JP2006125746A - Storage type hot water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は浴槽への湯張り量とタンクの残湯との熱量比較により、タンクの熱量不足と判断されたときに沸き上げを行う貯湯式給湯器に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type hot water heater that performs boiling when it is determined that the amount of heat in a tank is insufficient by comparing the amount of hot water in a bathtub and the amount of remaining hot water in the tank.
従来、この種の貯湯式給湯器は、タンクの残湯量を検知する残湯温度検出器によって、タンク内の湯量が所定湯量以下になったことを検出すると、タンク内の湯水の沸き上げを行うものであった(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, this type of hot water storage type hot water heater boils hot water in a tank when it detects that the amount of hot water in the tank has become a predetermined amount or less by means of a remaining hot water temperature detector that detects the amount of hot water in the tank. (For example, refer to Patent Document 1).
図3は特許文献1に記載された従来の貯湯式給湯器を示すものである。図3において、1は貯湯タンク、2は熱源機、3a〜3dは残湯温度検出器、4は混合弁、5は浴槽、6はカラン、7はシャワーである。
FIG. 3 shows a conventional hot water storage type hot water heater described in
この貯湯式給湯器において、まず深夜時間帯の料金の安い深夜電力によって沸き上げが行われ、タンク1にお湯が貯湯される。その後、昼間時間帯に使用者が浴槽5へ風呂湯張り給湯を行うと、混合弁4によってタンク1に貯湯されたお湯と水が混合され、所定の温度となって供給される。同じくカラン6、シャワー7からも給湯が行われると、混合弁4によって所定温度のお湯が供給される。そして、給湯を行うことでタンク1の残湯量が減少していき、残湯温度検出器3が所定の残湯量以下になったことを検出すると、湯切れを防止するため、熱源機2を駆動しタンク1内の湯水の沸き上げを行う。
しかしながら、前記従来の構成は、給湯を行うことで減少した残湯量を検出することによって、湯切れを防止する沸き上げ運転を行うものであり、たくさんのお湯を連続的に供給し続ける風呂湯張り給湯を行っている途中で残湯量の減少を検知し、沸き上げを開始しても、湯切れに至ってしまう恐れがある。このとき湯切れに至ることなく風呂湯張り給湯と同時に沸き上げるためには、18kW以上の出力を有する熱源機が必要であり、現在の一般的な家庭用の貯湯式給湯器には、そのような高出力の熱源機は搭載されていない(熱源機の能力は、給湯量:10L/min、給湯温度:40℃、給水温度:15℃として算出)。 However, the conventional configuration performs a boiling operation to prevent running out of hot water by detecting the amount of remaining hot water that has decreased due to hot water supply. Even if a decrease in the amount of remaining hot water is detected during hot water supply and boiling is started, the hot water may run out. At this time, in order to boil the hot water at the same time as the hot water supply without bathing, a heat source device having an output of 18 kW or more is required, and the current general hot water storage hot water heater for home use is like that. No high-output heat source machine is mounted (the capacity of the heat source machine is calculated assuming that the amount of hot water supply is 10 L / min, the hot water supply temperature is 40 ° C., and the water supply temperature is 15 ° C.).
本発明は、前記従来の課題を解決するのもので、使用者が浴槽への風呂湯張り給湯を開始したときに風呂の湯張りに必要な湯量と、タンク内の湯量との熱量の比較を行い、タンク内の湯量では熱量が不足していると判断されると、熱源機によりタンク内の湯水の沸き上げを行うことで、早く沸き上げ開始することができ、湯切れに至ることを防止することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned conventional problem, and compares the amount of heat between the amount of hot water required for bathing and the amount of hot water in the tank when the user starts bathing in the bath. If the amount of heat in the tank is determined to be insufficient, the heat source can boil the hot water in the tank and start boiling quickly, preventing hot water from running out. The purpose is to do.
前記従来の課題を解決するために本発明の貯湯式給湯器は、湯水を貯湯するタンクと、前記タンク内の湯水を沸き上げる熱源機と、前記タンク内の残湯量を検出する残湯温度検出器と、浴槽への湯張り運転をオン/オフ制御する風呂運転スイッチと浴槽への風呂必要湯量を設定する湯量設定スイッチを有したリモコンとを備え、浴槽への湯張り運転を開始したときに前記残湯温度検出器で検出した前記タンク内の湯量が前記リモコンの湯量設定スイッチで設定された風呂必要湯量より少ない場合は前記熱源機により前記タンク内の湯水の沸き上げを行う貯湯式給湯器としたものである。 In order to solve the above-described conventional problems, a hot water storage type water heater of the present invention includes a tank for storing hot water, a heat source device for boiling hot water in the tank, and a remaining hot water temperature detection for detecting the amount of remaining hot water in the tank. And a remote control with a hot water setting switch for setting the required amount of hot water for the bathtub when the hot water operation for the bathtub is started. When the amount of hot water in the tank detected by the remaining hot water temperature detector is less than the required amount of hot water in the bath set by the hot water amount setting switch of the remote controller, the hot water storage type hot water heater that boils hot water in the tank by the heat source device It is what.
これによって、風呂湯張り給湯によりタンクの残湯量が少なくなる前に沸き上げを開始することとなり、十分な残湯量を確保することで湯切れを防止することになる。 As a result, boiling is started before the amount of remaining hot water in the tank is reduced due to the hot water supply from the bath, and running out of hot water is prevented by securing a sufficient amount of remaining hot water.
本発明の貯湯式給湯器は、風呂湯張り給湯によりタンクの残湯量が少なくなる前から沸き上げを開始することができ、十分な残湯量を確保することで、湯張りによって湯切れに至ることを防止すると共に、湯張り後の保温、足し湯、シャワーに必要な湯量も確保することができ、快適に入浴することができる。 The hot water storage type water heater of the present invention can start boiling before the remaining hot water amount in the tank decreases due to the hot water filling in the bath, and the hot water filling causes the hot water to run out. In addition, it is possible to secure the amount of hot water necessary for hot water retention, additional hot water, and shower after hot water filling.
第1の発明は、湯水を貯湯するタンクと、前記タンク内の湯水を沸き上げる熱源機と、前記タンク内の残湯量を検出する残湯温度検出器と、浴槽への湯張り運転をオン/オフ制御する風呂運転スイッチと浴槽への風呂必要湯量を設定する湯量設定スイッチを有したリモコンとを備え、浴槽への湯張り運転を開始したときに前記残湯温度検出器で検出した前記タンク内の湯量が前記リモコンの湯量設定スイッチで設定された風呂必要湯量より少ない場合は前記熱源機により前記タンク内の湯水の沸き上げを行う貯湯式給湯器とすることにより、風呂湯張り給湯によりタンクの残湯量が少なくなる前に沸き上げを開始することとなり、十分な残湯量を確保することで湯切れを防止することができる。 In a first aspect of the present invention, a tank for storing hot water, a heat source device for boiling the hot water in the tank, a remaining hot water temperature detector for detecting the amount of remaining hot water in the tank, and a hot water filling operation to the bathtub are turned on / The tank has a bath operation switch for off-control and a remote control having a hot water setting switch for setting a required amount of hot water for the bathtub, and the inside of the tank detected by the remaining hot water temperature detector when the hot water filling operation to the bathtub is started. If the amount of hot water in the bath is less than the required hot water amount set with the hot water setting switch on the remote controller, a hot water storage water heater that heats up the hot water in the tank with the heat source device is used. Boiling is started before the amount of remaining hot water is reduced, and running out of hot water can be prevented by securing a sufficient amount of remaining hot water.
第2の発明は、特に、第1の発明の風呂必要湯量は、浴槽の湯張りに必要な湯量に、湯張り後の浴槽の保温や足し湯、及びシャワーに必要な湯量を加算したものとすることにより、風呂湯張り給湯によりタンクの残湯量が少なくなる前に沸き上げを開始することとなり、湯張りによって湯切れに至ることを防止すると共に、湯張り後の足し湯や、シャワーに必要な湯量も確保することができ、快適に入浴することができる。 In the second invention, in particular, the amount of hot water required for the bath of the first invention is obtained by adding the amount of hot water necessary for hot water filling of the bathtub to the amount of hot water necessary for hot water in the bathtub after hot water filling, additional hot water, and shower. This will start boiling before the remaining hot water in the tank is reduced due to the hot water supply in the bath, preventing the hot water from filling up, and it is necessary for the additional hot water after the hot water filling and the shower A large amount of hot water can be secured, and bathing can be performed comfortably.
第3の発明は、特に、浴槽への湯張り量を検出する湯張量検出器と、前回の浴槽への湯張り量を風呂必要湯量として記憶する湯張量記憶部を備え、浴槽への風呂湯張り給湯を開始したときに、残湯温度検出器が検出したタンク内の湯量が前記湯張量記憶部が記憶している風呂必要湯量より少ない場合は、熱源機により前記タンク内の湯水の沸き上げを行う貯湯式給湯器とすることにより、風呂湯張り給湯によりタンクの残湯量が少なくなる前に沸き上げを開始することとなり、十分な残湯量を確保することで湯切れを防止することができる。 In particular, the third invention includes a hot water amount detector that detects the amount of hot water in the bathtub, and a hot water amount storage unit that stores the previous hot water amount in the bathtub as the required hot water amount for the bath. When the amount of hot water in the tank detected by the remaining hot water temperature detector is less than the required hot water amount stored in the hot water storage unit when the bath hot water supply is started, the hot water in the tank is By using a hot water storage type water heater that heats up the water, boiling water will be started before the remaining amount of water in the tank decreases due to the hot water supply to the bath, preventing running out of water by ensuring a sufficient amount of remaining hot water. be able to.
第4の発明は、特に、浴槽への風呂湯張り給湯を開始してから湯張量検出器で浴槽へ注湯されている湯量を積算して現在注湯量とし、前記残湯温度検出器が検出したタンク内の湯量との熱量が風呂必要湯量から前記現在注湯量を差し引いた湯量より少ない場合は、熱源機により前記タンク内の湯水の沸き上げを行うことで、タンク内の湯量では熱量が不足していると判断された時点から、熱源機によりタンク内の湯水の沸き上げを行うこととなり、湯張り途中で炊事などの給湯によってタンクのお湯が使用された場合に、湯切れに至ることを防止するとができる。 In particular, the fourth aspect of the present invention integrates the amount of hot water poured into the bathtub with the hot water amount detector after the bath hot water supply to the bathtub is started, and obtains the current hot water amount. If the amount of heat with the detected amount of hot water in the tank is less than the amount of hot water required by subtracting the amount of hot water to be poured from the required amount of hot water in the bath, the amount of heat in the amount of hot water in the tank From the point when it is determined that there is a shortage, hot water in the tank will be boiled up by the heat source machine, and if the hot water in the tank is used due to hot water supply such as cooking in the middle of hot water filling, the hot water will run out Can be prevented.
第5の発明は、特に、第3の発明の風呂必要湯量を、過去の所定日数期間内の最大湯量として記憶して、タンク内の湯量との熱量の比較を行うこととなり、使用者の生活パターンにおける最大値で判定することができ、生活パターンの変動における湯切れを防止することができる。 In particular, the fifth invention stores the amount of hot water required for the bath of the third invention as the maximum amount of hot water in a predetermined number of days in the past, and compares the amount of heat with the amount of hot water in the tank. It can be determined by the maximum value in the pattern, and it is possible to prevent running out of hot water due to changes in lifestyle patterns.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
(実施の形態1)
図1は、本発明の第1の実施の形態における貯湯式給湯器の構成図を示すものである。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram of a hot water storage type water heater in a first embodiment of the present invention.
図1において、10はお湯を貯湯するタンクであり、上部には出湯管11を、タンク10の下部には入水管12を有している。入水管12は上水道が接続される給水口13から、水道圧を減圧させる減圧弁14を介して接続されている。タンク10内では、比重差からお湯が上部、水が下部に分離し、タンク10内の湯水の沸き上げ時にはタンク10上部からお湯が貯湯されることで、お湯が押し下げられる形で層を形成して蓄積される。そして、出湯管11から給湯されると、それに伴い入水管12からタンク10内に水が給水されて、タンク10内は常に湯水で満たされた状態となる。
In FIG. 1,
タンク10の湯水の沸き上げは、制御器15によって動作が制御されている。タンク10には、下部から上部へと連結された沸き上げ配管16が接続されてあり、その沸き上げ配管16には、沸き上げポンプ17と熱源機18が介在している。沸き上げポンプ17を駆動することで、タンク10下部の湯水を熱源機18へと供給し、熱源機18によって湯水が過熱した後、タンク10上部へと戻されることで貯湯されていく。このとき熱源部18は、圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧装置、空気熱交換器等が設けられたヒートポンプサイクル機構を有したヒートポンプ若しくヒータとする。
The operation of boiling water in the
一般的に貯湯式給湯器は、安い深夜電力を利用する夜間蓄熱型の給湯器として、夜間にタンク10全量の湯水の沸き上げを行う。よって、使用者は夜間に沸き上げられたお湯を、昼間の給湯に利用しているということになる。使用者がカラン19、シャワー20、浴槽21の何れかの給湯を行うとき、タンク10から出湯管11を介して供給されたお湯と、減圧弁14で減圧され入水管12を介して供給される水を、混合弁22がミキシングを行う。混合弁22でミキシングされる目標温度は、リモコン23の温度調節スイッチ24で設定される。そして、給湯温度検出器25が目標温度になるように混合弁22が駆動される。また、浴槽21へ風呂湯張り給湯を行うときは、リモコン23の風呂運転スイッチ26の操作を行う。風呂運転スイッチ26をオンすると、注湯弁27が開くことで、設定温度のお湯が給湯され、リモコン23の湯量設定スイッチ28で設定された湯量に到達したことを湯張量検出器29が検出すると風呂湯張り給湯は停止する。
In general, a hot water storage type water heater is a night heat storage type water heater that uses cheap late-night power, and boils the entire amount of hot water in the
次に、図2の制御フローを併用しながら説明していく。 Next, a description will be given while also using the control flow of FIG.
使用者がカラン19、シャワー20で給湯を行うと、タンク10内に貯湯されたお湯は減少していく。タンク10の貯湯容量は有限であるから、風呂運転スイッチ26の操作によって、風呂湯張り給湯が開始されたときには、タンク10内に残っている残湯量では湯切れしてしまう可能性があり、昼間にタンク10の湯水を沸き上げる必要がある。そこで、まず、使用者が風呂運転スイッチ26の操作を行ったかどうかの判定を行う(ステップ1)。
When the user supplies hot water with the
ステップ2において、風呂湯張り給湯に必要な風呂必要湯量が決定される。風呂必要湯量は湯量設定スイッチ28によって決定され、例えば、40Lから500Lまでの湯量を任意に選択できるものである。また、入浴中には、浴槽21の湯量が減れば足し湯が行われる場合や、シャワーを浴びる場合があり、湯張り後もタンク10にはお湯が必要となる。そこで、湯量設定スイッチ28によって決定された湯量に、湯張り後に必要な所定の湯量を加算することで、湯切れすることのない十分な湯量を風呂必要湯量として決定しても良い。
In
ステップ3において、風呂湯張り給湯が開始されれば、次に現在のタンク10内の残湯量を検出する。タンク10には、下部から上部の水温を検出する複数の残湯温度検出器30a、30b、30c、30dが配置されている。残湯温度検出器30a、30b、30c、30dは、検出温度が例えば60℃以上の時はその設置位置までお湯が有り、45℃を下回った時点でお湯が無いと判定する。45℃と60℃とを判断温度とすることで判定のチャタリングを防止していて、一度60℃以上を上回ってお湯が有ると判断されると、45℃を下回るまでは、お湯が有ると判定し続ける。
In
ステップ4において、風呂必要湯量と、タンク10の残湯量との熱量の比較を行う。タンク10に貯湯されているお湯の温度と、風呂湯張り給湯に必要な温度は異なり、そのままの湯量を比較することはできないので、熱量比較を行うことになる。まず、出湯管11に配置された出湯温度検出器31で検出した出湯温度と、入水管12に配置された入水温度検知器32で検出した入水温度と、給湯温度検出器25で検出したミキシング後の給湯温度で混合比を求める。そして、風呂必要湯量と混合比を乗算すれば、タンク10の残湯温度と比較することができる。例えば、出湯温度が90℃、入水温度が15℃、給湯温度が40℃、風呂必要湯量が250Lとすると、混合比は約33%となり、タンク10に必要な残湯量は約83Lとなる。このとき、残湯温度検出器30aがタンク10の上部より50Lの位置に配置され、残湯温度検出器30bが100L位置、残湯温度検出器30cが150L位置、残湯温度検出器30dが200L位置に配置されていたとする。熱量換算結果の約83Lより多めの100L位置に配置されている残湯温度検出器30bが、お湯有りを検出していれば、タンクには十分な残湯量があると判断され、お湯無しを検出していれば、このままでは湯切れに至ると判定される。
In
なお、出湯温度の検出はタンクの上部に取り付けられている残湯温度検出器30aで行い、入水温度の検出はタンクの下部に取り付けられている残湯温度検出器30dで行っても良い。この場合の出湯温度の検出は、残湯温度検出器30aの検出温度をそのまま適用するが、タンク10の残湯量が残湯温度検出器30aの配置位置を下回ってしまうと、正確な温度検出ができなくなるので、例えば検出温度が60℃を下回っていた場合は、60℃と判定させて演算する。また、入水温度の検出では、タンク10全量がお湯であった場合は検出することができないので、例えば、残湯温度検出器30dの一つ上に配置された残湯温度検出器30cが、お湯無しと判定されている間の検出温度を入水温度として確定させ、残湯温度検出器30cがお湯有りと判定すると、それ以前に確定していた検出温度を入水温度として保持させておき演算に用いる。
It should be noted that the tapping temperature may be detected by the remaining hot
ステップ5において、熱量の比較の結果湯切れに至ると判定されると、タンク10の湯水の沸き上げを行う。ステップ4の例で説明すると、算出されたタンク10に必要な残湯量が約83Lであった場合、100L位置に配置されている残湯温度検出器30bがお湯有りと検出するまで沸き上げを行う。なお、残湯温度検出器30bがお湯有りを検出する前に、湯張り給湯が終了した場合は、その時点で沸き上げを終了しても良い。
In
ステップ6において、熱量の比較の結果湯切れには至らないと判定された場合でも、風呂必要湯量の再決定を行う。風呂必要湯量の再決定は、湯張量検出器29がカウントしている浴槽21への注湯量を、ステップ2で決定された風呂必要湯量から減算することで決定する。風呂湯張り給湯中常に風呂必要湯量の再決定を行うことで、同時に洗面所や台所で給湯が行われたことによるタンク10の残湯量減少を検知することができ、ステップ4にて、このままでは湯切れに至ると判定されると、ステップ5で沸き上げを行うことができる。
Even if it is determined in step 6 that the hot water does not run out as a result of the heat amount comparison, the amount of hot water required for the bath is determined again. The redetermination of the required amount of hot water for the bath is determined by subtracting the amount of hot water poured into the
本実施例の貯湯式給湯器は、前回の浴槽への湯張り量を記憶する湯張量記憶部33を備えている。湯張量記憶部33は、風呂運転スイッチ26操作で風呂湯張り給湯を開始してから、湯量設定スイッチ28で設定された湯量に到達するまで、実際に湯張量検出器29がカウントした湯量を風呂必要湯量として記憶する。また、例えば過去7日間の湯量を比較し、その中の最大湯量を風呂必要湯量として選択する。そして、足し湯やシャワーを加味した湯量で、タンク10の残湯湯量との熱量比較を行う。このように、過去の所定日数期間内の最大湯量で熱量比較を行うことで、生活パターンの変動における湯切れを防止することができる。
The hot water storage type water heater of the present embodiment includes a hot
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯器は、風呂湯張り給湯時に湯切れすると判定されるとタンクの沸き上げを行う機器として、電気温水器やヒートポンプ給湯機等の用途に適用できる。 As described above, the hot water storage type water heater according to the present invention can be applied to uses such as an electric water heater and a heat pump water heater as a device for boiling up a tank when it is determined that the hot water runs out during bath hot water supply.
10 タンク
18 熱源機
23 リモコン
26 風呂運転スイッチ
28 湯量設定スイッチ
29 湯張量検出器
30a 残湯温度検出器
30b 残湯温度検出器
30c 残湯温度検出器
30d 残湯温度検出器
33 湯張量記憶部
DESCRIPTION OF
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