JP3812461B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂等への給湯を行う貯湯式給湯機に関するものである。
【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、図７、図８に示すようなものがある。
【０００３】
図７は従来の貯湯式給湯機を示し、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と、貯湯槽５の下部から循環手段６、電動比例弁７、前記放熱器２と熱交換する水熱交換器８を介し、貯湯槽５の上部へ接続した循環回路とを備えている。また、前記水熱交換器８の出口側には温度検知器９を配しており、ヒートポンプを加熱源として、循環手段６の駆動により送られた貯湯槽５の下部の水を加熱昇温して、温度検知器９の検知温度が所定の温度となるように電動比例弁７で流量調節を行い、貯湯槽５の上部から高温度の湯を貯えて行くものである。貯湯槽５からの出湯管１０には、ミキシングバルブ１１を設け、ミキシングバルブ１１の下流側で一般給湯管１２と分岐して電磁弁１３を介して浴槽１４へ接続されている。また、前記貯湯槽５にはサーミスタよりなる温度検知手段１５〜１７がそれぞれ異なる高さに配置され、上から最小残湯量の検知、大出湯の検知、最大貯湯量の検知として使用し、例えば、浴槽１４への大出湯が行われた場合等、温度検知手段１６の検知温度の変化速度を検知することで、大出湯が行われたと判断して、貯湯槽５内の残湯量確保のためにヒートポンプを運転して貯湯槽５内の追い焚きを行う。
【０００４】
このように、貯湯槽５内の残湯量確保のために、ヒートポンプを運転して貯湯槽５内の追い焚きを行うことは、従来から種々の方法で行われている。
【０００５】
次に、図８は従来の他の貯湯式給湯機を示し、図７と同じ構成、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。１８は湯温設定手段、１９は回転数制御器であり、前記温度検知器９の信号が湯温設定手段１８の信号と一致するように循環手段６の回転数を制御する。２０は貯湯槽５に複数設けられた湯量検知手段、２１は制御器であり、前記湯量検知手段２０の残湯量の検知により、前日の残湯量よりも多い場合には、湯温設定手段１８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ものである。
【０００６】
このように、給湯負荷にあわせて貯湯槽５内に貯える湯の温度設定を変えることも、従来から種々の方法で行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示す従来の構成では、常に高温度の湯を貯えることを前提にしているため、給湯負荷の少ない時には残湯量が多くなるので、貯湯槽５からの放熱損失が多くなる課題がある。一方、図８に示す従来の構成では、給湯負荷に応じて貯湯槽５内の貯湯温度を変化させているが、給湯負荷の少ないときに、貯湯温度を下げていた場合、浴槽１４への追加差し湯で浴槽１４内の湯温を上昇させようとしても、差し湯の温度が低いために、必要以上の量を差し湯しなければならないと言った課題がある。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、浴槽への差し湯等に必要な温度を確保して利便性を向上させ、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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から循環手段と加熱手段を介して貯湯槽上部に接続する水循環路と、前記加熱手段の出口湯温を所定の湯温に設定する湯温設定手段と、前記貯湯槽から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段とを備え、前記出湯検知手段の信号を受けて前記湯温設定手段の温度設定を風呂の浴槽への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定して運転するようにしたものである。
【００１０】
これによって、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から循環手段と加熱手段を介して貯湯槽上部に接続する水循環路と、前記加熱手段の出口湯温を所定の湯温に設定する湯温設定手段と、前記貯湯槽から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段とを備え、前記出湯検知手段の信号を受けて前記湯温設定手段の温度設定を風呂の浴槽への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定して運転する貯湯式給湯機とすることにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追い焚き機能を備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚きし、貯湯槽に高温度の湯を確保でき、利便性が向上する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、出湯後に予め設定された時間内で貯湯槽の追い焚きを規制するタイマーを備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、出湯後の差し湯に必要な時間を予め設定して、その時間内に必要な高温度の湯を確保するので、利便性が向上する。また、入浴等が終了するであろう時間を越えれば追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、入浴終了検知手段を有し、風呂への出湯から前記入浴終了検知手段の信号を受けるまでの間のみ貯湯槽の追い焚き運転を行う請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、入浴が終了するまでの差し湯を必要とする時間帯のみに差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、入浴終了検知手段は、リモコンに設けた入浴終了ボタンとした請求項４に記載の貯湯式給湯機とすることにより、入浴終了の判定を使用者がリモコンの入浴終了ボタンで行えるため、必要に応じて差し湯に必要な高温度の湯を確保することができ、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、入浴終了検知手段は、人体を認識して人数を積算カウントする人体認識手段とした請求項４に記載の貯湯式給湯機とすることにより、最後の入浴者であれば、それまで追い焚きして貯湯していた湯量で十分であるため、追い焚き運転はしない。よって、無駄な追い焚き運転を防止して消費電力を節約できる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、加熱手段はヒートポンプとした請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、他の熱源に比し大幅に効率の良い運転ができる。
【００１８】
【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。
【００１９】
（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を示すものである。図において、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、放熱器２、減圧装置３、および蒸発器４は順次接続され、ヒートポンプ２２の冷媒回路を構成する。５は貯湯槽、６は循環ポンプよりなる循環手段、８は放熱器２と熱交換する水熱交換器であり、循環手段６および水熱交換器８は貯湯槽５の下部と上部を連通する水循環路２３に設けられている。９は温度検知器であり、水熱交換器８の出口の水循環路２３に設けられ、媒体温度を検出して信号を発する。１８は湯温設定手段であり、自動または手動で沸き上げ湯温を所定の湯温に設定するものである。１９は循環量制御部であり、前記温度検知器９の信号が湯温設定手段１８の信号に一致するように循環手段６の回転数を制御する。２４は貯湯槽５への給水管、２５は貯湯槽５の上部からの出湯管、２６は風呂の浴槽、２７は出湯管２５から浴槽２６への給湯管、２８は給湯管２７に設けた出湯検知手段で、流量計、流量スイッチ等を用いる。２９は給湯管２７に設けられた開閉弁、３０は制御器であり、前記出湯検知手段２８の出湯検知により、湯温設定手段１８の湯温設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高い湯温となるように湯温設定を再設定する。３１は運転制御手段で、出湯検知手段２８の信号に基づきヒートポンプ２２の運転を制御する。３２は端末の出湯栓である。
【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。前記湯温設定手段１８は、給湯負荷の多い場合には、高温湯（例えば、８０℃から９０℃）の沸き上げ設定を行い、給湯負荷の少ない場合には、中温湯（例えば、６５℃から７５℃）の沸き上げ設定を行う。そして、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の加熱ガス冷媒は放熱器２に流入し、ここで前記循環手段６から送られ水熱交換器８に流入した水を加熱する。その際に、放熱冷却された冷媒は、前記減圧装置３に流入し、ここで減圧されて蒸発器４に流入する。そして大気熱を吸熱して蒸発ガス化し、圧縮機１に戻る。一方、貯湯槽５の下部から循環手段６によって水熱交換器８に流入した水は冷媒の熱で加熱され、湯温設定手段１８で設定された湯温と一致するように、循環量制御部１９により循環手段６の回転数を制御して、貯湯槽５の上部に貯えられる。この運転を繰り返しながら貯湯槽５の上部から全体に貯湯する。即ち、ヒートポンプ２２が加熱手段となり、貯湯槽５内の水を昇温する。
【００２１】
通常、貯湯槽５内の残湯量が、ある量以下になると沸き上げ運転が行われる。ここで、浴槽２０への湯張りのために、給湯管２７に設けられた開閉弁２９が開かれると、出湯検知手段２８が風呂の浴槽への出湯を検知して、制御器３０と運転制御手段３１に出湯の信号を送る。制御器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば、出湯検知手段２８の信号を受けて８０℃ないし９０℃に再設定する。同時に運転制御手段３１は、出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始するように、制御信号を送る。そして、風呂への湯張りが終了後、浴槽２６内の湯温が低下したときに高温差し湯を行うに必要な湯量を貯湯槽５の上部に貯えるまでヒートポンプ２２を運転する。そして、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。
【００２２】
以上のように、本実施例においては、貯湯槽５と、前記貯湯槽５の下部から循環手段６と加熱手段（ヒートポンプ２２）を介して貯湯槽５上部に接続する水循環路２３と、前記加熱手段の出口湯温を設定する湯温設定手段１８と、前記貯湯槽５から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段２８とを備え、前記出湯検知手段２８の信号に基づき、前記湯温設定手段１８はその設定温度を所定の湯温から高温湯に再設定することにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、浴槽２６への差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽５上部に追い焚きして確保でき、差し湯時の利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽５からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【００２３】
また、加熱手段をヒートポンプ２２としたことで、他の熱源に比し大幅に効率の良い運転ができる。
【００２４】
また、運転制御手段３１は、出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始するように説明したが、出湯の検知を貯湯槽５の残湯量検知により行いヒートポンプ２２の運転を開始するようにしても、同じ効果が得られる。
【００２５】
なお、循環量制御を循環手段６の回転数制御として説明したが、水循環路２３中に循環手段として流量調節バルブを設けて循環量制御を行う構成としても同じ効果が得られる。水熱交換器８の加熱源としてヒートポンプ以外の加熱源を用いても、同じ効果がある。
【００２６】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２における貯湯式給湯機を示すものである。図において、実施例１と異なる点は、貯湯槽５に設けられた湯量検知手段３３と、追い焚き制御器３４を設けた構成としている点である。前記湯量検知手段３３は、出湯後、即ち、風呂への湯張りが終了後、浴槽２６内の湯温が低下したときに高温差し湯を行うに必要な湯量（予め設定された所定の貯湯量）の位置に設けられたもので、温度検知センサーで構成されている。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。
【００２７】
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。出湯検知手段２８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は前記出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器３４は、前記出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始するように、運転制御手段３１に制御信号を送り、そして、湯量検知手段３３の検知温度が湯温設定手段１８で設定された温度と略同じか、それに近い温度に上昇すればヒートポンプ２２の運転を停止させるように、運転制御手段３１に制御信号を送る。
【００２８】
以上のように、本実施例においては、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追い焚き機能を備えたことにより、風呂出湯後に浴槽２６への差し湯に必要な湯量を設定して追い焚きするので、貯湯槽５上部に高温度の湯を確保でき、差し湯時の利便性が向上する。そして、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で前記貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。
【００２９】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３における貯湯式給湯機を示すものである。図において、実施例１と異なる点は、出湯検知手段２８の信号を受けて追い焚きの時間を規制するタイマー３５を設けた点である。前記タイマー３５の時間は、浴槽２６への湯張り開始から入浴が終了するまでの時間を予め設定しておくものである。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。
【００３０】
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。出湯検知手段２８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器３４が、前記出湯検知手段２８の信号を受けると、タイマー３５のカウントダウンが始まり、タイマー３５のカウントダウンが終了するまでの時間にヒートポンプ２２の運転をするように、運転制御手段３１に制御信号を送り、追い焚き運転を行う。
【００３１】
以上のように、本実施例においては、風呂出湯後の差し湯に必要な時間を予め設定して、その時間内に差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯時の差し湯の利便性が向上する。また、入浴が終了するであろう時間を越えたならば高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。そして、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。
【００３２】
（実施例４）
図４は、本発明の実施例４における貯湯式給湯機を示すものである。図において、実施例１と異なる点は、入浴終了検知手段３６を設けた点である。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。
【００３３】
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。出湯検知手段２８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器３４が、出湯検知手段２８の信号を受けると、ヒートポンプ２２の運転を開始して追い焚き運転を行う。そして、自動または手動によって、入浴が終了したという入浴終了検知手段３６の信号が追い焚き制御器３４へ送られると、追い焚き制御器３４は運転制御手段３１へヒートポンプ２２の運転を停止する信号を送り、追い焚き運転を終了する。
【００３４】
以上のように、本実施例においては、入浴が終了するまでの差し湯を必要とする時間帯のみに差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００３５】
（実施例５）
図５は、本発明の実施例５における貯湯式給湯機を示すものである。図において、３７はリモコンで、出湯温度の設定操作等を行う。３８は前記リモコン３７に設けられた入浴終了ボタンである。
【００３６】
以上のように、リモコン３７に設けられた入浴終了ボタン３８を入浴終了検知手段とすることにより、入浴終了の判定を使用者がリモコン３７の入浴終了ボタン３８で行えるため、入浴終了までは必要に応じて差し湯に必要な高温度の湯を確保し、また、入浴終了後すぐに入浴終了ボタン３８を押して追い焚き運転を終了させることで、不必要に高温度の追い焚きを行うことを防止できるので、省エネルギーの効果がある。
【００３７】
（実施例６）
図６は、本発明の実施例６における貯湯式給湯機を示すものである。図において、３９は人体認識手段であり、浴室内に設けられ、人体を認識して人数を積算カウントして最後の入浴者をカウントすれば追い焚き制御器３４へ信号を発信する。そして、最後の入浴者であれば、それまで追い焚きして貯湯していた湯量で十分であるため、追い焚き運転はしない。よって、無駄な追い焚き運転を防止して消費電力を節約できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜７に記載の発明によれば、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【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２における貯湯式給湯機の構成図
【図３】 本発明の実施例３における貯湯式給湯機の構成図
【図４】 本発明の実施例４における貯湯式給湯機の構成図
【図５】 本発明の実施例５における貯湯式給湯機の構成図
【図６】 本発明の実施例６における貯湯式給湯機の構成図
【図７】 従来の貯湯式給湯機の構成図
【図８】 従来の他の例を示す貯湯式給湯機の構成図
【符号の説明】
５ 貯湯槽
６ 循環手段
１８ 湯温設定手段
２２ ヒートポンプ（加熱手段）
２３ 水循環路
２８ 出湯検知手段
３０ 制御器
３３ 湯量検知手段
３４ 追い焚き制御器
３５ タイマー
３６ 入浴終了検知手段
３７ リモコン
３８ 入浴終了ボタン
３９ 人体認識手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂等への給湯を行う貯湯式給湯機に関するものである。
【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、図７、図８に示すようなものがある。
【０００３】
図７は従来の貯湯式給湯機を示し、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と、貯湯槽５の下部から循環手段６、電動比例弁７、前記放熱器２と熱交換する水熱交換器８を介し、貯湯槽５の上部へ接続した循環回路とを備えている。また、前記水熱交換器８の出口側には温度検知器９を配しており、ヒートポンプを加熱源として、循環手段６の駆動により送られた貯湯槽５の下部の水を加熱昇温して、温度検知器９の検知温度が所定の温度となるように電動比例弁７で流量調節を行い、貯湯槽５の上部から高温度の湯を貯えて行くものである。貯湯槽５からの出湯管１０には、ミキシングバルブ１１を設け、ミキシングバルブ１１の下流側で一般給湯管１２と分岐して電磁弁１３を介して浴槽１４へ接続されている。また、前記貯湯槽５にはサーミスタよりなる温度検知手段１５〜１７がそれぞれ異なる高さに配置され、上から最小残湯量の検知、大出湯の検知、最大貯湯量の検知として使用し、例えば、浴槽１４への大出湯が行われた場合等、温度検知手段１６の検知温度の変化速度を検知することで、大出湯が行われたと判断して、貯湯槽５内の残湯量確保のためにヒートポンプを運転して貯湯槽５内の追い焚きを行う。
【０００４】
このように、貯湯槽５内の残湯量確保のために、ヒートポンプを運転して貯湯槽５内の追い焚きを行うことは、従来から種々の方法で行われている。
【０００５】
次に、図８は従来の他の貯湯式給湯機を示し、図７と同じ構成、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。１８は湯温設定手段、１９は回転数制御器であり、前記温度検知器９の信号が湯温設定手段１８の信号と一致するように循環手段６の回転数を制御する。２０は貯湯槽５に複数設けられた湯量検知手段、２１は制御器であり、前記湯量検知手段２０の残湯量の検知により、前日の残湯量よりも多い場合には、湯温設定手段１８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ものである。
【０００６】
このように、給湯負荷にあわせて貯湯槽５内に貯える湯の温度設定を変えることも、従来から種々の方法で行われている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図７に示す従来の構成では、常に高温度の湯を貯えることを前提にしているため、給湯負荷の少ない時には残湯量が多くなるので、貯湯槽５からの放熱損失が多くなる課題がある。一方、図８に示す従来の構成では、給湯負荷に応じて貯湯槽５内の貯湯温度を変化させているが、給湯負荷の少ないときに、貯湯温度を下げていた場合、浴槽１４への追加差し湯で浴槽１４内の湯温を上昇させようとしても、差し湯の温度が低いために、必要以上の量を差し湯しなければならないと言った課題がある。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、浴槽への差し湯等に必要な温度を確保して利便性を向上させ、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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から循環手段と加熱手段を介して貯湯槽上部に接続する水循環路と、前記加熱手段の出口湯温を所定の湯温に設定する湯温設定手段と、前記貯湯槽から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段とを備え、前記出湯検知手段の信号を受けて前記湯温設定手段の温度設定を風呂の浴槽への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定して運転するようにしたものである。
【００１０】
これによって、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から循環手段と加熱手段を介して貯湯槽上部に接続する水循環路と、前記加熱手段の出口湯温を所定の湯温に設定する湯温設定手段と、前記貯湯槽から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段とを備え、前記出湯検知手段の信号を受けて前記湯温設定手段の温度設定を風呂の浴槽への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定して運転する貯湯式給湯機とすることにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追い焚き機能を備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚きし、貯湯槽に高温度の湯を確保でき、利便性が向上する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、出湯後に予め設定された時間内で貯湯槽の追い焚きを規制するタイマーを備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、出湯後の差し湯に必要な時間を予め設定して、その時間内に必要な高温度の湯を確保するので、利便性が向上する。また、入浴等が終了するであろう時間を越えれば追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、入浴終了検知手段を有し、風呂への出湯から前記入浴終了検知手段の信号を受けるまでの間のみ貯湯槽の追い焚き運転を行う請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、入浴が終了するまでの差し湯を必要とする時間帯のみに差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、入浴終了検知手段は、リモコンに設けた入浴終了ボタンとした請求項４に記載の貯湯式給湯機とすることにより、入浴終了の判定を使用者がリモコンの入浴終了ボタンで行えるため、必要に応じて差し湯に必要な高温度の湯を確保することができ、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、入浴終了検知手段は、人体を認識して人数を積算カウントする人体認識手段とした請求項４に記載の貯湯式給湯機とすることにより、最後の入浴者であれば、それまで追い焚きして貯湯していた湯量で十分であるため、追い焚き運転はしない。よって、無駄な追い焚き運転を防止して消費電力を節約できる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、加熱手段はヒートポンプとした請求項１に記載の貯湯式給湯機とすることにより、他の熱源に比し大幅に効率の良い運転ができる。
【００１８】
【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。
【００１９】
（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を示すものである。図において、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、放熱器２、減圧装置３、および蒸発器４は順次接続され、ヒートポンプ２２の冷媒回路を構成する。５は貯湯槽、６は循環ポンプよりなる循環手段、８は放熱器２と熱交換する水熱交換器であり、循環手段６および水熱交換器８は貯湯槽５の下部と上部を連通する水循環路２３に設けられている。９は温度検知器であり、水熱交換器８の出口の水循環路２３に設けられ、媒体温度を検出して信号を発する。１８は湯温設定手段であり、自動または手動で沸き上げ湯温を所定の湯温に設定するものである。１９は循環量制御部であり、前記温度検知器９の信号が湯温設定手段１８の信号に一致するように循環手段６の回転数を制御する。２４は貯湯槽５への給水管、２５は貯湯槽５の上部からの出湯管、２６は風呂の浴槽、２７は出湯管２５から浴槽２６への給湯管、２８は給湯管２７に設けた出湯検知手段で、流量計、流量スイッチ等を用いる。２９は給湯管２７に設けられた開閉弁、３０は制御器であり、前記出湯検知手段２８の出湯検知により、湯温設定手段１８の湯温設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高い湯温となるように湯温設定を再設定する。３１は運転制御手段で、出湯検知手段２８の信号に基づきヒートポンプ２２の運転を制御する。３２は端末の出湯栓である。
【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。前記湯温設定手段１８は、給湯負荷の多い場合には、高温湯（例えば、８０℃から９０℃）の沸き上げ設定を行い、給湯負荷の少ない場合には、中温湯（例えば、６５℃から７５℃）の沸き上げ設定を行う。そして、前記圧縮機１から吐出された高温高圧の加熱ガス冷媒は放熱器２に流入し、ここで前記循環手段６から送られ水熱交換器８に流入した水を加熱する。その際に、放熱冷却された冷媒は、前記減圧装置３に流入し、ここで減圧されて蒸発器４に流入する。そして大気熱を吸熱して蒸発ガス化し、圧縮機１に戻る。一方、貯湯槽５の下部から循環手段６によって水熱交換器８に流入した水は冷媒の熱で加熱され、湯温設定手段１８で設定された湯温と一致するように、循環量制御部１９により循環手段６の回転数を制御して、貯湯槽５の上部に貯えられる。この運転を繰り返しながら貯湯槽５の上部から全体に貯湯する。即ち、ヒートポンプ２２が加熱手段となり、貯湯槽５内の水を昇温する。
【００２１】
通常、貯湯槽５内の残湯量が、ある量以下になると沸き上げ運転が行われる。ここで、浴槽２０への湯張りのために、給湯管２７に設けられた開閉弁２９が開かれると、出湯検知手段２８が風呂の浴槽への出湯を検知して、制御器３０と運転制御手段３１に出湯の信号を送る。制御器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば、出湯検知手段２８の信号を受けて８０℃ないし９０℃に再設定する。同時に運転制御手段３１は、出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始するように、制御信号を送る。そして、風呂への湯張りが終了後、浴槽２６内の湯温が低下したときに高温差し湯を行うに必要な湯量を貯湯槽５の上部に貯えるまでヒートポンプ２２を運転する。そして、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。
【００２２】
以上のように、本実施例においては、貯湯槽５と、前記貯湯槽５の下部から循環手段６と加熱手段（ヒートポンプ２２）を介して貯湯槽５上部に接続する水循環路２３と、前記加熱手段の出口湯温を設定する湯温設定手段１８と、前記貯湯槽５から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段２８とを備え、前記出湯検知手段２８の信号に基づき、前記湯温設定手段１８はその設定温度を所定の湯温から高温湯に再設定することにより、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、浴槽２６への差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽５上部に追い焚きして確保でき、差し湯時の利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽５からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【００２３】
また、加熱手段をヒートポンプ２２としたことで、他の熱源に比し大幅に効率の良い運転ができる。
【００２４】
また、運転制御手段３１は、出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始するように説明したが、出湯の検知を貯湯槽５の残湯量検知により行いヒートポンプ２２の運転を開始するようにしても、同じ効果が得られる。
【００２５】
なお、循環量制御を循環手段６の回転数制御として説明したが、水循環路２３中に循環手段として流量調節バルブを設けて循環量制御を行う構成としても同じ効果が得られる。水熱交換器８の加熱源としてヒートポンプ以外の加熱源を用いても、同じ効果がある。
【００２６】
（実施例２）
図２は、本発明の実施例２における貯湯式給湯機を示すものである。図において、実施例１と異なる点は、貯湯槽５に設けられた湯量検知手段３３と、追い焚き制御器３４を設けた構成としている点である。前記湯量検知手段３３は、出湯後、即ち、風呂への湯張りが終了後、浴槽２６内の湯温が低下したときに高温差し湯を行うに必要な湯量（予め設定された所定の貯湯量）の位置に設けられたもので、温度検知センサーで構成されている。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。
【００２７】
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。出湯検知手段２８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は前記出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器３４は、前記出湯検知手段２８の信号を受けてヒートポンプ２２の運転を開始するように、運転制御手段３１に制御信号を送り、そして、湯量検知手段３３の検知温度が湯温設定手段１８で設定された温度と略同じか、それに近い温度に上昇すればヒートポンプ２２の運転を停止させるように、運転制御手段３１に制御信号を送る。
【００２８】
以上のように、本実施例においては、出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追い焚き機能を備えたことにより、風呂出湯後に浴槽２６への差し湯に必要な湯量を設定して追い焚きするので、貯湯槽５上部に高温度の湯を確保でき、差し湯時の利便性が向上する。そして、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で前記貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。
【００２９】
（実施例３）
図３は、本発明の実施例３における貯湯式給湯機を示すものである。図において、実施例１と異なる点は、出湯検知手段２８の信号を受けて追い焚きの時間を規制するタイマー３５を設けた点である。前記タイマー３５の時間は、浴槽２６への湯張り開始から入浴が終了するまでの時間を予め設定しておくものである。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。
【００３０】
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。出湯検知手段２８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器３４が、前記出湯検知手段２８の信号を受けると、タイマー３５のカウントダウンが始まり、タイマー３５のカウントダウンが終了するまでの時間にヒートポンプ２２の運転をするように、運転制御手段３１に制御信号を送り、追い焚き運転を行う。
【００３１】
以上のように、本実施例においては、風呂出湯後の差し湯に必要な時間を予め設定して、その時間内に差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯時の差し湯の利便性が向上する。また、入浴が終了するであろう時間を越えたならば高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。そして、電力料金が割安であり、電力負荷の平準化を促進する深夜時間帯に、給湯負荷に応じた沸き上げ設定温度で貯湯槽５の沸き上げ運転を行なう。
【００３２】
（実施例４）
図４は、本発明の実施例４における貯湯式給湯機を示すものである。図において、実施例１と異なる点は、入浴終了検知手段３６を設けた点である。なお、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。
【００３３】
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。出湯検知手段２８により貯湯槽５からの出湯の信号を制御器３０と追い焚き制御器３４に信号を送る。制御器３０は出湯検知手段２８の信号を受けて、湯温設定手段１８の温度設定を風呂の浴槽２６への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定する。例えば、風呂への出湯を行うまでに、給湯負荷が少なくて、沸き上げ設定温度を６５℃に設定していたならば８０℃ないし９０℃に再設定する。一方、追い焚き制御器３４が、出湯検知手段２８の信号を受けると、ヒートポンプ２２の運転を開始して追い焚き運転を行う。そして、自動または手動によって、入浴が終了したという入浴終了検知手段３６の信号が追い焚き制御器３４へ送られると、追い焚き制御器３４は運転制御手段３１へヒートポンプ２２の運転を停止する信号を送り、追い焚き運転を終了する。
【００３４】
以上のように、本実施例においては、入浴が終了するまでの差し湯を必要とする時間帯のみに差し湯に必要な高温度の湯を確保するので、差し湯の利便性が向上する。また、不必要に高温度の追い焚きを行わないので、省エネルギーの効果がある。
【００３５】
（実施例５）
図５は、本発明の実施例５における貯湯式給湯機を示すものである。図において、３７はリモコンで、出湯温度の設定操作等を行う。３８は前記リモコン３７に設けられた入浴終了ボタンである。
【００３６】
以上のように、リモコン３７に設けられた入浴終了ボタン３８を入浴終了検知手段とすることにより、入浴終了の判定を使用者がリモコン３７の入浴終了ボタン３８で行えるため、入浴終了までは必要に応じて差し湯に必要な高温度の湯を確保し、また、入浴終了後すぐに入浴終了ボタン３８を押して追い焚き運転を終了させることで、不必要に高温度の追い焚きを行うことを防止できるので、省エネルギーの効果がある。
【００３７】
（実施例６）
図６は、本発明の実施例６における貯湯式給湯機を示すものである。図において、３９は人体認識手段であり、浴室内に設けられ、人体を認識して人数を積算カウントして最後の入浴者をカウントすれば追い焚き制御器３４へ信号を発信する。そして、最後の入浴者であれば、それまで追い焚きして貯湯していた湯量で十分であるため、追い焚き運転はしない。よって、無駄な追い焚き運転を防止して消費電力を節約できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１〜７に記載の発明によれば、特に大量の出湯を行う風呂への湯張り時等において、給湯負荷が少なくて、貯湯温度を低く設定している場合でも、差し湯に必要な高温度の湯を貯湯槽に追い焚きして確保でき、利便性が向上する。また、給湯負荷にあわせて沸き上げ温度を設定できるため、貯湯槽からの放熱損失を低減でき、省エネルギー効果がある。
【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２における貯湯式給湯機の構成図
【図３】 本発明の実施例３における貯湯式給湯機の構成図
【図４】 本発明の実施例４における貯湯式給湯機の構成図
【図５】 本発明の実施例５における貯湯式給湯機の構成図
【図６】 本発明の実施例６における貯湯式給湯機の構成図
【図７】 従来の貯湯式給湯機の構成図
【図８】 従来の他の例を示す貯湯式給湯機の構成図
【符号の説明】
５ 貯湯槽
６ 循環手段
１８ 湯温設定手段
２２ ヒートポンプ（加熱手段）
２３ 水循環路
２８ 出湯検知手段
３０ 制御器
３３ 湯量検知手段
３４ 追い焚き制御器
３５ タイマー
３６ 入浴終了検知手段
３７ リモコン
３８ 入浴終了ボタン
３９ 人体認識手段
Claims (7)
- 貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から循環手段と加熱手段を介して貯湯槽上部に接続する水循環路と、前記加熱手段の出口湯温を所定の湯温に設定する湯温設定手段と、前記貯湯槽から風呂の浴槽への出湯を検知する出湯検知手段とを備え、前記出湯検知手段の信号を受けて前記湯温設定手段の温度設定を風呂の浴槽への出湯検知を行う前に設定されていた前回沸き上げ運転時の設定温度よりも高く再設定して運転する貯湯式給湯機。
- 出湯後に予め設定された所定の貯湯量を追い焚き運転する追い焚き機能を備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機。
- 出湯後に予め設定された時間内で貯湯槽の追い焚きを規制するタイマーを備えた請求項１に記載の貯湯式給湯機。
- 入浴終了検知手段を有し、風呂への出湯から前記入浴終了検知手段の信号を受けるまでの間のみ貯湯槽の追い焚き運転を行う請求項１に記載の貯湯式給湯機。
- 入浴終了検知手段は、リモコンに設けた入浴終了ボタンとした請求項４に記載の貯湯式給湯機。
- 入浴終了検知手段は、人体を認識して人数を積算カウントする人体認識手段とした請求項４に記載の貯湯式給湯機。
- 加熱手段はヒートポンプとした請求項１に記載の貯湯式給湯機。
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