JP2017122541A - 給湯機 - Google Patents
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Abstract
Description
水を供給する給水路と、
前記水の温度より高温の湯を供給する給湯路と、
前記給水路によって供給される前記水と前記給湯路によって供給される前記湯とを混合する混合弁と、
出湯が開始される前に、前記混合弁の開度を、目標となる第1の開度よりも前記給水路側に開いた第2の開度に設定し、前記出湯が開始された後で、前記混合弁の開度を、前記第2の開度から前記第1の開度に変更する混合弁制御手段と、
前記混合弁によって得られた前記水と前記湯との混合水を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された前記混合水を給湯端末に出力する出湯路と、を備える。
貯湯ユニット100は、貯湯タンク10と、混合弁11と、温度センサ12a〜12cと、流量センサ13と、制御装置3と、を備える。これらの構成部は、例えば金属製の外装ケース内に収められている。また、貯湯ユニット100は、給水路21、循環路22、給湯路23、混合路24及び出湯路25等の湯水が流れる各種の配管を備える。
熱源ユニット200は、例えばCO2(二酸化炭素)又はHFC(ハイドロフルオロカーボン)等を冷媒として用いたヒートポンプ式の熱源器である。熱源ユニット200は、循環路22を介して、貯湯ユニット100の貯湯タンク10と接続されている。熱源ユニット200は、周辺の空気を熱源として、貯湯タンク10内の水を高温水に沸上げることができる。
沸上げ動作の開始時には、貯湯タンク10内の高温水は消費されており、貯湯タンク10の下部には市水の温度に近い低温水が貯留している。熱源ユニット200内の水ポンプ86を作動させることで、この低温水は、貯湯タンク10の下部から循環路22を通って熱源ユニット200の第1の熱交換器82へ入水される。第1の熱交換器82に入水した低温水は、冷媒との熱交換により昇温し、高温水となる。この高温水は、循環路22を通って貯湯タンク10の上部に戻される。その結果、貯湯タンク10内では、上部に高温水、下部に低温水が滞留して温度成層が形成される。このとき、高温水と低温水との間には、温度境界層が生成される。沸上げ量が増えて、高温水の領域が大きくなると、貯湯タンク10の下部に温度境界層が近づく。その結果、第1の熱交換器82へ入水する水の温度(入水温度)が次第に上昇する。
図1に示す給湯機1の全体構成の説明に戻る。給湯機1は、ユーザインタフェース装置であるリモコン4を備える。リモコン4は、例えば家屋Hにおける浴室、洗面所又は台所等に設置され、ユーザから沸上げ又は給湯等に関する操作入力を受け付ける。ユーザは、リモコン4を操作して、例えば給湯の開始又は停止、目標出湯温度、及び目標出湯量等の指示を入力することができる。また、リモコン4は、給湯機1の運転状態及び貯湯状態等を表示してユーザに提示する。
給湯機1による給湯は、シャワー17、蛇口18又は浴槽等の給湯端末における湯の使用に応じて、開始する。或いは、リモコン4から発信された給湯開始(出湯開始)の指示によっても、給湯は開始する。給湯が開始すると、貯湯タンク10から高温水が給湯路23を介して出湯され、混合弁11にて低温水と混合される。これにより、目標出湯温度(例えば40℃)よりも低い温度(例えば30℃以下)の湯水が生成され、出湯経路の後段にある補助熱源器5に供給される。補助熱源器5に供給された湯水は、補助熱源器5によって目標出湯温度にまで加熱され、家屋H内の給湯端末に供給される。
STr=(Ts−Tw)/(Th−Tw) …(1)
X=a・Ts+b・Th+c・Tw+d・F+e …(2)
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明を実施するにあたっては、種々の形態による変形及び応用が可能である。
Claims (12)
- 水を供給する給水路と、
前記水の温度より高温の湯を供給する給湯路と、
前記給水路によって供給される前記水と前記給湯路によって供給される前記湯とを混合する混合弁と、
出湯が開始される前に、前記混合弁の開度を、目標となる第1の開度よりも前記給水路側に開いた第2の開度に設定し、前記出湯が開始された後で、前記混合弁の開度を、前記第2の開度から前記第1の開度に変更する混合弁制御手段と、
前記混合弁によって得られた前記水と前記湯との混合水を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段によって加熱された前記混合水を給湯端末に出力する出湯路と、を備える、
給湯機。 - 前記第1の開度は、前記出湯が開始される前に設定された設定温度の前記混合水を得るための前記混合弁の開度である、
請求項1に記載の給湯機。 - 前記給水路によって供給される前記水の温度を取得する第1温度取得手段と、
前記給湯路によって供給される前記湯の温度を取得する第2温度取得手段と、をさらに備え、
前記第1の開度は、前記第1温度取得手段によって取得された前記水の温度と、前記第2温度取得手段によって取得された前記湯の温度と、前記混合水の設定温度と、によって定められる、
請求項2に記載の給湯機。 - 前記第1の開度は、前記混合水の設定温度と前記水の温度との差分の、前記湯の温度と前記水の温度との差分に対する比率によって定められる、
請求項3に記載の給湯機。 - 前記出湯における目標出湯温度の指示を取得する指示取得手段、をさらに備え、
前記混合水の設定温度は、前記指示取得手段によって取得された前記指示における前記目標出湯温度より低い温度に設定される、
請求項2から4のいずれか1項に記載の給湯機。 - 前記混合水の設定温度は、30℃以下に設定される、
請求項2から5のいずれか1項に記載の給湯機。 - 前記第2の開度は、前記給水路側に全開の開度である、
請求項1から6のいずれか1項に記載の給湯機。 - 前記混合水の温度を取得する第3温度取得手段、をさらに備え、
前記混合弁制御手段は、前記混合弁の開度を前記第1の開度に変更した後、前記第3温度取得手段によって取得された前記混合水の温度と前記混合水の設定温度との差に応じて、前記混合弁の開度を補正する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の給湯機。 - 前記給水路によって供給される前記水の温度、前記給湯路によって供給される前記湯の温度又は前記混合水の設定温度のうちの少なくとも1つと、前記混合弁制御手段によって補正された前記開度の補正値と、を対応付けて記憶するデータベース、をさらに備え、
前記混合弁制御手段は、前記出湯が終了した後、次の出湯が開始される前に、前記混合弁の開度を、前記データベースに記憶された前記水の温度、前記湯の温度又は前記混合水の設定温度のうちの少なくとも1つと前記補正値との関係に基づいて定められる開度よりも前記給水路側に開いた開度に設定する、
請求項8に記載の給湯機。 - 前記混合水の流量を取得する流量取得手段と、
前記流量取得手段によって取得された前記混合水の流量と、前記混合弁制御手段によって補正された前記開度の補正値と、を対応付けて記憶するデータベースと、をさらに備え、
前記混合弁制御手段は、前記出湯が終了した後、次の出湯が開始される前に、前記混合弁の開度を、前記データベースに記憶された前記混合水の流量と前記補正値との関係に基づいて定められる開度よりも前記給水路側に開いた開度に設定する、
請求項8に記載の給湯機。 - 前記混合弁制御手段は、前記出湯が終了した後、次の出湯が開始される前に、前記混合弁の開度を、前記出湯が終了した時の開度よりも前記給水路側に開いた開度に設定する、
請求項8に記載の給湯機。 - 前記加熱手段は、ガス燃焼器又は電磁加熱器である、
請求項1から11のいずれか1項に記載の給湯機。
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- 2016-01-07 JP JP2016001750A patent/JP6685135B2/ja active Active
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