JP5504073B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents
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Description
貯湯タンクに溜められていた温水は循環ポンプによりヒートポンプユニットに導かれて加熱され、再び貯湯タンクに導かれる。貯湯タンクとヒートポンプユニットを循環しているうちに貯湯タンク内の温水は温度上昇し、設定された温度の高温水に変ったところで、ヒートポンプユニットと循環ポンプの運転が停止制御される。
出湯管は、貯湯タンク上部と浴室や厨房等に設けられる給湯栓とを連通し、給水管と給水停止弁を介して導かれる水の給水圧によって貯湯タンク上部から押し出される高温水を導く。
混合弁は、出湯管に設けられ給水管から分岐し貯湯タンクをバイパスする給水バイパス管に接続され、貯湯タンクから導かれる高温水と給水バイパス管から導かれる水とを混合する。
制御手段は、設定された温度となるよう混合弁を制御して給湯を開始し、所定の給湯量に到達したときに、給水停止弁の開度を段階的に複数段に絞るとともに、それぞれの開度で所定時間継続し、しかる後に給水停止弁を全閉止するよう制御する。
図1は、貯湯式給湯機の概略の構成図である。
図中1は、温水を貯溜する貯湯タンク2等を備えた貯湯タンクユニットである。図中3は、上記貯湯タンクユニット1と2本の連通管4a,4bを介して連通され、貯湯タンク2内の温水を加熱する加熱手段である、たとえばヒートポンプユニットである。
さらにヒートポンプユニット3は、たとえば厨房に設置されるリモコン(遠隔操作盤)からの操作信号を受けて、上記圧縮機や電子膨張弁を制御するヒートポンプユニット3用の制御部を備えている。(全て図示しない)
上記一方の連通管4aは、上記貯湯タンクユニット1に収容される貯湯タンク2の底部と、上記ヒートポンプユニット3とを連通していて、この中途部には循環ポンプPが設けられており、往き用連通管4aを構成する。他方の連通管4bは、貯湯タンク2の上部とヒートポンプユニット3とを連通しており、戻り用連通管4bを構成する。
上記混合弁10において、貯湯タンク2から出湯管7に導かれる高温水と、給水源から給水管5および給水停止弁6を介して給水バイパス管13に導かれる水とが混合する。上記高温水接続口aと給水接続口bに対する絞り制御により、設定温度の湯として導出できるようになっている。
上記制御部15には、タンク温度センサCと、流量センサ11と、混合湯温センサ12から検知信号が送られる。制御部15は、これらセンサC、11,12からの検知信号を受けて演算をなし、給水停止弁6と混合弁10へ制御信号を送るようになっている。特に混合弁10においては、高温水接続口aと給水接続口bの開度が制御される。
図3に、上記第1の実施の形態における湯はり制御のフローチャートを示す。
ステップS1の「湯はり動作スタート」では、ユーザーがリモコンの湯はりスイッチをオンする。リモコンから貯湯タンクユニット1の制御部15に信号が送られて、ステップS2となる。
給水源から給水管5と給水停止弁6を介して貯湯タンク2底部に水が導かれ、貯湯タンク2内に給水圧がかかる。ここでユーザーは、リモコンの湯はりスイッチをオンにした後で、浴槽Yに対して設けられる給湯栓8を開放操作する必要がある。
ステップS3で上記給湯栓8が開放操作されると、給水管5から貯湯タンク2底部にかかる給水圧により貯湯タンク2上部の高温水は押し上げられて出湯管7に導かれる。同時に、水が給水バイパス管13を介して混合弁10に導かれ、高温水と混合して温水の温度は低下する。流量センサ11は流通する温水の流量を計測し、その計測信号を制御部15へ送る。
つぎにステップS5に移って、浴槽Sへの「湯はり量が、設定量と等しいか、もしくは設定量以上であるか否か?」が選択される。Noの場合はステップS4に戻り、Yesの場合、すなわち浴槽Yへ少なくとも設定量の湯はりがなされた状態では、ステップS6に移る。
この所定時間は、貯湯タンク2の内圧が安定し、出湯管7から混合弁10に導かれる高温水の量が、貯湯タンク2への給水量と略一致し、混合弁10から先の出湯管7に供給される湯の温度が、略設定温度になる時間である。所定時間内であるNoの場合はステップS6に戻り、所定時間を継続したらYesとなって、ステップS8に移る。
このときも、混合弁10から先の出湯管7に供給される湯の温度は、設定温度より高くなるが、給水停止弁6の開度の変動量がステップS6よりも小さいので、湯の温度上昇もステップS6より小さくなる。
混合弁10から先の出湯管7に供給される湯の温度は、設定温度より高くなるが、給水停止弁6の開度の変動量がステップS8よりも小さいので、湯の温度上昇もステップS8よりもさらに小さくなる。
しかしながら、給水停止弁6の開度の変動量がごくわずかであるので、貯湯タンク2から出湯管7へ押し出される高温水の量もごくわずかになる。したがって、出湯管7にある設定温度の湯の中に、ごくわずかな量の高温水が混入するだけであるので、出湯管7内の湯の温度はごくわずかに上昇するだけである。
しかしながら、給水停止弁の開度を一旦半開に絞り、その後、全閉状態に切換えても、給水圧力が高い場合には、慣性や貯湯タンク内圧等の影響により、給水停止弁の全閉後に、ある程度多量の高温水が貯湯タンクから多量の高温水が出湯管に押し出されてしまう。
しかしながら、給水停止弁の開度を一度に大幅に絞ると、高温水の慣性および給水量の変動にともなう貯湯タンク内圧の変動の影響等により、貯湯タンクから出湯管へ、給水量よりも多くの量の高温水が押し出され続ける。
この状態から、ある程度の時間が経過すれば、給水停止弁の開度に応じた設定温度の温水が供給されるようになる。したがって、タイミングを合わせて給水停止弁を全閉にすれば、湯はり終了時点で給水停止弁を瞬時に全閉にするのと比べて、出湯管に供給される高温水の量を大幅に少なくでき、出湯管に溜まる湯の温度を低下させることができる。
以下、制御部15が上述の制御をなす場合の、実施の形態について説明する。
ステップT1からT4に至るまでのフロー内容は、先に第1の実施の形態で説明した図3のステップS1からS4に至るまでのフロー内容と全く同一である。
すなわち、リモコンの湯はりスイッチをオンにすることで、給水停止弁6の全開が確認される。浴槽Yに対する給湯栓9を開放すると、貯湯タンク2から高温水が出湯管7に押し出され、混合弁10で水と混合する。混合弁10で設定温度(たとえば42℃)の湯となるよう制御され、浴槽Yに対して設定温度の湯が供給され、湯はりがなされる。
すなわち、図5に実線変化で示すように、貯湯給湯機の使用給水圧力が低ければ、給水停止弁6を絞る時間(所定時間)が短くてすむが、使用給水圧力が高ければ、給水停止弁6を絞る時間(所定時間)が長くなる。したがって、各絞り制御の所定時間は、貯湯給湯機の使用給水圧力に応じて変更すれば良い。
Claims (4)
- 給水源から導かれた水を加熱して温水化する加熱手段と、
この加熱手段で加熱された温水を貯溜する貯湯タンクと、
この貯湯タンク底部に接続され、給水源から貯湯タンクへ水を供給する給水管と、
この給水管に設けられ、水の供給を開閉自在に遮断する給水停止弁と、
上記貯湯タンク上部と、浴槽や厨房等に設けられる給湯栓とを連通し、上記給水管と給水停止弁を介して導かれる水の給水圧によって貯湯タンク上部から押し出される高温水を導く出湯管と、
この出湯管に設けられるとともに、上記給水管から分岐し貯湯タンクをバイパスする給水バイパス管に接続され、貯湯タンクから導かれる高温水と給水バイパス管から導かれる水とを混合する混合弁と、
設定された温度となるよう上記混合弁を制御して給湯を開始し、所定の給湯量に到達したときに、上記給水停止弁の開度を段階的に複数段に絞るとともに、それぞれの開度で所定時間給水し、しかる後に上記給水停止弁を全閉止するよう制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする貯湯式給湯機。 - 上記制御手段は、上記給水停止弁を全閉止する前の絞り開度において、少なくとも、全開の半分である半開状態よりも小さい開度に絞り制御することを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯機。
- 上記制御手段は、上記給水停止弁の開度を複数段に絞り制御する前に、上記混合弁の高温水側の開度を絞って設定温度よりも低い温度で給湯するよう制御することを特徴とする請求項1および請求項2のいずれかに記載の貯湯式給湯機。
- 上記制御手段による、上記給水停止弁の開度を段階的に複数段に絞って給水する際の、各段階での所定時間の設定は、使用する給水圧力が高いほど、長い所定時間を要するよう制御することを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯機。
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