JP2013152049A

JP2013152049A - 貯湯式給湯装置

Info

Publication number: JP2013152049A
Application number: JP2012013331A
Authority: JP
Inventors: Takaaki Yachita; 貴章谷地田; Hiroki Kubota; 広記窪田
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2012-01-25
Filing date: 2012-01-25
Publication date: 2013-08-08
Anticipated expiration: 2032-01-25
Also published as: JP5734884B2

Abstract

【課題】放熱ロスを考慮した落とし込み湯張りを行う貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】貯湯タンク２底部に連通して給水を行う給水管７と、出湯管８からの高温水と給水管７から分岐した給水バイパス管９からの低温水とを混合する混合弁１０と、該混合弁１０で混合された混合水を端末の蛇口１２から給湯及び浴槽１３へ直接落とし込む湯張りを行う給湯管１１と、給湯温度を検知する給湯温度センサ１４と、給湯量をカウントする給湯流量センサ１５と、前記浴槽１３への落とし込み湯張り時、設定された目標設定温度になるように混合弁１０を制御し、目標湯張り量に達することで湯張り停止の報知を行う貯湯制御手段１７とを備えたもので、前記貯湯制御手段１７は外気温度を検知する外気温度センサ３０の検知する外気温度が低い程、目標設定温度を高く所定量も多く湯張りする補正湯張り後、再び元の目標設定温度での湯張りに戻すようにしたものである。
【選択図】図３

Description

この発明は、蛇口から浴槽に直接温水を落とし込む湯張りを行う貯湯式給湯装置に関するものである。

従来よりこの種のものに於いては、冬場が判定された時には、ほぼ半量を風呂設定温度より高い温度で湯張りした後、残りを風呂設定温度で湯張りして、沸き上がり温度が風呂設定温度を越えないようにしたものであった。

特許３８５９５３４号公報

ところでこの従来のものでは、外気温度による放熱ロスは、外気温度によってそれぞれ異なるので、大雑把に制御したのでは、沸き上がり温度が設定温度より高かったり低かったりと大きく変動し、設定温度の沸き上がりとはならないものであった。

この発明はこの点に着目し上記課題を解決するため、請求項１では特にその構成を、加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク上部に連通して高温水を出湯する出湯管と、貯湯タンク底部に連通して給水を行う給水管と、前記出湯管からの高温水と給水管から分岐した給水バイパス管からの低温水とを混合する混合弁と、該混合弁で混合された混合水を端末の蛇口から給湯及び浴槽へ直接落とし込む湯張りを行う給湯管と、給湯温度を検知する給湯温度センサと、給湯量をカウントする給湯流量センサと、前記浴槽への落とし込み湯張り時、設定された目標設定温度になるように混合弁を制御し、目標湯張り量に達することで湯張り停止の報知を行う貯湯制御手段とを備えたものに於いて、前記貯湯制御手段は外気温度を検知する外気温度センサの検知する外気温度が低い程、目標設定温度を高く所定量も多く湯張りする補正湯張り後、再び元の目標設定温度での湯張りに戻すようにしたものである。

又請求項２では、前記補正湯張りを、湯張り開始初期に行うようにしたものである。

この発明の請求項１によれば、外気温度に応じて目標設定温度を変動すると共に、この変動した目標設定温度での湯張り量も変動させる補正湯張りを行うので、外気温度低下による放熱ロス分を補い最終的には目標設定温度の落とし込み湯張りが行われるものであり、常に安心して良好な給湯が行われるものである。

又請求項２によれば、前記補正湯張りを、湯張り開始初期に行うようにしたので、浴槽の下側に温度の高いお湯が位置し、この上にこれより温度が低い温水が湯張りされて、浴槽内で温水の対流が起きて均一の温水温度を得ることが出来るものである。

この発明の一実施形態の概略構成図。同一実施形態の要部ブロック図。同一実施形態の動作を説明するためのフローチャート。

次に、この発明の一実施形態の貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を内蔵する貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク２内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は貯湯タンク２の下部に接続された往き管５及び貯湯タンク２の上部に接続された戻り管６よりなる循環回路、７は貯湯タンク２の下部に接続され貯湯タンク２に水を給水する給水管、８は貯湯タンク２の上部に接続され貯湯されている高温水を出湯する出湯管である。

９は給水管７から分岐された給水バイパス管、１０は出湯管８からの高温水と給水バイパス管９からの給水とを混合して目標設定温度の湯とする混合弁、１１は混合弁１０で混合された混合水を端末の蛇口１２から給湯及び浴槽１３へ直接落とし込む湯張りを行う給湯管、１４は給湯管１１に取り付けられ混合弁１０で混合後の給湯温度を検出する給湯温度センサ、１５は給湯管１１に取り付けられ給湯量をカウントする給湯流量センサ、１６は貯湯タンク２の側面上下にわたり複数設けられ、貯湯タンク２内の湯水の温度を検出する貯湯温度センサ、１７は貯湯タンクユニット１内の各センサの出力を受けて各アクチュエータの作動を制御する貯湯制御手段である。

前記貯湯制御手段１７は、過去数日分の給湯量の最大値や平均値等の湯の使用実績から翌日の給湯量を予測し、予測した給湯量を確保できるように沸き上げ目標温度を６５℃から９０℃の範囲で決定するものであり、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯になると、貯湯タンク２内の湯水が所定の沸き上げ目標温度になるようにヒートポンプユニット３で沸き上げる沸き上げ運転開始命令をヒートポンプユニット３側に指示するものであり、又貯湯制御手段１７は風呂リモコン１８の落とし込みスイッチＡＯＮによる浴槽１３への落とし込み湯張り時、給湯温度が風呂リモコン１８の温度設定手段１９で設定される目標設定温度になるように給湯温度センサ１４の検知温度で混合弁１０を制御すると共に、給湯流量センサ１５がカウントする落とし込み湯張り量が予め設定された浴槽１３の満量２００Ｌの検知で報知手段２０を作動させるものである。

前記ヒートポンプユニット３は、冷媒を圧縮する回転数可変の圧縮機２１と、高温高圧の冷媒と貯湯タンク２内の湯水とを熱交換する水冷媒熱交換器２２と、水冷媒熱交換器２２通過後の冷媒を減圧させる減圧器としての膨張弁２３と、膨張弁２３からの低温低圧の冷媒を蒸発させる蒸発器としての空気熱交換器２４とを冷媒配管で環状に接続したヒートポンプ回路２５と、空気熱交換器２４に送風する室外ファン２６と、水冷媒熱交換器２２の水側と貯湯タンク２とを湯水配管で環状に接続した循環回路４途中に設けられ貯湯タンク２の湯水を循環させる回転数可変の循環ポンプ２７とを備えているものである。

２８は圧縮機２１と水冷媒熱交換器２２との間の冷媒配管に設けられ、圧縮機２１から吐出された冷媒の吐出温度を検出する吐出温度検出手段としての吐出温度センサ、２９は水冷媒熱交換器２２と膨張弁２３との間の冷媒配管に設けられ、水冷媒熱交換器２２で熱交換した後の冷媒の出口温度を検出する冷媒出口温度検出手段としての冷媒出口温度センサ、３０は空気熱交換器２４の空気入口側に設けられ、外気温度を検出する外気温度検出手段としての外気温度センサ、３１は水冷媒熱交換器２２の水側に流入し、水冷媒熱交換器２２で熱交換する前の湯水の入水温度を検出する入水温度検出手段としての入水温度センサ、３２は水冷媒熱交換器２２の水側から流出し、水冷媒熱交換器２２で熱交換した後の湯水の沸き上げ温度を検出する沸き上げ温度検出手段としての沸き上げ温度センサである。

前記外気温度センサ３０が所定温度未満ここでは７℃未満を検知している場合には、蛇口１２からの浴槽１３への落とし込み湯張り時の目標設定温度を＋２℃高くして、落とし込み初期から所定量ここでは満量の６０％＝１２０Ｌを湯張りした後、残りの４０％＝８０Ｌを元の目標設定温度で湯張りする補正湯張りの制御を貯湯制御手段１７に行わせるものであり、又外気温度センサ３０の検知温度が７℃以上で１６℃未満の場合には、蛇口１２からの浴槽１３への落とし込み湯張り時の目標設定温度を＋１℃高くして、落とし込み初期から所定量ここでは満量の４０％＝８０Ｌを湯張りした後、残りの６０％＝１２０Ｌを元の目標設定温度で湯張りするようにしたものである。

３３はヒートポンプユニット３内の各センサの出力を受けて各アクチュエータの作動を制御する制御手段としての加熱制御手段で、貯湯制御手段１７と通信可能に接続され、貯湯制御手段１７と連携して作動するものである。

次に、この実施形態の深夜時間帯における沸き上げ運転の動作について説明する。
電力料金単価の安価な深夜時間帯になると、貯湯制御手段１７は貯湯タンク２内の湯水が所定の沸き上げ目標温度になるようにヒートポンプユニット３で沸き上げる沸き上げ運転の開始を加熱制御手段３３へ指示する。そして、加熱制御手段３３は外気温度センサ３０で検出した外気温度に応じた回転数で圧縮機２１を制御すると共に、沸き上げ目標温度に応じて目標吐出温度を設定し、吐出温度センサ２８で検出する冷媒の吐出温度が目標吐出温度になるように膨張弁２３の開度を制御する。また、室外ファン２６も外気温度センサ３０で検出した外気温度に応じた予め設定された回転数で制御する。また同時に、加熱制御手段３３は沸き上げ温度センサ３２で検出する水冷媒熱交換器２２で加熱された湯水の温度が沸き上げ目標温度になるように循環ポンプ２７の回転数を制御することで、加熱制御手段３３は沸き上げ運転を行うものである。

次に蛇口１２からの浴槽１３への落とし込み湯張りについて、図３に示すフローチャートに従って説明する。
ステップＳ１で蛇口１２を開成すると共に落とし込みスイッチＡをＯＮすることで、落とし込み湯張りがスタートし、貯湯制御手段１７は外気温度センサ３０の検知温度をみに行き、ステップＳ２で外気温度が１６℃以上では、ＹＥＳでステップＳ３に進み湯張りの目標設定温度を風呂リモコン１８で設定された温度のままとして給湯温度センサ１４の検知温度で混合弁１０を制御するものであり、そしてステップＳ４で給湯流量センサ１５がカウントする落とし込み湯張り量が満量の２００Ｌになったかを判定し、ＹＥＳでステップＳ５に進んで報知手段２０の報知音で蛇口１２を閉めて湯張りは終了するものであり、外気温度が高く放熱ロスがない時には通常の落とし込み湯張りが行われるものである。

次に外気温度が低くステップＳ２でＮＯではステップＳ６に進んで外気温度センサ３０の検知温度が７℃以上で１６℃未満かを判断し、ＹＥＳではステップＳ７に進み湯張り温度を目標設定温度＋１℃とし、そしてステップＳ８で目標設定温度＋１℃での湯張り量が満量の４０％＝８０Ｌになったかを判断し、ＹＥＳでステップＳ９に進み湯張り温度を通常の目標設定温度に戻し、ステップＳ１０に進んで湯張り量が満量の残り６０％＝１２０Ｌになったかを判定し、ＹＥＳで同じくステップＳ５に進んで報知手段２０の報知音で蛇口１２を閉めて湯張りは終了するものであり、外気温度がやや低く放熱ロスが多少ある時には、落とし込み湯張りの温度を＋１℃上げて全体の４０％湯張り後に元に戻す補正湯張りを行うことで、放熱によるロス分を過不足なく補うことが出来、目標設定温度での入浴が可能となるものである。

一方外気温度が更に低くステップＳ６でＮＯではステップＳ１１に進んで外気温度センサ３０の検知温度が７℃未満かを判断し、ＹＥＳではステップＳ１２に進み湯張り温度を目標設定温度＋２℃とし、そしてステップＳ１３で目標設定温度＋２℃での湯張り量が満量の６０％＝１２０Ｌになったかを判断し、ＹＥＳでステップＳ１４に進み湯張り温度を通常の目標設定温度に戻し、ステップＳ１５に進んで湯張り量が満量の残り４０％＝８０Ｌになったかを判定し、ＹＥＳで同じくステップＳ５に進んで報知手段２０の報知音で蛇口１２を閉めて湯張りは終了するものであり、外気温度が低く放熱ロスが多い時には、落とし込み湯張りの温度を＋２℃上げて全体の６０％湯張り後に元に戻す補正湯張りを行うことで、放熱によるロス分を過不足なく補うことが出来、目標設定温度での入浴が可能となるものである。

このように落とし込み湯張りに補正湯張りを設けたことで、配管や浴槽１３からの放熱量を予測して湯張り温度、湯張り量を自動的に決定し湯張りするので、使用勝手良く快適な入浴が得られ常に安心して使用出来るものである。

２貯湯タンク
７給水管
８出湯管
９給水バイパス管
１０混合弁
１１給湯管
１２蛇口
１３浴槽
１４給湯温度センサ
１５給湯流量センサ
１７貯湯制御手段
２０報知手段
３０外気温度センサ

Claims

加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク上部に連通して高温水を出湯する出湯管と、貯湯タンク底部に連通して給水を行う給水管と、前記出湯管からの高温水と給水管から分岐した給水バイパス管からの低温水とを混合する混合弁と、該混合弁で混合された混合水を端末の蛇口から給湯及び浴槽へ直接落とし込む湯張りを行う給湯管と、給湯温度を検知する給湯温度センサと、給湯量をカウントする給湯流量センサと、前記浴槽への落とし込み湯張り時、設定された目標設定温度になるように混合弁を制御し、目標湯張り量に達することで湯張り停止の報知を行う貯湯制御手段とを備えたものに於いて、前記貯湯制御手段は外気温度を検知する外気温度センサの検知する外気温度が低い程、目標設定温度を高く所定量も多く湯張りする補正湯張り後、再び元の目標設定温度での湯張りに戻すようにした事を特徴とする貯湯式給湯装置。
前記補正湯張りを、湯張り開始初期に行うようにした事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。