JP4030405B2

JP4030405B2 - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP4030405B2
Application number: JP2002306835A
Authority: JP
Inventors: 満永倉; 広史茅野
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2002-10-22
Filing date: 2002-10-22
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2022-10-22
Also published as: JP2004144327A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は貯湯式給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、特許文献１に開示されているように、貯湯タンク内の残り湯量をタンク側面に複数設けられた温度センサにより検知し、これを標準的な湯温での湯量に換算して残り湯量を何リットルという湯量で表示するものがあった。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１１８５７２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のものでは、残り湯量が何リットルとだけ表示されるため、ユーザーにはそれがどれ位の量なのかが伝わりにくく、使い勝手がよいとは言えないものであった。
【０００５】
これを具体的に例えれば、多量に湯を使用する入浴時などにユーザーが残り湯量が足りないことを認識できずに浴槽への湯張りを行った後のシャワー中に湯切れしてしまうといった問題があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は前記課題を解決するため、請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部とを備えた貯湯式給湯装置において、貯湯タンク内の残熱量を検知する残熱量検知手段と、この残熱量を所定の換算温度での残湯量に換算する残湯量算出手段と、この残湯量から浴槽への湯張り量を減算した残りの残湯量を所定の換算流量での給湯残時間に換算する給湯残時間算出手段と、この給湯残時間を表示する表示部を備えたものとした。
【０００９】
これにより、貯湯タンク内に残っている残熱量を検知し、この残熱量を所定の換算温度での残湯量として換算し、この残湯量から浴槽への湯張り量を除いた量を所定の換算流量での給湯残時間として表示することが可能で、湯張りで使う湯を除いた残湯量を実使用に即した残時間として分かり易く表示することができる。
【００１０】
また、請求項２では、前記表示部は、給湯残時間と共に浴槽への湯張りが一度行える旨を表示するようにした。
【００１１】
これにより、湯張りを行った後に使える給湯残時間であることを分かり易く表示することができる。
【００１２】
また、請求項３では、前記給湯残時間算出手段は、浴槽への湯張りを一度行った後は、湯張り量を減算しない残湯量を所定の換算流量での給湯残時間に換算するようにした。
【００１３】
これにより、湯張りの行った後の残湯量からさらに湯張り量が差し引かれるといった不具合がなく、実使用に即した給湯残時間を表示することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置を図面に基づいて説明する。
１は貯湯タンクユニット、２はヒートポンプユニットよりなる加熱部、３は給湯栓、４はリモートコントローラ、５は浴槽、６は電源である。
【００１５】
前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する貯湯タンク７と、貯湯タンク７の上部に接続された出湯管８と、貯湯タンク７の下部に接続された給水管９と、出湯管８からの高温水と給水管９から分岐されたバイパス管１０からの低温水とを混合するミキシング弁１１と、ミキシング弁１１の下流に接続された給湯管１２と、給湯管１２に設けられた給湯温度センサ１３と、給湯管１１に設けられた給湯流量センサ１３と、給水管８に設けられた給水温度センサ１５と、給湯管１２から分岐され浴槽５に接続された湯張り管１６と、この湯張り管１６の開閉を行う湯張り弁１７と、湯張り管１６を流れる流量を積算する湯張り流量センサ１８と、出湯管８から分岐して接続された貯湯タンク７の過圧を逃す過圧逃し弁１９と、給水管８に設けられた給水圧を減圧する減圧弁２０と、貯湯タンク７の側面上下方向に複数設けられた貯湯温度センサ２１と、この貯湯タンクユニット１の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される給湯制御部２２と、貯湯タンク７と加熱部２とを接続して湯水を循環させる加熱循環回路２３とを備えて構成されている。
【００１６】
前記加熱部２は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー２４と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器２５と、減圧器２６と、蒸発器としての空気熱交換器２７よりなるヒートポンプ回路２８と、空気熱交換器２７に送風する送風機２９と、加熱循環回路２３途中に設けられた能力可変の循環ポンプ３０と、加熱循環回路２３の冷媒−水熱交換器２５入口側に設けられ、冷媒−水熱交換器２５に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ３１と、加熱循環回路２３の冷媒−水熱交換器２５出口側に設けられ、冷媒−水熱交換器２５から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ３２と、この加熱部２の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される加熱制御部３３とを備えて構成されている。
【００１７】
ここで、前記電源６は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、また、この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。なお、前記電源６は給湯制御部２２に接続され、この給湯制御部２２からリモートコントローラ４および加熱制御部３３（ヒートポンプ回路２７に必要な電力を含む）に有線にて通信信号が重畳されて電力供給されるものである。
【００１８】
そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部２２が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部３３に指示してヒートポンプ回路２７を作動させ、加熱循環回路２３の循環ポンプ３０を駆動開始する。そして、循環ポンプ３０の駆動により貯湯タンク７下部から取り出された湯水が加熱部２の冷媒−水熱交換器２５に流入して加熱され、加熱循環回路２３を介して貯湯タンク７の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
【００１９】
そして、貯湯タンク７の側面に設けられた貯湯温度センサ２１が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交入口温度センサ３１が所定温度以上を検出すると、給湯制御部２２が加熱制御部３３へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路２８と循環ポンプ３０の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了するものである。
【００２０】
なお、ここで、貯湯タンク７内に貯湯される熱量は給湯制御部２２により過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（または給水温度センサ１５で検出する給水温度）および目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。
【００２１】
前記リモートコントローラ４には給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ３４、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ３５、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ３６、および給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ３７とを有した操作部３８と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部３９と、これら操作部３８および表示部３９を制御すると共に、前記給湯制御部２２と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部４０を備えており、通常運転時は前記表示部３９に操作部３８で設定された給湯設定温度や時刻情報および貯湯温度センサ２１で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。なお、前記表示部３９はドットマトリクス型の液晶表示部としてもよい。
【００２２】
次に、給湯栓３を開くと、給水管９からの給水圧により貯湯タンク７上部の高温水が出湯管８に押し出され、給湯制御部２２により制御されるミキシング弁１１にてバイパス管１０の低温水と給湯温度センサ１３の検出する温度が前記リモートコントローラ４の操作部３７で設定された給湯設定温度になるように混合されて給湯管１２を介して給湯されるものである。
【００２３】
もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ２１で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部２２が検知し、貯湯タンク７内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。
【００２４】
次に、浴槽５に湯張りを行う際は、リモートコントローラ４の湯張りスイッチ３５が操作されると、給湯制御部２２が湯張り弁１７を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを完了するものである。
【００２５】
次に、本発明の特徴的構成を図２に示したブロック図を基に説明する。
４１は貯湯タンク７内の残熱量Ｑを算出する残熱量算出手段、４２は残熱量を所定の換算温度Ｔｃでの残湯量ｑに換算する残湯量算出手段、４３は残湯量ｑを所定の換算流量ｆｃでの給湯残時間ｔに換算する給湯残時間算出手段であり、これらは給湯制御部２２の一機能としてプラグラムにより記憶されているものである。
【００２６】
前記残熱量算出手段４１には、複数の貯湯温度センサ２１と給水温度センサ１５とからの検出温度とが入力されており、リモートコントローラ４の残時間表示スイッチ３７の操作による給湯残時間ｔの表示要求によって複数の貯湯温度センサ２１がそれぞれ検出する温度Ｔ１〜Ｔ５と給水温度Ｔｗとから貯湯タンク７内に残されている残熱量Ｑを算出するものである。残熱量Ｑの算出の方法は、貯湯タンク７の容量を複数の貯湯温度センサ２１と同数の領域Ａ１〜Ａ５に分割し、各領域に設けられている貯湯温度センサ２１の検出する温度Ｔ１〜Ｔ５から給水温度を減算した値と対応する容量Ａ１〜Ａ５を積算し、これらを合計することで貯湯タンク７内に残されている残熱量Ｑを算出するものである。これを式で表すと、
Ｑ＝Ａ１・（Ｔ１−Ｔｗ）＋Ａ２・（Ｔ２−Ｔｗ）＋‥‥
となる。
【００２７】
そして、前記残湯量算出手段４１は、前記残熱量算出手段４０で算出した残熱量Ｑと給水温度センサ１５からの給水温度Ｔｗと予め記憶してある所定の換算温度Ｔｃ（例えば４３℃）とが入力され、残熱量Ｑを所定の換算温度Ｔｃから給水温度Ｔｗを減算した値で除算して残湯量ｑを算出するものである。これを式で表すと、
ｑ＝Ｑ／（Ｔｃ−Ｔｗ）
となる。
【００２８】
次に、前記給湯残時間算出手段４２は、前記残湯量算出手段４１で算出した残湯量ｑと予め記憶してある所定の換算流量ｆｃ（体積流量で、例えば標準的なシャワー時の流量よりも強めの１２Ｌ／ｍｉｎ）とリモートコントローラ４の湯張り量設定スイッチ３６で設定されている湯張り量ｑｓｅｔとが入力され、浴槽５への湯張りが行われるまでは残湯量ｑから湯張り量ｑｓｅｔを減算した値を所定の換算流量ｆｃで除算して湯張り分を除いて給湯可能な残時間ｔを算出し、湯張りが行われた後は残湯量ｑそのものを所定の換算流量ｆｃで除算して給湯可能な残時間ｔを算出し、給湯残時間ｔのデータと残湯量ｑのデータと湯張り動作を行ったか否かのデータとを表示部３８へ出力するものである。これを式で表すと、
ｔ＝（ｑ−ｑｓｅｔ）／ｆｃ：湯張り前
ｔ＝ｑ／ｆｃ：湯張り後
となる。
【００２９】
なお、ここで、浴槽５への湯張りが行われたか否かは、湯張りスイッチ３５が押されたことを給湯制御手段２２が記憶してこれが一日の間に押されたか否かで判断し、深夜時間帯の開始または終了等の所定時点で記憶をリセットするようにしておくことで湯張りが行われたか否かを判断するようにしている。
【００３０】
そして、前記表示部３８は給湯可能な残湯量ｑと、浴槽５への湯張りが可能な旨と（ここでは例えば、浴槽図形とその隣に１回と表示する）、給湯可能な残時間ｔ（ここでは例えばシャワー図形とその隣に残時間を分単位で表示する）が表示される。また前記給湯残時間算出手段４２から湯張り動作を行った旨のデータが出力されている場合は、図３に示すように給湯可能な残湯量ｑと給湯可能な残時間ｔのみを表示し、浴槽５への湯張りが可能な旨（ここでは例えば、浴槽図形とその隣に１回と表示する）を消灯して表示しないようにしているものである。
【００３１】
このように、貯湯タンク７内の残湯量ｑが所定の換算流量ｆｃでの給湯可能な残時間ｔとして表示されるので、ユーザーが予定する湯の使用時間と照らし合わせて考えて湯量が十分に残っているのか否かを判断しやすく、実使用に即した実用的な残湯量ｑの表示形態となり使い勝手が向上する。しかも、浴槽への湯張りを行う前は浴槽５への湯張り量ｑｓｅｔを除いた給湯残時間ｔを表示するので、ユーザーが予定するシャワーの使用時間と照らし合わせて考えて湯量が十分に残っているのかを判断でき、残湯量ｑが充分あると誤認して入浴時のシャワー中に湯切れしてしまうといった不具合がないものである。そして、浴槽への湯張りを行った後は残湯量ｑを全て給湯残時間ｔに換算して表示されるので、湯張りしてあるのにもかかわらず不要な湯張りのための残湯量が差し引かれた給湯残時間ｔが表示されるといった不具合もないもので、実使用に即した実用的な給湯残時間ｔの表示が可能なものである。
【００３２】
また、給湯残時間ｔを算出する際に用いる所定の換算流量ｆｃを標準的なシャワー時の流量よりも強めの流量としているので、表示している給湯残時間ｔよりも早く湯切れを起こしてしまうようなことを防止できるものである。
【００３３】
また、給湯残時間ｔと残湯量ｑとを同時に表示するので残湯量ｑも同時に知ることができ、予定する湯の使用量を湯量（リットル）として把握しているユーザーの利便性を妨げることもなく、さらに使い勝手がよいものである。
【００３４】
なお、本発明のこの一実施形態に限定されるものではなく、例えば、リモートコントローラ４の操作部３８が所定の手順で操作されることにより給湯残時間の表示要求が出されるようにしてもよく、また、所定の換算温度Ｔｃは例えばリモートコントローラ４の温度設定スイッチ３４で設定する給湯設定温度を用いても良く、また、給湯残時間算出手段４２で除算する湯張り量は例えば予め記憶しておいた標準的な一定の湯張り量としても良いものである。
【００３５】
さらに、加熱部２はヒートポンプユニットに限定されるものではなく、貯湯タンク７内に電熱ヒータを設けるようにしたものでも良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１によれば、貯湯タンク内に残っている残熱量を検知し、この残熱量を所定の換算温度での残湯量として換算し、この残湯量から浴槽への湯張り量を除いた量を所定の換算流量での給湯残時間として分かり易く表示することができ、ユーザーに分かり易い形態で浴槽への湯張りを行った後の残湯量を知らせることができて残湯量を誤認しにくく使い勝手が向上する。
【００３８】
また、請求項２によれば、湯張りを行った後に使える給湯残時間であることを分かり易く表示することができる。
【００３９】
また、請求項３によれば、湯張りを行った後の残湯量からさらに湯張り量が差し引かれるといった不具合がなく、実使用に即した給湯残時間を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同一実施形態のブロック図。
【図３】同一実施形態の湯張りを行った後の表示部を示した説明図。
【符号の説明】
２加熱部
５浴槽
７貯湯タンク
３９表示部
４１残熱量算出手段
４２残湯量算出手段
４３給湯残時間算出手段
Ｑ残熱量
Ｔｃ換算温度
ｑ残湯量
ｑｓ湯張り量
ｆｃ換算流量
ｔ給湯残時間

Claims

湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部とを備えた貯湯式給湯装置において、貯湯タンク内の残熱量を検知する残熱量検知手段と、この残熱量を所定の換算温度での残湯量に換算する残湯量算出手段と、この残湯量から浴槽への湯張り量を減算した残りの残湯量を所定の換算流量での給湯残時間に換算する給湯残時間算出手段と、この給湯残時間を表示する表示部を備えたことを特徴とする貯湯式給湯装置。
前記表示部は、給湯残時間と共に浴槽への湯張りが一度行える旨を表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
前記給湯残時間算出手段は、浴槽への湯張りを一度行った後は、湯張り量を減算しない残湯量を所定の換算流量での給湯残時間に換算するようにしたことを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。