット10起動後の立ち上がりに要する時間、湯張りに要する時間等を考慮して、記憶された学習情報から求められる。湯張りに要する時間は、例えば、デフォルト値を15分とし、湯張り量や低い給水圧域に応じて行う湯張り時間の調整は学習情報を活用することにより算出する。当該立ち上がりに要する時間は、ヒートポンプユニット10起動時の加熱能力不足分を考慮して算出されており、例えば、加熱能力が安定するまでの時間を半分に換算した時間を採用する。
The amount of heat radiation per unit capacity unique to the device is determined individually for each device from the learning information. The boiling equivalent time is the operation time of the
システム制御装置50は、ステップ4で、貯湯熱量Qtに沸き上げ可能熱量Qhp0を加えた予測貯湯熱量が湯張り必要熱量Qb0よりも小さいと判定すると、湯張り出湯運転は不可であると判定する。そして、貯湯熱量Qtが足りない状態であるため即時に浴槽43への湯張り出湯運転を開始できないため、湯張り自動運転(風呂自動)の待機処理をし、表示部30aおよび表示部40aに待機状態であることを表示する(ステップ40)。そして、ヒートポンプユニット10を起動して沸き上げ運転を開始し(ステップ41)、貯湯タンク11に熱量を貯める運転を進行させる。
If the
次にヒートポンプユニット10によって沸き上げられた熱量が基準水位を満たす湯を張れる状態になったか否かを判定する(ステップ42)。ステップ42においてシステム制御装置50は、上記学習情報を用いて、基準水位の湯を張るために必要な湯張り必要熱量Qb2を算出し、ヒートポンプユニット10の運転によって補充された沸き上げ熱量Qhp1を求める。そして、現在の貯湯熱量Qtに沸き上げ熱量Qhp1を加えた値が基準水位の湯を張るために必要な湯張り必要熱量Qb2以上であるか否かを判定する。ステップ42で貯湯熱量Qtに沸き上げ熱量Qhp1を加えた値が湯張り必要熱量Qb2以上になったと判定されると、システム制御装置50は、入浴可能な所定湯量を湯張りできる状態になったと判断し、待機状態を自動で解除して湯張り自動運転に復帰したことを表示部30aおよび表示部40aに表示する(ステップ43)。そして、後述するステップ6以降を実行していく。
Next, it is determined whether or not the amount of heat boiled up by the
一方、システム制御装置50は、ステップ4で、貯湯熱量Qtに沸き上げ可能熱量Qhp0を加えて算出する予測貯湯熱量が湯張り必要熱量Qb0以上であると判定すると、湯張り出湯運転を実行可能であるとみなし、ヒートポンプユニット10を起動して沸き上げ運転を開始するとともに(ステップ5)、湯張り出湯運転を行うため、風呂用電磁弁25をONして開状態に保持する(ステップ6)。さらに設定温度の湯が供給されるように風呂用混合弁24を制御して浴槽43への湯張りを開始する。ステップ5以降、および前述のステップ33以降の湯張り中に実行されるヒートポンプユニット10の沸き上げ運転においては、その沸き上げ温度をヒートポンプユニット10の加熱能力が最大能力となる沸き上げ温度に設定することより、沸き上げ時間を短縮することができる。
On the other hand, if the
湯張りを開始すると、システム制御装置50は浴槽43内にたまった湯量が基準水位以上であるか否かを判定する(ステップ7)。基準水位以上の湯量がたまったと判定されると、風呂用電磁弁25をOFFして閉状態にし、浴槽43への湯の供給を一旦停止する(ステップ8)。そして、システム制御装置50は、ユーザーに対して入力可能な状態であることを明示するため、レベルゼロの湯量が貯まり、表示部30aおよび表示部40aに入浴可能であることおよび自動足し湯の待機状態であることを表示する(ステップ9)。
When hot water filling is started, the
次に、システム制御装置50は浴槽43内の浴水の湯温および水位を検出する処理を実行する(ステップ10)。このとき、システム制御装置50は浴槽流出配管45と浴槽流入配管44とがつながるように三方弁41を制御するとともに、風呂用循環ポンプ27を作動させる。システム制御装置50は水位センサ28および風呂循環温度サーミスタ37から送信される信号によって浴水の湯温および水位を検出することができる。
Next, the
次に、システム制御装置50は、再度、風呂用電磁弁25をONして開状態にし、引き続き設定水位まで足し湯する湯張り自動運転を開始する(ステップ11)。そして、上記ステップ10と同様の三方弁41の制御、風呂用循環ポンプ27の作動、および水位センサ28の信号検出の各処理を実行することにより、湯張りの開始によって増加した浴槽43内の湯量が設定水位(ユーザーによって湯張り自動運転において設定された水位)に達したか否かを判定する(ステップ12)。設定水位以上の湯量がたまったと判定されると、風呂用電磁弁25をOFFして閉状態にし、湯張り出湯を停止する(ステップ13)。
Next, the
次に、上記ステップ9と同様の三方弁41の制御、風呂用循環ポンプ27の作動、および風呂循環温度サーミスタ37の信号検出の各処理を実行することにより、浴水が設定温度に達したか否かを判定する(ステップ14)。ステップ14で浴水が設定温度に達していないと判定されると、前述の追い焚き運転を実行し(ステップ15)、追焚温度サーミスタ38による検出温度が設定温度に達するまで追い焚き運転を継続する。このときの追い焚き運転で使用する熱量は、ヒートポンプユニット10を沸き増し運転することによって確保する。
Next, whether the bath water has reached the set temperature by executing the control of the three-
そして、ステップ14で浴水が設定温度に達したと判定されると、貯湯タンク11内の現在の貯湯熱量Qtが保有させておきたい所定熱量以上であるか否かを判定する(ステップ16)。この所定熱量は、前述のステップ31における所定熱量と同様の熱量である。ステップ16で現在の貯湯熱量Qtが所定熱量以上であると判定すると、システム制御装置50は、ヒートポンプユニット10の運転停止の処理をし(ステップ17)、湯張り自動運転は終了する。ステップ17の処理は、現在の貯湯熱量Qtが所定熱量以上であると判定されるまで行われない。
If it is determined in
以下に、本実施形態の給湯装置がもたらす作用効果について説明する。給湯装置のシステム制御装置50は、過去の使用実績に基づく学習情報を用いて、湯張りを完了するために必要となる湯張り必要熱量を算出するとともに、湯張りを行っている間にヒートポンプユニット10が沸き上げることができる沸き上げ可能熱量を算出し、さらに貯湯タンク11に貯まっている貯湯熱量に当該算出した沸き上げ可能熱量を加えた予測貯湯熱量と、算出した湯張り必要熱量とを比較することにより、湯張り出湯運転の可否を判定する。
Below, the effect which the hot water supply apparatus of this embodiment brings is demonstrated. The
これによれば、貯湯タンク11の貯湯熱量だけを湯張り出湯運転の可否判定のパラメータとするのではないため、当該可否判定が高い精度で行われ、湯張り自動運転を進行させるために必要な貯湯熱量が従来ほど多く必要でなく、湯張りが早くなりユーザーにとって湯張りの待ち時間が短くなる。また、湯張り出湯を開始できる条件が拡大し、ユーザーにとって使い勝手がよくなる。したがって、ユーザーにとって不具合の少ない湯張り自動運転を実施できる。また、湯張り自動運転の命令前に大量の湯張りが行われたり、長時間のシャワー等の給湯使用が行われたりした場合等の想定外の事態があっても、湯張り自動運転が禁止されてしまうことなく、引き続き自動でその後の運転がスムーズに行われ、ユーザーにとって使い勝手の良い給湯装置が得られる。また、湯張り自動運転命令があると、湯張り中の沸き上げ可能熱量を算出して湯張り運転の可否判定を行うとともに、湯張りと沸き上げ運転を同時並行する運転が行われるので、貯湯タンク11の容量を小さくしても湯張り待機時間を抑えることができ、装置の小型化およびユーザーの利便性の両方を満たすことができる。
According to this, since only the amount of stored hot water in the hot
また、システム制御装置50は、予測貯湯熱量が湯張り必要熱量以上である場合には、湯張り出湯運転が可能であると判定して、ヒートポンプユニット10による沸き上げ運転を開始するとともに湯張り出湯運転を開始する。一方、予測貯湯熱量が湯張り必要熱量より少ない場合には、ヒートポンプユニット10による沸き上げ運転を開始するとともに湯張り出湯運転を待機状態とし、貯湯タンク11の貯湯熱量にヒートポンプユニット10の沸き上げ運転によって貯まった熱量を加えた貯湯熱量が湯張り必要熱量以上になると、湯張り出湯運転を開始する。
When the predicted amount of stored hot water is equal to or greater than the required amount of hot water filling, the
この制御によれば、高い精度で出湯可否判定を行うことができる。そして、出湯可能と判定した場合は、現時点での貯湯熱量が湯張り必要熱量に達していなくても、沸き上げ運転後の貯湯熱量を見越して湯張り出湯運転と沸き上げ運転を並行して行うため、湯張りを完了するまでの時間を短縮できる。一方、すぐに出湯できない場合であっても貯湯タンクに湯張り必要熱量が実際に貯まる状態を確実に検出できる。したがって、ユーザーにとって使い勝手がとよく、スムーズで不具合の少ない湯張り自動運転を提供できる。 According to this control, it is possible to determine whether hot water is available or not with high accuracy. If it is determined that the hot water can be discharged, even if the hot water storage heat amount does not reach the required hot water filling amount, the hot water hot spring operation and the boiling operation are performed in parallel in anticipation of the hot water storage amount after the boiling operation. Therefore, the time until completion of the hot water filling can be shortened. On the other hand, even when the hot water cannot be discharged immediately, it is possible to reliably detect a state where the necessary amount of heat filled in the hot water storage tank is actually stored. Therefore, it is easy for the user to use, and it is possible to provide an automatic hot water filling operation that is smooth and has few problems.
また、システム制御装置50は、予測貯湯熱量が湯張り必要熱量より少ない場合には、ヒートポンプユニット10による沸き上げ運転を開始するとともに湯張り出湯運転を待機状態とし、ヒートポンプユニット10の沸き上げ運転によって貯まった熱量を用いて基準水位(入浴可能な所定湯量)が湯張りできるようになると、湯張り出湯運転を開始する。そして、基準水位までの湯張りが完了すると、入浴可能であることを表示または報知し、その後引き続き、設定水位に達するまで浴槽43内に足し湯を行う。
In addition, when the predicted amount of stored hot water is less than the required amount of hot water filling, the
湯張り自動運転の命令があったときに、貯湯タンク11に貯まっている熱量が少なく、湯張りがすぐに実行できない場合にはヒートポンプユニット10によって大きな熱量を沸き上げるため、出湯運転の待機状態が長くなる。しかしながら、この制御によれば、入浴可能な所定湯量が湯張り可能な状態になると湯張りを開始することにより、湯張り実行命令がなされてから入浴者が入浴できるまでの時間を短縮でき、早く入浴したい入浴者に要求に応えることができる。
When a hot water filling automatic operation command is issued, if the amount of heat stored in the hot
また、システム制御装置50は、学習情報を用いて、ある加熱能力でヒートポンプ式加熱装置が運転しているとしたときの沸き上げ相当時間を算出し、この沸き上げ相当時間を用いて沸き上げ可能熱量を算出し、ヒートポンプユニット10が起動後、加熱能力が安定するまでの立ち上がり運転時間を半分の時間に換算して沸き上げ相当時間に含ませて演算している。これによれば、高精度の沸き上げ相当時間が求められるため、沸き上げ可能熱量の精度が向上し、正確な出湯可否判定に寄与する。
Further, the
また、システム制御装置50は、浴槽43に残り湯がない状態から湯張り出湯運転が開始された場合に、計時された湯張り時間を学習情報として更新する。これにより、設定湯量を100%湯張りしたときの湯張り時間が学習情報として記憶され、正確な湯張り時間に対応した沸き上げ可能熱量の算出を実施でき、精度の高い湯張り出湯運転の可否判定が行える。
In addition, when the hot water supply operation is started from a state where there is no remaining hot water in the
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、温水として使用される使用熱量の実績(例えば、ヒートポンプユニット10の稼動実績、湯張り相当する給湯実績等)は、システム制御装置50の記憶手段に記憶されるとしているが、当該記憶手段を有するヒートポンプ制御装置8に記憶されるように構成してもよい。
For example, in the above embodiment, the record of the amount of heat used as hot water (for example, the record of operation of the
また、上記湯張り自動運転の制御において湯張り出湯を行うときには、すでに貯湯タンク11に貯まっている熱量を使用して浴槽43に湯張りするとともに、ヒートポンプユニット10による沸き上げ運転を行って熱量を補充している。このとき、沸き上げ運転によって得られる熱量を、一旦貯湯タンク11に貯めてから湯張りとして浴槽43に供給してもよいし、貯湯タンク11に供給せずに直接、浴槽43に出湯するようにしてもよい。
In addition, when performing hot water charging in the control of the hot water filling automatic operation, the heat amount already stored in the hot
また、上記実施形態において、制御装置に記憶される1週間の運転実績は、装置の工場出荷時においてあらかじめ記憶させていた所定の運転情報(モデル運転情報)を更新することにより、ユーザーの使用実態に適合させていくものであってもよい。 In the above embodiment, the operation results for one week stored in the control device can be obtained by updating the predetermined operation information (model operation information) stored in advance at the time of shipment of the device from the factory. It may be adapted to.
また、ヒートポンプユニット10のヒートポンプサイクルを流れる作動冷媒は、二酸化炭素に限定されるものではなく、フロン等の他の冷媒であってもよい。
Further, the working refrigerant flowing through the heat pump cycle of the
8…ヒートポンプ制御装置(制御装置)
10…ヒートポンプユニット(ヒートポンプ式加熱装置)
11…貯湯タンク
30…風呂リモコン(運転操作手段)
40…台所リモコン(運転操作手段)
43…浴槽
50…システム制御装置(制御装置)
8 ... Heat pump control device (control device)
10. Heat pump unit (heat pump type heating device)
11 ... Hot
40 ... Kitchen remote control (driving operation means)
43 ...
Claims (7)
前記ヒートポンプ式加熱装置(10)によって沸き上げられた熱量を給湯使用側端末への出湯に利用するために貯蔵する貯湯タンク(11)と、
湯張りの自動運転を実行したいときに操作される運転操作手段(30,40)と、
前記運転操作手段(30,40)が操作されることにより前記湯張り自動運転実行の命令信号が送られると、過去の使用実績から学習した学習情報を用いて前記湯張り出湯運転が可能か否かを判定し、前記ヒートポンプ式加熱装置(10)の運転を制御する制御装置(50)と、を備え、
前記制御装置(50)は、前記湯張りを行うために必要となる湯張り必要熱量を算出するとともに、前記学習情報を用いて、湯張りを行っている間に前記ヒートポンプ式加熱装置が沸き上げることができる沸き上げ可能熱量を算出し、
さらに前記貯湯タンク(11)に貯まっている貯湯熱量に前記算出した沸き上げ可能熱量を加えた予測貯湯熱量と、前記算出した湯張り必要熱量とを比較することにより、前記湯張り出湯運転の可否を判定することを特徴とする給湯装置。 A heat pump heating device (10) for boiling water using a heat pump refrigeration cycle;
A hot water storage tank (11) for storing the amount of heat boiled by the heat pump heating device (10) for use in the hot water to the hot water supply use side terminal;
Driving operation means (30, 40) operated when it is desired to execute automatic operation of hot water filling,
If the hot water filling automatic operation execution command signal is sent by operating the driving operation means (30, 40), whether or not the hot water filling hot water driving operation is possible using learning information learned from past usage results. And a control device (50) for controlling the operation of the heat pump heating device (10),
The control device (50) calculates the amount of heat required for filling to fill the hot water and uses the learning information to heat up the heat pump heating device while filling the hot water. Calculate the amount of heat that can be boiled,
Further, by comparing the calculated hot water storage heat amount stored in the hot water storage tank (11) with the calculated amount of heat that can be heated up and the calculated required hot water filling amount, A hot-water supply apparatus characterized by determining.
前記予測貯湯熱量が前記湯張り必要熱量より少ない場合には、前記ヒートポンプ式加熱装置による沸き上げ運転を開始するとともに前記湯張り出湯運転を待機状態とし、
前記貯湯タンクの貯湯熱量に前記ヒートポンプ式加熱装置の沸き上げ運転によって貯まった熱量を加えた貯湯熱量が、前記湯張り必要熱量以上になると前記湯張り出湯運転を開始することを特徴とする請求項1に記載の給湯装置。 When the predicted amount of stored hot water is equal to or greater than the required amount of hot water filling, the control device (50) determines that the hot water filling hot water operation is possible and starts the boiling operation by the heat pump heating device. And start the hot water bathing operation,
When the predicted amount of stored hot water is less than the amount of heat necessary for filling the hot water, the boiling operation by the heat pump type heating device is started and the hot water filling hot water operation is set to a standby state.
The hot water hot water supply operation is started when the hot water storage heat amount obtained by adding the heat amount stored by the boiling operation of the heat pump type heating device to the hot water storage heat amount of the hot water storage tank becomes equal to or greater than the required hot water filling heat amount. 1. A hot water supply apparatus according to 1.
前記ヒートポンプ式加熱装置の沸き上げ運転によって貯まった熱量を用いて入浴可能な所定湯量が湯張りできるようになると、前記湯張り出湯運転を開始することを特徴とする請求項1または2に記載の給湯装置。 The control device (50) starts the boiling operation by the heat pump heating device and puts the hot water supply hot water operation in a standby state when the predicted hot water storage heat amount is less than the required hot water filling heat amount,
The hot water filling and hot water operation is started when a predetermined amount of hot water that can be bathed can be filled using the amount of heat stored by the heating operation of the heat pump heating device. Hot water supply device.
前記ヒートポンプ式加熱装置が起動後、加熱能力が安定するまでの立ち上がり運転時間は、半分の時間に換算して前記沸き上げ相当時間に含ませていることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の給湯装置。 The control device (50) uses the learning information to calculate a boiling equivalent time when the heat pump type heating device is operating with a certain heating capacity, and uses the boiling equivalent time to calculate the heating time. Calculate the amount of heat that can be boiled,
5. The rising operation time until the heating capacity is stabilized after the heat pump heating device is started is converted to half the time and included in the boiling equivalent time. 6. A hot water supply apparatus according to claim 1.
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