JP4265616B2 - 貯湯式給湯システム - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態に係る貯湯式給湯システム1を図1に示す。この貯湯式給湯システム1は、いわゆるヒートポンプ式の給湯システムであって、熱源ユニット2(熱源部)と、貯湯タンクユニット3と、リモコン4(図4参照)と、制御装置5(図5参照)とを備える。
熱源ユニット2は、図2に示すように、圧縮機21、水熱交換器22、膨張弁23、蒸発器24を有しており、これらが順次接続されて冷凍サイクルを構成している。水熱交換器22には、貯湯タンクユニット3から送られてくる水が通る熱交換水路25が設けられており、熱交換水路25を通る水と冷媒との間で熱交換を行うことができる。膨張弁23は、電気的に制御される電磁弁であり、圧縮機21と共に後述する制御装置5によって制御される。この熱源ユニット2では、圧縮機21を駆動して冷媒を循環させることにより、水熱交換器22を凝縮器として機能させ、熱交換水路25を通る水を加熱することができる。
貯湯タンクユニット3は、熱源ユニット2によって加熱された温水を蓄えておき、蓄えた温水を浴槽12や水栓11に供給する際に使用することができる装置である。貯湯タンクユニット3は、貯湯タンク6、水源取水部7、沸き上げ部8、給湯部9、追い炊き部10を有している。
貯湯タンク6は、熱源ユニット2によって加熱された温水を蓄える。貯湯タンク6の下部には下部取水口61が設けられており、貯湯タンク6の上部には上部吐出口62が設けられている。下部取水口61は、水道等の水源からの冷水を貯湯タンク6内に取り入れるための部分である。上部吐出口62は、貯湯タンク6に蓄えられた温水を貯湯タンク6から吐出して給湯部9に供給するための部分である。また、貯湯タンク6の下部には下部吐出口63が設けられており、貯湯タンク6の上部には上部取水口64が設けられている。下部吐出口63は、貯湯タンク6内に蓄えられた温水を貯湯タンク6から吐出して沸き上げ部8に供給するための部分である。上部取水口64は、熱源ユニット2によって加熱された温水を貯湯タンク6内に取り入れるための部分である。また、貯湯タンク6の下部には、下部循環入口65が設けられ、貯湯タンク6の上部には上部循環出口66が設けられている。上部循環出口66は、追い炊き運転時に貯湯タンク6から後述する貯湯タンク循環路13に吐出される温水が通る出口である。下部循環入口65は、追い炊き運転時に貯湯タンク循環路13から貯湯タンク6に戻される温水が通る入口である。
水源取水部7は、水源からの冷水を貯湯タンク6や給湯部9に供給するための部分であり、水源取水路70と、減圧逆止弁71と、逆止弁72とを有している。水源取水路70は、水源に接続される外部取水口73と、貯湯タンク6の下部取水口61、水栓給湯部91の第1混合弁93(後述)、浴槽給湯部92の第2混合弁96(後述)とを繋いでいる。減圧逆止弁71は、水源取水路70に設けられており、貯湯タンク6、水栓給湯部91、浴槽給湯部92に供給される冷水の量を制御することができると共に、水源への水の逆流を防止する。また、逆止弁72は、減圧逆止弁71と、貯湯タンク6の下部取水口61との間に設けられており、貯湯タンク6からの水の逆流を防止する。
沸き上げ部8は、貯湯タンク6に蓄えられた水を熱源ユニット2に送り、熱源ユニット2によって加熱された温水を貯湯タンク6に戻す部分である。沸き上げ部8は、第1沸き上げ水路81、第2沸き上げ水路82、第3沸き上げ水路83、沸き上げポンプ84、三方切替弁85を有する。第1沸き上げ水路81は、貯湯タンク6の下部吐出口63と、熱源ユニット2の熱交換水路25の上流側とを繋いでいる。第2沸き上げ水路82と第3沸き上げ水路83とは、熱源ユニット2の熱交換水路25の下流側と貯湯タンク6の上部取水口64とを繋いでいる。沸き上げポンプ84は、第1沸き上げ水路81に設けられており、貯湯タンク6から第1沸き上げ水路81、熱交換水路25、第2沸き上げ水路82、第3沸き上げ水路83を経て貯湯タンク6に戻る水の流れを生成する。三方切替弁85は第2沸き上げ水路82と第3沸き上げ水路83とタンク排水路68とに接続されている。三方切替弁85は、電気的に制御される電磁弁であり、第2沸き上げ水路82と第3沸き上げ水路83とを接続した状態と、第2沸き上げ水路82とタンク排水路68とを接続した状態とに切り替え可能である。
給湯部9は、貯湯タンク6に蓄えられた温水を水栓11や浴槽12に供給する部分であり、給湯路90と、水栓給湯部91と、浴槽給湯部92とを有する。
追い炊き部10は、浴槽12に蓄えられた温水を回収して貯湯タンク6に蓄えられた温水と熱交換を行わせた後に浴槽12に戻す部分であり、貯湯タンク循環路13と、タンク循環ポンプ14と、浴槽循環路15と、浴槽循環ポンプ16と、追い炊き熱交換部17とを有している。
貯湯タンクユニット3には、以下に示すような様々な温度検出部および水量検出部が設けられており、上述した水路の各部の温度や水量を検出して後述する制御装置5へと送る。
リモコン4は、台所や浴室に配置され、図4に示すように、操作部41と表示部42とを有している。
制御装置5は、熱源ユニット2や貯湯タンクユニット3に分かれて設けられており、マイクロコンピューター、メモリー、通信装置などを有している(図示せず)。制御装置5は、図5に示すように、リモコン4、上述した各種の温度検出部Th、Th0−Th9、水量検出部SN1,SN2、各種の電磁弁23,71,85,93,96,97、ポンプ14,16,84、圧縮機21等と電気的に接続されており、リモコン4からの制御信号、温度検出部Th、Th0−Th9や水量検出部SN1,SN2からの検出信号等に基づいて熱源ユニット2や貯湯タンクユニット3の制御を行う。また、制御装置5は、リモコン4の操作部41での入力内容や、温度検出部Th、Th0−Th9や水量検出部SN1,SN2からの検出信号等に基づいて表示部42に各種の情報を表示させることができる。
上述した追い炊き運転では、貯湯タンク6内の温水が浴槽12から回収された温水を加熱する熱源として用いられる。このため、貯湯タンク6内の温水の温度が十分に高くない場合には、追い炊きを行うことができないことや、浴槽12の温水を所望の温度まで加熱することができない恐れがある。この貯湯式給湯システム1では、制御装置5が、貯湯温度に基づいて追い炊きの可否を判定し、追い炊きを行うことができない場合や追い炊きを十分に行うことができない場合には、不可能表示44や注意表示45を表示部42に表示させて使用者に注意を喚起することができる。制御装置5によって行われる追い炊きの可否判定のフローを図6に示す。
この貯湯式給湯システム1では、上記のように追い炊き可能温度(dT)が算出され、追い炊き可能温度(dT)が、第1範囲(dT≦T1)と、第1範囲より高温側の第2範囲(T1<dT≦T2)と、第2範囲より高温側の第3範囲(dT>T2)とのいずれの範囲に属するかが判定される。そして、その判定結果に応じて、不可能表示44や注意表示45が表示部42に表示される。このため、貯湯タンク6に蓄えられた温水の温度が追い炊きの熱源としては十分ではない場合は、不可能表示44や注意表示45が表示されることにより、使用者に注意を喚起することができる。使用者は、不可能表示44や注意表示45が表示部42に表示された場合には、リモコン4を操作して沸き増し運転を行わせ、貯湯タンク6に蓄えられる温水の温度を上昇させることができる。
上記の実施形態では、制御装置5は、貯湯温度と浴槽目標温度と浴槽目標水量と浴槽温度とから追い炊き可能温度(dT)を算出して追い炊き可否の判定に用いているが、図10に示すフローのように、より簡易に判定が行われてもよい。
(A)
上記の実施形態では、表示部42は注意表示45または不可能表示44を表示しているが、制御装置5によって算出された追い炊き可能温度(dT)を具体的に表示してもよい。この場合、使用者は、追い炊き可能温度(dT)をより具体的に把握することができる。
上記の実施形態では、追い炊き可能温度(dT)の算出に追い炊き可能温度テーブルが用いられているが、具体的な計算式や、上記の追い炊き可能温度テーブルに対応した近似式によって追い炊き可能温度(dT)が算出されてもよい。
上記の実施形態では、制御装置5はリモコン4とは別の装置として記載されているが、リモコン4と一体とされたり、リモコン4にその一部が設けられたりするものであってもよい。
上記の実施形態では、不可能表示44や注意表示45は表示部42に表示されるマークであるが、LEDの点灯や音声などで不可能表示44や注意表示45が表されてもよい。また、上記のマークの表示と合わせて音声による案内が出力されてもよい。
上記の実施形態において、リモコン4は一つに限らず、浴室と台所とのそれぞれにリモコン4が配置されてもよい。
上記の実施形態において、不可能表示44や注意表示45が表示される条件が満たされる場合は、自動的に沸き増し運転が行われるようにしてもよい。
上記の実施形態において、浴槽水量検出部SN1によって検出された浴槽水量が追い炊き可能温度(dT)の算出にさらに考慮されてもよい。
上記の実施形態では、追い炊きの不可能表示44および注意表示45が表示部42に表示されているが、追い炊きが可能であることを示す可能表示が表示部42にさらに表示されてもよい。
2 熱源ユニット(熱源部)
5 制御装置(追い炊き判定部)
6 貯湯タンク
10 追い炊き部
41 操作部(浴槽目標温度設定部、浴槽目標水量設定部)
42 表示部
92 浴槽給湯部
Th 貯湯温度検出部
Th6 浴槽温度検出部
Claims (4)
- 熱源部(2)と、
前記熱源部(2)によって加熱された温水を蓄える貯湯タンク(6)と、
前記貯湯タンク(6)に蓄えられた温水を浴槽に供給する浴槽給湯部(92)と、
前記浴槽に蓄えられた温水を回収して前記貯湯タンク(6)に蓄えられた温水と熱交換を行わせた後に前記浴槽に戻す追い炊き部(10)と、
前記貯湯タンク(6)に蓄えられた温水の温度である貯湯温度を検出する貯湯温度検出部(Th)と、
前記浴槽に蓄えられる温水の目標温度である浴槽目標温度を設定するための浴槽目標温度設定部(41)と、
前記浴槽に蓄えられる温水の目標水量である浴槽目標水量を設定するための浴槽目標水量設定部(41)と、
前記浴槽に蓄えられた温水の温度である浴槽温度を検出する浴槽温度検出部(Th6)と、
追い炊きを行うことによって上昇させることができる前記浴槽に蓄えられた温水の温度である追い炊き可能温度(dT)を前記貯湯温度と前記浴槽目標温度と前記浴槽目標水量と前記浴槽温度とから算出し、前記追い炊き可能温度(dT)に基づいて追い炊きの可否を判定する追い炊き判定部(5)と、
前記追い炊き判定部(5)によって追い炊きが不可能と判定された場合は、追い炊きが不可能であることを示す不可能表示を表示する表示部(42)と、
を備える貯湯式給湯システム(1)。 - 前記追い炊き判定部(5)は、前記追い炊き可能温度(dT)が、第1範囲と、第1範囲より高温側の第2範囲とのいずれの範囲に属するかを判定し、
前記表示部(42)は、前記追い炊き可能温度(dT)が前記第1範囲に属する場合は前記不可能表示を表示し、前記追い炊き可能温度(dT)が前記第2範囲に属する場合は前記不可能表示と異なる注意表示を表示する、
請求項1に記載の貯湯式給湯システム(1)。 - 前記表示部(42)は、前記追い炊き判定部(5)によって算出された前記追い炊き可能温度(dT)を表示する、
請求項1または2に記載の貯湯式給湯システム(1)。 - 前記貯湯温度検出部(Th)は、前記貯湯タンク(6)に蓄えられた温水において高さの異なる複数位置の温度を検出し、
前記追い炊き判定部(5)は、所定範囲の前記浴槽目標温度、前記浴槽目標水量、前記浴槽温度ごとに用意されており複数の貯湯温度と、追い炊き可能温度(dT)との対応を示す追い炊き可能温度テーブルを記憶しており、前記追い炊き可能温度テーブルを参照して、検出された複数の前記貯湯温度から追い炊き可能温度を算出し、算出した追い炊き可能温度(dT)に基づいて追い炊きの可否を判定する、
請求項1から3のいずれかに記載の貯湯式給湯システム(1)。
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