JP4523528B2

JP4523528B2 - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP4523528B2
Application number: JP2005270280A
Authority: JP
Inventors: 誠本間; 基阿部; 成樹村山
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2005-09-16
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2025-09-16
Also published as: JP2007078314A

Description

この発明は、貯湯式給湯装置の湯切れ防止或いは、湯切れ予告を確実に行い使用勝手の向上を図るものに関するものである。

従来よりこの種の貯湯式給湯装置に於いては、特許文献１に開示されているように、貯湯タンク内の残湯量を検出し、残湯量に応じて給湯流量を制限するものであった。
特開２００１−８２８０６号公報

ところでこの従来のものでは、湯切れの恐れがある時には、給湯流量が絞られるので、使用者は流量が減って故障ではないかと疑うと共に、又給湯を貯めて使用しよう言う時には貯まるまで時間がかかり使用勝手が極めて悪いものになるものであった。

この発明はこの点に着目し、上記欠点を解決する為、特にその構成を、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、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、前記貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知手段と、この残湯量検知手段が残湯量が少ないと判断した時には、出湯量に応じて給湯設定温度を自動的に低下させる給湯温度調節手段を備え、前記給湯温度調節手段は、出湯量が多くなるほど給湯設定温度を低下させるものである。

この発明の請求項１によれば、貯湯タンク内に残っている残湯量を検知し、この残湯量が予め設定した湯切れが想定される所定の残湯量に達することで、給湯温度調節手段が出湯量に応じて給湯設定温度を数度低下させるので、即ち、ミキシング弁での低温水の使用量を増やして給湯温度を自動的に低下させて、貯湯タンク内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものである。
更に出湯量が多くなるほど給湯設定温度を低下させるので、湯切れが近いと言う事を感じさせ、リモコンの表示や音声によるガイドといった報知より確実に、ぬるくなって来たからあまり使わないようにしようと言う意識を持たせる事が出来るものである。

請求項２によれば、出湯量が多くなるほど給湯設定温度を低下させるので、湯切れが近いと言う事を感じさせ、リモコンの表示や音声によるガイドといった報知より確実に、ぬるくなって来たからあまり使わないようにしようと言う意識を持たせる事が出来るものである。

次にこの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。

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１４と、給水管９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９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。

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。

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。

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。

更に貯湯タンク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。

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。

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、及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良い。

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。

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。

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。

次にこの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は所定時間間隔毎に複数の貯湯温度センサ２１の検出温度から残湯量を算出する残湯量検知手段、４２は前記残湯量検知手段４１で検知された残湯量と、予め設定記憶されている所定残湯量とを比較し、この所定残湯量以下の場合には湯切れが発生すると判断する給湯温度調節手段である。
又この給湯温度調節手段４２が湯切れを想定すると、給湯流量センサ１４による出湯量検知で、この出湯量に応じて給湯設定温度を低下させるように給湯制御部２２を制御するものである。
又前記残湯量検知手段４１及び給湯温度調節手段４２は、予め給湯制御部２２内にプログラムされて格納していても良いものである。

次にこの構成による作動を、図３のフローチャートで説明すれば、ステップ４３で給湯の流れの有無を検知し、給湯が行われていない場合は、ＮＯでステップ４４に進み給湯温度制限クリアした後、ステップ４５で上記の残湯量検知を行い、所定残湯量以上で湯切れの心配がないとの判断では、ステップ４６に進み通常制御を行い、これが所定残湯量以下では、湯切れが想定されると判断して、ステップ４４に戻り給湯の使用を待つものである。

そして、給湯が使用されるとステップ４７に進み、この給湯が１０秒継続したかをカウントし、ＹＥＳで給湯状態が安定した所でステップ４８に進んで、給湯流量センサ１４による出湯量検知が１０Ｌ／ｍｉｎ以上かを判断し、ＹＥＳでステップ４９に進み給湯制御温度を給湯設定温度−５℃とし、ＮＯではステップ５０に進んで出湯量が５Ｌ／ｍｉｎ以上かを判断し、ＹＥＳではステップ５１に進んで給湯制御温度を給湯設定温度−３℃とし、ＮＯではステップ５２に進んで給湯制御温度を給湯設定温度とするものであり、その後はステップ４４に戻り順次これを繰り返すものである。

このように給湯設定温度を低下させると言うことは、ミキシング弁１１の水側を多くして制御するもので、貯湯タンク７内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れ防止或いは、湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものであり、又湯温の低下も設定温度に対して数度低下させるので、大きな変化はなく使用勝手が悪くなることもないものであり、更に残湯量が少なくなり、高温で多量に使用している時には、給湯温度が変化することで、湯切れが近いことを知ることが出来、事前に節約使用を行うことも出来るものである。

一方給湯温度調節手段４２では、上記の出湯量に応じた給湯設定温度の低下を、段階的或いは連続的に変化させることも可能であり、このように制御すれば、給湯温度の変化がより明確に分かり、湯切れが近いことが使用者に分かり、早めに適切な処置を施すことが出来るものである。

この発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の概略構成図。同要部電気回路のブロック図。同フローチャート。

符号の説明

２加熱部
７貯湯タンク
１１ミキシング弁
２２給湯制御部
４１残湯量検知手段
４２給湯温度制限手段
４８給湯温度変化手段

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、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、前記貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知手段と、この残湯量検知手段が残湯量が少ないと判断した時には、出湯量に応じて給湯設定温度を自動的に低下させる給湯温度調節手段を備え、前記給湯温度調節手段は、出湯量が多くなるほど給湯設定温度を低下させる事を特徴とする貯湯式給湯装置。