JP3760809B2 - Hot water storage water heater - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、昼間追い焚き機能を有する貯湯式給湯機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の貯湯式給湯機としては、例えば、特開平9−126547号公報に示す如きものがある。図9は前記公報に記載された従来の貯湯式給湯機を示すものである。
【0003】
図9において、圧縮機1、放熱器2、減圧装置3、蒸発器4からなるヒートポンプ回路と貯湯槽5の下部から循環ポンプ6と前記放熱器2と熱交換する水熱交換器7を介し、貯湯槽5の上部へ接続した循環回路を構成し、水熱交換器7の出口側に温度検知器8、貯湯槽5の湯温を検出する湯量検知手段9を設け、制御部として、湯温設定手段10、回転数制御器11、制御器12で構成される。回転数制御器11は温度検知器8の信号が湯温設定手段10の信号に一致するように循環ポンプ6の回転数を制御する。沸き上げ運転直前に前記制御器12は貯湯槽5に設けた湯量検知手段9の残湯量の検知信号から湯温設定手段10の設定温度を設定する。すなわち、前日の残湯量の多い場合は、前記湯温設定手段10の温度設定を低くし、逆に、残湯量が少ない場合には、温度設定を高くする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図9に示す従来の構成では、深夜時間帯にのみ沸き上げることを想定し、沸き上げ運転直前の残湯量の大小によって、必要な使用湯量を判定して湯温設定をおこない、貯湯槽5内の水を沸き上げているが、近年、時間帯別料金制度が普及し、昼間時間帯に、残湯量が少なくなり、湯量確保のために、追加追い焚きを行うことができるようになった。このような場合には、深夜時間帯の沸き上げ運転直前に残湯量が多量に検知される可能性があり、実際の必要湯量は多いにもかかわらず、残湯量が多いために、必要湯量は少ないと判定されて、沸き上げ湯温が低く設定されることで、追加追い焚き量の増加、あるいは、湯切れするといった課題を有していた。また、必要熱量が少ない場合には沸き上げ温度を低く設定されるため、例えば、浴槽の温度が低下し、差し湯で温度を上げたいときに、必要な高温度の湯が得られないといった課題がある。
【0005】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、なおかつ省エネルギー効果の高い貯湯式給湯機を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を有するヒートポンプ回路と、貯湯槽と、昼間追い焚き機能と、前記貯湯槽の下部から湯水を流出し前記放熱器を通じて湯水を加熱するとともに貯湯槽の上部より加熱された湯を貯湯槽に貯留する熱媒体循環路と、昼間時間帯の運転情報を記憶する記憶装置の運転情報に基づいて次の深夜時間帯の沸き上げ時間設定をおこなう時間設定部とを有し、前記貯湯槽内の必要湯量を前記時間設定部で設定された設定時間で前記熱媒体循環路を通じて深夜時間帯に沸き上げる貯湯式給湯機とする。
【0007】
これによって、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転情報に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、加熱手段で加熱された高温の湯は貯湯槽上部から設定された運転時間に相当した量だけ貯えられるもので、沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、沸き上げの設定時間を長くすることで、貯湯量を多くして、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、効率の良い加熱運転ができ、運転経費の削減と、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0008】
【発明の実施の形態】
請求項1に記載の発明は、圧縮機、放熱器、減圧装置、蒸発器を有するヒートポンプ回路と、貯湯槽と、昼間追い焚き機能と、前記貯湯槽の下部から湯水を流出し前記放熱器を通じて湯水を加熱するとともに貯湯槽の上部より加熱された湯を貯湯槽に貯留する熱媒体循環路と、昼間時間帯の運転情報を記憶する記憶装置の運転情報に基づいて次の深夜時間帯の沸き上げ時間設定をおこなう時間設定部とを有し、前記貯湯槽内の必要湯量を前記時間設定部で設定された設定時間で前記熱媒体循環路を通じて深夜時間帯に沸き上げる貯湯式給湯機とする。
【0009】
これによって、前日までの昼間時間帯における加熱手段の運転情報に基づき、例えば、昼間時間帯に加熱手段の運転が全く実施されていなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽内の熱量に十分余裕があることを示しているので、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転が実施されていた場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が不足していたことを示しているので、運転の量に応じて深夜時間帯の沸き上げ時間を1ランクないしは2ランク長く設定するものである。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転情報に基づいて沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、加熱手段で加熱された高温の湯は貯湯槽上部から設定された運転時間に相当した量だけ貯えられるもので、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、沸き上げの設定時間を長くすることで、貯湯量を多くして、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0010】
請求項2に記載の発明は、特に、請求項1記載の記憶装置の運転情報を昼間時間帯の運転の有無としたことにより、昼間時間帯に加熱手段の運転が全く無かった場合は、沸き上げの温度時間を短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転があった場合は、沸き上げの設定時間を長くするように、時間設定部で設定する。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転の有無で深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、単純な制御構成となり、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、沸き上げの設定時間を長くすることで、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0011】
請求項3に記載の発明は、特に、請求項1記載の記憶装置の運転情報を昼間時間帯の運転の回数としたことにより、前日までの昼間時間帯に加熱手段の運転が全く実施されていなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽内の熱量に十分余裕があることを示しているので、沸き上げの設定時間を短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転が実施されていた場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が運転回数と対応して不足していたことを示しているので、運転の回数に応じて1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転の回数に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転の回数に基づいた使用熱量に応じて設定時間を長くして、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0012】
請求項4に記載の発明は、特に、請求項1記載の記憶装置の運転情報を昼間時間帯の運転に要した時間としたことにより、前日までの昼間時間帯に加熱手段の運転が全く実施されていなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽内の熱量に十分余裕があることを示しているので、沸き上げの設定時間を短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転が実施されていた場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が昼間時間帯の運転時間と対応して不足していたことを示しているので、昼間時間帯の運転の時間に応じて1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転の時間に基づいて沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、沸き上げに必要なエネルギーも少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転の時間に応じて設定時間を長くして、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0013】
請求項5に記載の発明は、特に、請求項1記載の記憶装置の運転情報を昼間時間帯の運転に要した熱量としたことにより、前日までの昼間時間帯に加熱手段の運転に要した熱量が全くなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽内の熱量に十分余裕があることを示しているので、沸き上げの設定時間を短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転に要した熱量がある場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が昼間時間帯の運転に要した熱量と対応して不足していたことを示しているので、昼間時間帯の運転に要した熱量に応じて1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転に要した熱量に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転の時間に応じて設定時間を長くして、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0014】
請求項6に記載の発明は、特に、請求項1記載の記憶装置の運転情報を昼間時間帯の運転に要した消費電力量としたことにより、前日までの昼間時間帯に加熱手段の運転に要した消費電力量が全くなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽内の熱量に十分余裕があることを示しているので、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転に要した熱量がある場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が昼間時間帯の運転に要した消費電力量と対応して不足していたことを示しているので、昼間時間帯の運転に要した消費電力量に応じて1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転に要した消費電力量に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定温度を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、沸き上げに必要なエネルギーも少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転の時間に応じて設定時間を長くして、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0015】
請求項7に記載の発明は、特に、請求項1記載の記憶装置は、数日分の情報を記憶し、前記数日分の情報の最大値から、次の深夜時間帯の沸き上げ温度を設定する沸き上げ温度設定部を有することにより、過去数日分の情報から最大の使用熱量に対応できる熱量を貯湯槽に貯えるために、使用熱量の変動に対して湯不足の発生を防止できる。
【0016】
請求項8に記載の発明は、特に、請求項1ないし6記載の加熱手段をヒートポンプとしたことにより、ヒートポンプの加熱効率は電気ヒーターに比較して約3倍と高いために、消費電力が約3分の1となり、大幅な省エネルギー効果が得られる。
【0017】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、一部説明を省略する。
【0018】
(実施例1)
図1は、本発明の実施例1における貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【0019】
図1において、1は圧縮機、2は放熱器、3は減圧装置、4は蒸発器であり、前記圧縮機1,前記放熱器2、前記減圧装置3、前記蒸発器4は順次接続され、加熱手段13としてのヒートポンプの冷媒回路を構成する。5は貯湯槽、6は循環ポンプ、7は前記放熱器2と熱交換する水熱交換器であり、前記循環ポンプ6および前記水熱交換器7は貯湯槽5の下部と上部を連通する水循環路を構成する。8は温度検知器であり、水熱交換器7の出口に設けられ、媒体温度を検出して、信号を発する。14は複数の貯湯槽温度検知器であり、貯湯槽5内部の水温度を検出して信号を発する。15は蓄熱量検知手段であり、貯湯槽温度検知器14の信号を受けて蓄熱量として検知し信号を発する。16は運転制御手段で、蓄熱量検知手段15の信号を受け加熱手段13と循環ポンプ6の運転を制御するとともに運転情報の信号を発する。17は時間帯判別部で、深夜時間帯と昼間時間帯の判別をおこない信号を発する。前記蓄熱量検知手段15と前記運転制御手段16と前記時間帯判別部17とで昼間追い焚き機能部18を構成する。19は記憶装置で、時間帯判別部17の信号に基づいて運転制御手段16の運転情報信号を数日分記憶する。20は時間設定部で、複数の時間設定値を有し、時間帯判別部17の信号を受け、記憶装置19の運転情報に基づいて沸き上げ時間の設定をおこない信号を発する。21は温度設定手段であり、沸き上げ温度を設定し、高温度レベル(例えば、75〜90℃)の複数の設定値を有する。22は循環量調節手段であり、水熱交換器7の出口温度を設定温度に調節するために、温度検知器8の信号が温度設定手段21の信号に一致するように循環ポンプ6の運転を制御する。
【0020】
以上のように構成された貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。電源(図示せず)が投入されると、時間帯判別部17において昼間時間帯である場合は、蓄熱量検知手段15で貯湯槽温度検知器14の信号を受け、蓄熱量が予め設定された第1の所定値以下の場合は運転制御手段16へ信号を発して、運転制御手段16の指令により、加熱手段13と循環ポンプ6を運転することで、温度設定部21で設定された温度で貯湯槽5の上部から蓄熱し、予め設定された蓄熱量が確保されるまで加熱運転をおこない、そして、前記昼間時間帯の運転情報を記憶装置19に記憶する。前記予め設定された蓄熱量は例えば、浴槽への足し湯、シャワー等で最低使用されるであろう必要熱量から設定される。
【0021】
また、時間帯判別部17において深夜時間帯と判別された時点で、時間設定部20において、記憶装置19の昼間時間帯における数日分のデーターから最大値を読み取り、その最大値の運転情報に基づき、予め設けられている複数の時間設定値の中から沸き上げ時間設定をおこない、運転制御手段16での指令により、前記設定された時間、加熱手段13と循環ポンプ6を運転する。前記設定された時間内に貯湯槽全体が所定温度まで達した場合はその時点で運転停止する。前記沸き上げ時間設定は、初めて運転する場合は、時間設定部20内にある複数の時間設定値の内、初期値として最高時間(例えば8時間)を設定し、その最高時間とする。2回目以降は、例えば、記憶装置19の運転情報の最大値が例えば、昼間時間帯に加熱手段13の運転が全く実施されていなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽5内の熱量に十分余裕があることを示しているので、沸き上げの設定時間を前日の設定値から1ランク短くし、昼間時間帯に加熱手段13の運転が実施されていた場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が不足していたことを示しているので、運転の量(運転回数または、運転時間等)に応じて1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。
【0022】
なお、沸き上げ設定は、温度設定手段21内に有する高温度レベル(例えば、75〜90℃)の複数の設定値から自動または手動で設定される。
【0023】
以上のように、本実施例においては、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転情報に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には設定時間を短くすることで、加熱手段で加熱された高温の湯は貯湯槽5上部から設定された運転時間に相当した量だけ貯えられるもので、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を長くして貯湯量を多くして、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段13の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0024】
また、加熱手段13としてヒートポンプを用いることにより、ヒートポンプの加熱効率は電気ヒーターに比較して約2ないし3倍と高いために、消費電力が約3分の1となり、大幅な省エネルギー効果が得られる。
【0025】
また、前記数日分の情報の最大値から、次の深夜時間帯の沸き上げ時間を設定する沸き上げ時間設定部20を有することにより、過去数日分の情報から最大の運転の量(運転回数または、運転時間等)に対応できる熱量を貯湯槽5に貯えるために、使用熱量の変動に対して湯不足の発生を防止できる。
【0026】
なお、上記加熱手段13はヒートポンプの構成としているが、電気ヒーターを使用した場合でも同一の作用効果が得られることは明らかである。
【0027】
なお、図2に示すように、加熱手段13を貯湯槽5の内部に設置した構成でも同一の作用と効果が得られるものである。
【0028】
なお、図1では、水熱交換器7の出口温度を設定温度に調節するために、温度検知器8の信号が温度設定手段21の信号に一致するように循環ポンプ6の運転を制御する構成で示したが、図3に示すように、水循環路に設けた流量調節弁23で流量調節することもできる。
【0029】
なお、蓄熱量検知手段15は複数の貯湯槽温度検知手段14の信号としたが、たとえば、貯湯槽5からの出湯量を流量計で検知する方法等、他の手段を用いても良い。
【0030】
(実施例2)
図4は、本発明の実施例2における貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【0031】
図4において、24は運転有無判定部であり、運転制御手段16の信号を受け、昼間時間帯における加熱手段13の運転の有無を判定し、その結果を記憶装置19に発信し、記憶装置19はその運転情報を昼間時間帯の運転の有無として記憶する。
【0032】
以上のように構成された貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。時間帯判別部17において深夜時間帯と判別された時点で、時間設定部20において、記憶装置19に記憶された数日分の昼間時間帯における運転有無の運転情報から最大値を読み取り、昼間時間帯に加熱手段13の運転が全く無かった場合は、沸き上げの時間設定を前日の設定時間から1ランク短くし、昼間時間帯に加熱手段13の運転があった場合は、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を前日の設定時間から1ランク長くするように、時間設定部20で設定する。
【0033】
以上のように、本実施例においては、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転の有無で、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、単純な制御構成となり、使用熱量の少ない場合には深夜時間帯の設定時間を短くすることで、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ、貯湯槽5からの放熱ロスが少なくなり、沸き上げに必要なエネルギーも少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を長くすることで、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段13の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0034】
(実施例3)
図5は、本発明の実施例3における貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【0035】
図5において、25は運転回数演算部であり、運転制御手段16の信号を受け、各昼間時間帯における加熱手段13の運転の回数を演算し、その結果を記憶装置19に発信し、記憶装置19はその運転情報を昼間時間帯の運転の回数として記憶する。
【0036】
以上のように構成された貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。時間帯判別部17において深夜時間帯と判別された時点で、時間設定部20において、記憶装置19に記憶されている数日分の運転情報の中から、最大値を読み取り、昼間時間帯に加熱手段13の運転が全く実施されていなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽5内の熱量に十分余裕があることを示しているので、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を前日の設定時間から1ランク短くし、また、昼間時間帯に加熱手段13の運転が実施されていた場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が運転回数と対応して不足していたことを示しているので、記憶装置19から読み取った最大値の運転の回数に応じて前日の深夜時間帯の設定時間から1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。
【0037】
以上のように、本実施例においては、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転の回数に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には深夜時間帯の設定時間を短くすることで、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ、沸き上げに必要なエネルギーも少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、実際の使用熱量に対して、深夜時間帯に蓄熱して置いた熱量の不足分は昼間時間帯での加熱手段13の運転回数と関連性があることから、昼間時間帯の運転の回数に基づいた使用熱量に応じて深夜時間帯の運転の設定時間を長くすることで、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段13の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0038】
また、前記数日分の情報の最大値から、次の深夜時間帯の沸き上げ時間を設定する沸き上げ時間設定部20を有することにより、過去数日分の情報から最大の使用熱量に対応できる熱量を貯湯槽5に貯えるために、使用熱量の変動に対して湯不足の発生を防止できる。
【0039】
(実施例4)
図6は、本発明の実施例4における貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【0040】
図6において、26は運転時間演算部であり、運転制御手段16の信号を受け、各昼間時間帯における加熱手段13の運転の時間を演算し、その結果を記憶装置19に発信し、記憶装置19はその運転情報を各昼間時間帯の運転に要した時間として記憶する。
【0041】
以上のように構成された貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。時間帯判別部17において深夜時間帯と判別された時点で、時間設定部20において、記憶装置19に記憶された昼間時間帯における運転時間の運転情報から最大値を読み取り、前日までの各昼間時間帯に加熱手段13の運転が全く実施されていなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽5内の熱量に十分余裕があることを示しているので、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を前日の設定時間から1ランク短くし、昼間時間帯に加熱手段13の運転が実施されていた場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が運転時間と対応して不足していたことを示しているので、記憶装置19から読み取った最大値の運転の時間に応じて深夜時間帯の設定時間を前日の設定時間から1ランクないしは2ランク長くすものである。このように、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転の時間に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には深夜時間帯の設定時間を短くすることで、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ、沸き上げに必要なエネルギーも少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転の時間に応じて深夜時間帯の設定時間を長くして、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段13の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0042】
なお、上記説明では、深夜時間帯の設定時間を時間設定部20に予め設定された複数の設定値をもとに、設定しているが、昼間時間帯の運転時間に余裕率を加味した時間を前日の深夜時間帯の設定時間に加算した時間とする方法を用いても同様の作用、効果が得られるものである。
【0043】
(実施例5)
図7は、本発明の実施例5における貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【0044】
図7において、27は運転熱量演算部であり、運転制御手段16の信号を受け、各昼間時間帯における加熱手段13の運転運転に要した熱量を演算し、その結果を記憶装置19に発信し、記憶装置19はその運転情報を昼間時間帯の運転に要した熱量として記憶する。
【0045】
以上のように構成された貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。時間帯判別部17において深夜時間帯と判別された時点で、時間設定部20において、記憶装置19に記憶されている数日分の運転情報の中から、最大値を読み取り、前日までの各昼間時間帯に加熱手段13の運転に要した熱量が全くなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽5内の熱量に十分余裕があることを示しているので、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を前日の設定時間から1ランク短くし、昼間時間帯に加熱手段13の運転に要した熱量がある場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が運転に要した熱量と対応して不足していたことを示しているので、記憶装置19から読み取った最大値の運転に要した熱量に応じて前日の深夜時間帯の設定時間から1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。
【0046】
以上のように、本実施例においては、過去の使用量の実状を反映した各昼間時間帯の運転に要した熱量に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には深夜時間帯の設定時間を短くすることで、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ、沸き上げに必要なエネルギーが少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転の時間に応じて深夜時間帯の設定時間を長くして、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段13の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0047】
(実施例6)
図8は、本発明の実施例6における貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【0048】
図8において、28は消費電力量演算部であり、運転制御手段16の信号を受け、各昼間時間帯における加熱手段13の運転運転に要した消費電力量を演算し、その結果を記憶装置19に発信し、記憶装置19はその運転情報を昼間時間帯の運転に要した消費電力量として記憶する。
【0049】
以上のように構成された貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。時間帯判別部17において深夜時間帯と判別された時点で、時間設定部20において、記憶装置19に記憶されている数日分の運転情報の中から、最大値を読み取り、前日までの昼間時間帯に加熱手段13の運転に要した消費電力量が全くなければ、使用熱量が少なく、貯湯槽5内の熱量に十分余裕があることを示しているので、深夜時間帯の沸き上げの設定時間を前日の設定時間から1ランク短くし、昼間時間帯に加熱手段の運転に要した熱量がある場合は、使用熱量が多く、深夜時間帯に貯えて置いた蓄熱量が運転に要した消費電力量と対応して不足していたことを示しているので、記憶装置19から読み取った最大値の運転に要した消費電力量に応じて前日の深夜時間帯の設定時間から1ランクないしは2ランク設定時間を長くするものである。
【0050】
以上のように、本実施例においては、過去の使用量の実状を反映した昼間時間帯の運転に要した消費電力量に基づいて深夜時間帯の沸き上げの設定時間を変えることにより、使用熱量の少ない場合には深夜時間帯の設定時間を短くすることで、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、かつ、沸き上げに必要なエネルギーも少なくなり省エネルギー効果が高くなる。また、使用熱量の多い場合は、昼間時間帯の運転に要した消費電力量に基づいて精度良く不足熱量を割り出して、それに対応した深夜時間帯の運転時間の設定を長くすることが出来るので、必要湯量を確保することができるため、湯不足が発生することなく、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、電力料金の高い昼間時間帯での加熱手段13の運転を極力減じることで、運転経費の削減ができ、電力使用量の多い昼間時間帯の電力削減の効果がある。
【0051】
なお、上記実施例1から6で説明した加熱手段はヒートポンプの構成としているが、電気ヒーターを使用した場合でも同一の作用効果が得られることは明らかである。また、加熱手段13を貯湯槽5の内部に複数設置した構成でも同一の作用と効果が得られるものである。
【0052】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、使用実態に即した必要熱量と高温湯を確保して、なおかつ省エネルギー効果の高い加熱運転ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1における貯湯式給湯機の構成図
【図2】 本発明の実施例1における加熱手段の位置の異なる貯湯式給湯機の構成図
【図3】 本発明の実施例1における流量調節手段の異なる貯湯式給湯機の構成図
【図4】 本発明の実施例2における貯湯式給湯機の構成図
【図5】 本発明の実施例3における貯湯式給湯機の構成図
【図6】 本発明の実施例4における貯湯式給湯機の構成図
【図7】 本発明の実施例5における貯湯式給湯機の構成図
【図8】 本発明の実施例6における貯湯式給湯機の構成図
【図9】 従来の貯湯式給湯機の構成図
【符号の説明】
5 貯湯槽
6 循環ポンプ
13 加熱手段(ヒートポンプ)
15 蓄熱量検知手段
16 運転制御手段
18 昼間追い焚き機能部
19 記憶装置
20 時間設定部
24 運転有無判定部
25 運転回数演算部
26 運転時間演算部
27 運転熱量演算部
28 消費電力量演算部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot water storage type water heater having a daytime chasing function.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of hot water storage type hot water heater, there is one as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 9-126547, for example. FIG. 9 shows a conventional hot water storage type hot water heater described in the publication.
[0003]
In FIG. 9, a heat pump circuit including a
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional configuration shown in FIG. 9, it is assumed that the water is heated only at midnight, and the hot water temperature is set by determining the amount of hot water used according to the amount of hot water immediately before the boiling operation. Although the water in the
[0005]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a hot water storage type hot water supply device that secures a necessary heat amount and high-temperature hot water in accordance with the actual condition of use and has a high energy saving effect.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present inventionA heat pump circuit having a compressor, a radiator, a decompressor, an evaporator, a hot water storage tank, a daytime reheating function, hot water flows out from the lower part of the hot water tank and heats the hot water through the radiator and the upper part of the hot water tank A heating medium circulation path for storing heated water in a hot water storage tank, and a time setting unit for setting the heating time for the next midnight time zone based on the operation information of the storage device for storing the daytime time zone operation information; And a hot water storage type hot water heater that heats the required amount of hot water in the hot water storage tank through the heat medium circulation path in the midnight time zone at the set time set by the time setting unit.
[0007]
By changing the setting time of boiling in the midnight time zone based on the operation information of the daytime time zone reflecting the actual state of past usage, this shortens the setting time when the amount of heat used is small, The hot water heated by the heating means is stored in an amount corresponding to the operation time set from the upper part of the hot water tank, and the energy required for boiling is reduced and the energy saving effect is enhanced. In addition, if the amount of heat used is large, the amount of hot water stored can be increased by increasing the set-up time for boiling, ensuring the necessary heat amount and high-temperature hot water in accordance with the actual condition of use without causing shortage of hot water, By reducing the operation of the heating means in the daytime hours when the power rate is high, efficient heating operation can be performed, and there is an effect of reducing the operation cost and the daytime hours when the power consumption is large.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention described in claim 1A heat pump circuit having a compressor, a radiator, a decompressor, an evaporator, a hot water storage tank, a daytime reheating function, hot water flows out from the lower part of the hot water tank and heats the hot water through the radiator and the upper part of the hot water tank A heating medium circulation path for storing heated water in a hot water storage tank, and a time setting unit for setting the heating time for the next midnight time zone based on the operation information of the storage device for storing the daytime time zone operation information; And a hot water storage type hot water heater that heats the required amount of hot water in the hot water storage tank through the heat medium circulation path in the midnight time zone at the set time set by the time setting unit.
[0009]
Thus, based on the operation information of the heating means in the daytime period up to the previous day, for example, if the heating means is not operated at all during the daytime time period, the amount of heat used is small, and there is a sufficient amount of heat in the hot water tank. Because it shows that there is a short set time of boiling in the midnight time zone, if the heating means was operated during the daytime hours, the amount of heat used was large and stored in the midnight time zone Since it indicates that the amount of heat storage is insufficient, the boiling time in the midnight time zone is set longer by one rank or two ranks according to the amount of operation. In this way, by changing the setting time of boiling based on the daytime operation information reflecting the actual usage amount in the past, by reducing the setting time when the amount of heat used is small, the heating means Heated hot water can be stored in an amount corresponding to the operating time set from the upper part of the hot water tank, ensuring the necessary amount of heat and high temperature hot water in accordance with the actual usage, and less energy required for boiling. The energy saving effect becomes higher. In addition, if the amount of heat used is large, the amount of hot water stored can be increased by increasing the set-up time for boiling, ensuring the necessary heat amount and high-temperature hot water in accordance with the actual condition of use without causing shortage of hot water, By reducing the operation of the heating means during the daytime hours when the power rate is high, the operating cost can be reduced, and there is an effect of reducing the power consumption during the daytime hours when the power consumption is large.
[0010]
In the invention described in
[0011]
In the invention described in
[0012]
In the invention according to claim 4, in particular, the operation information of the storage device according to
[0013]
The invention described in
[0014]
In the invention described in
[0015]
In the invention according to
[0016]
In the eighth aspect of the invention, in particular, since the heating means of the first to sixth aspects is a heat pump, the heat efficiency of the heat pump is about three times higher than that of the electric heater, so that the power consumption is about A third of the energy saving effect can be obtained.
[0017]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in a prior art example and each Example, the same code | symbol is attached | subjected about what has the same structure and the same operation | movement, and description is partially abbreviate | omitted.
[0018]
(Example 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus in
[0019]
In FIG. 1, 1 is a compressor, 2 is a radiator, 3 is a decompression device, 4 is an evaporator, and the
[0020]
The operation and action of the hot water storage type water heater configured as described above will be described below. When the power source (not shown) is turned on, the time
[0021]
When the time
[0022]
The boiling setting is automatically or manually set from a plurality of set values of a high temperature level (for example, 75 to 90 ° C.) in the temperature setting means 21.
[0023]
As described above, in this embodiment, when the amount of heat used is small by changing the set-up time of boiling in the midnight time zone based on the operation information in the daytime time zone reflecting the actual state of the past usage amount. By shortening the set time, the hot water heated by the heating means can be stored in an amount corresponding to the operation time set from the upper part of the hot
[0024]
Further, by using a heat pump as the heating means 13, the heating efficiency of the heat pump is about 2 to 3 times higher than that of the electric heater, so that the power consumption is about one third, and a significant energy saving effect is obtained. .
[0025]
In addition, by having a boiling
[0026]
In addition, although the said heating means 13 is made into the structure of a heat pump, even when an electric heater is used, it is clear that the same effect is obtained.
[0027]
In addition, as shown in FIG. 2, even if the heating means 13 is installed inside the
[0028]
In FIG. 1, in order to adjust the outlet temperature of the
[0029]
In addition, although the heat storage amount detection means 15 was made into the signal of the some hot water storage tank temperature detection means 14, you may use other means, such as the method of detecting the amount of hot water from the hot
[0030]
(Example 2)
FIG. 4 shows a block diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus in
[0031]
In FIG. 4,
[0032]
The operation and action of the hot water storage type water heater configured as described above will be described below. When the time
[0033]
As described above, in this embodiment, a simple control configuration is obtained by changing the set-up time of boiling in the midnight time zone, with or without operation in the daytime time zone reflecting the actual state of past usage. When the amount of heat is small, shortening the setting time in the midnight time zone ensures the necessary heat amount and high-temperature hot water in accordance with the actual condition of use, and also reduces heat loss from the
[0034]
(Example 3)
FIG. 5 shows a block diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus in
[0035]
In FIG. 5,
[0036]
The operation and action of the hot water storage type water heater configured as described above will be described below. When the time
[0037]
As described above, in this embodiment, when the amount of heat used is small by changing the set-up time of boiling in the midnight time zone based on the number of operations in the daytime time zone reflecting the actual state of the past usage amount. By shortening the set time in the midnight time zone, the necessary amount of heat and high-temperature hot water in accordance with the actual use are secured, and the energy required for boiling is reduced and the energy saving effect is enhanced. In addition, when the amount of heat used is large, the shortage of the amount of heat stored and stored in the midnight time zone is related to the number of operations of the heating means 13 in the daytime time zone, compared to the actual heat usage amount, The required amount of hot water can be secured by lengthening the set time for operation during midnight hours according to the amount of heat used based on the number of times of operation during the daytime hours, so there is no shortage of hot water. By ensuring the necessary amount of heat and high-temperature hot water, and reducing the operation of the heating means 13 in the daytime hours when the electricity rate is high, the operating cost can be reduced, and the electricity consumption in the daytime hours when the power consumption is high There is an effect.
[0038]
In addition, by having the boiling
[0039]
(Example 4)
FIG. 6 shows a block diagram of a hot water storage type hot water heater in Embodiment 4 of the present invention.
[0040]
In FIG. 6,
[0041]
The operation and action of the hot water storage type water heater configured as described above will be described below. When the time
[0042]
In the above description, the set time of the midnight time zone is set based on a plurality of preset values set in the
[0043]
(Example 5)
FIG. 7 shows a block diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus in
[0044]
In FIG. 7,
[0045]
The operation and action of the hot water storage type water heater configured as described above will be described below. When the time
[0046]
As described above, in this embodiment, the amount of heat used is changed by changing the set-up time for boiling in the midnight hours based on the amount of heat required for each daytime operation reflecting the actual state of past usage. If the amount is small, the setting time in the midnight time zone is shortened to secure the necessary heat amount and high-temperature hot water according to the actual condition of use, and the energy required for boiling is reduced and the energy saving effect is enhanced. Also, if the amount of heat used is large, the set time in the midnight time zone can be lengthened according to the operation time during the daytime hours to secure the necessary amount of hot water, so there is no shortage of hot water and the actual situation of use By securing the necessary amount of heat and high-temperature hot water in accordance with the demand, and reducing the operation of the heating means 13 in the daytime hours when the electricity rate is high, the operating expenses can be reduced, and the electricity in the daytime hours when the power consumption is high There is a reduction effect.
[0047]
(Example 6)
FIG. 8 shows a configuration diagram of a hot water storage type hot water supply apparatus according to
[0048]
In FIG. 8,
[0049]
The operation and action of the hot water storage type water heater configured as described above will be described below. When the time
[0050]
As described above, in this embodiment, the amount of heat used is changed by changing the set-up time of boiling in the midnight hours based on the power consumption required for the operation in the daytime hours reflecting the actual state of the past usage. If the amount of water is small, the setting time in the midnight time zone is shortened, so that the necessary heat amount and high-temperature hot water in accordance with the actual condition of use are secured, and the energy required for boiling is reduced and the energy saving effect is enhanced. In addition, when the amount of heat used is large, it is possible to accurately calculate the insufficient heat amount based on the power consumption required for daytime operation, and to extend the setting of the corresponding operation time in the midnight time zone, Since the necessary amount of hot water can be secured, the necessary amount of heat and high-temperature hot water in accordance with the actual condition of use are secured without causing a shortage of hot water, and the operation of the heating means 13 is reduced as much as possible in the daytime hours when the electricity rate is high. Therefore, the operating cost can be reduced, and there is an effect of reducing power during daytime hours when the amount of power used is large.
[0051]
In addition, although the heating means demonstrated in the said Examples 1-6 is made into the structure of a heat pump, it is clear that the same effect can be obtained even if an electric heater is used. Further, the same operation and effect can be obtained even when a plurality of heating means 13 are installed inside the
[0052]
【The invention's effect】
As aboveBookAccording to the present invention, it is possible to ensure a necessary heat amount and high-temperature hot water in accordance with the actual use and to perform a heating operation with a high energy saving effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in
FIG. 2 is a block diagram of a hot water storage type hot water heater in which the position of the heating means is different in the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a hot water storage type hot water heater having different flow rate adjusting means in
FIG. 4 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in
FIG. 5 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in
FIG. 6 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 7 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in
FIG. 8 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional hot water storage type water heater.
[Explanation of symbols]
5 Hot water storage tank
6 Circulation pump
13 Heating means (heat pump)
15 Heat storage amount detection means
16 Operation control means
18 Daytime chasing function section
19 Storage device
20 hours setting section
24 Driving presence / absence judgment unit
25 Number of operations calculator
26 Operation time calculator
27 Operating calorific value calculation part
28 Power consumption calculator
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