(57)【要約】【課題】給湯加圧ポンプ使用により給湯圧を高めながら、使用勝手の良い貯湯式給湯装置を提供する。【解決手段】加熱手段３で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク２と、該貯湯タンク２内の湯水を給湯栓４の開栓より出湯させる給湯管２７と、該給湯管２７途中に備えられ湯水を給湯栓４まで圧送する給湯加圧ポンプ２９とを備えたもので、前記給湯加圧ポンプ２９は使用、不使用及び給湯量による能力可変を選択可能としたことにより、給湯加圧ポンプの使用、不使用を使用者自身が容易に選択出来、例えば同じ３階でも台所使用では回転数を抑えた低能力で駆動し、シャワー使用では最大回転数の高能力で駆動し、騒音の抑制と快適な使用を両立させるもので、ご近所に配慮した使用が出来るものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を給湯栓の開栓より出湯させる給湯管と、該給湯管途中に備えられ湯水を給湯栓まで圧送する給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは使用、不使用及び給湯量による能力可変を選択可能とした事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記給湯加圧ポンプの使用、不使用及び給湯量による能力可変の選択は、リモコンに備えられたポンプスイッチで行われる事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯湯タンク内に貯湯された湯水を給湯加圧ポンプで、圧送して給湯する貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のものでは、給湯管途中に給湯加圧ポンプを備え、給湯栓の開栓で貯湯タンク内の湯水を圧送して給湯することで、水道圧が極端に低い所や３階までの給湯や大気開放の貯湯タンク使用でも、良好に給湯が行われるようにしたものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開昭５８−４７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでこの従来のものでは、この給湯機が屋外に設置されることが殆どであり、給湯の度に給湯加圧ポンプが一定能力で駆動することから、この給湯加圧ポンプの駆動音が騒音の原因となり、家が密集している都市部では隣家に多大なる迷惑をかけると言う大きな課題を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明はこの点に着目し、上記欠点を解決する為、特に請求項１ではその構成を、加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を給湯栓の開栓より出湯させる給湯管と、該給湯管途中に備えられ湯水を給湯栓まで圧送する給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは使用、不使用及び給湯量による能力可変を選択可能としたものである。
【０００５】
又請求項２では、前記給湯加圧ポンプの使用、不使用及び給湯量による能力可変を選択は、リモコンに備えられたポンプスイッチで行われるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明の請求項１によれば、給湯加圧ポンプの使用、不使用を使用者自身が容易に選択出来、例えば同じ３階でも台所使用では回転数を抑えた低能力で駆動し、シャワー使用では最大回転数の高能力で駆動し、騒音の抑制と快適な使用を両立させるもので、ご近所に配慮した使用が出来るものであり、又茶碗洗い程度の小流量では回転数を抑えた低能力で駆動し、シャワーなどの大流量では最大回転数の高能力で駆動するなどきめ細かな選択も可能で極めて使用勝手が良いものである。
【０００７】
又請求項２によれば、前記給湯加圧ポンプの使用、不使用及び給湯量による能力可変を選択を、リモコンに備えられたポンプスイッチで行うようにしたことで、選択操作が容易で誤動作の心配もなく誰でもが簡単に操作出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯に用いるもので、１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク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１階・２階・３階の台所や洗面所やシャワー等に設けられた給湯栓、５はこの貯湯式給湯装置を遠隔操作するように台所に設置されたリモコン、６は浴槽である。
【０００９】
前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管７と、下端に給水管８とが接続され、更に下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管９と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１０とが接続され、前記ヒートポンプユニット３によってヒーポン往き管９から取り出した貯湯タンク２内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２内に戻して貯湯され、給水管８からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられて貯湯タンク２内上部の高温水が出湯管７から押し出されて給湯されるものである。
【００１０】
前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１１と凝縮器としての冷媒−水熱交換器１２と電子膨張弁１３と強制空冷式の蒸発器１４で構成されたヒートポンプ回路１５と、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管９およびヒーポン戻り管１０を介して冷媒−水熱交換器１２に循環させるヒーポン循環ポンプ１６と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部１７とを備えており、ヒートポンプ回路１５内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
【００１１】
ここで、前記冷媒−水熱交換器１２は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク２内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の冷媒−水熱交換器１２入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁１２または圧縮機１１を制御することで、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）がとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。
【００１２】
次に、１８は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂用熱交換器で、貯湯タンク２内の上部に配置されていると共に、この風呂用熱交換器１８には風呂往き管１９および風呂循環ポンプ２０を備えた風呂戻り管２１よりなる風呂循環回路２２が接続されて浴槽６の湯水が循環口６ａから循環可能にされ、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温あるいは追い焚きが行われるものである。
【００１３】
２３は風呂戻り管２１を介して風呂用熱交換器１８に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り温度センサ、２４は風呂用熱交換器１８を流出して風呂往き管１９を介して浴槽６へ流れる浴槽水の温度を検出する風呂往き温度センサである。
【００１４】
次に、２５は出湯管７からの湯と給水管９から分岐された給水バイパス管２６からの給水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管２７に設けた給湯温度センサ２８で検出した湯温がリモコン５でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率が制御されるものである。
【００１５】
２９は給湯管２７途中に備えられ、給湯栓４の開閉により流量をカウント及びカウント停止する給湯流量カウンタ３０からの信号で駆動開始及び停止する給湯加圧ポンプで、給湯混合弁２５で混合された貯湯タンク２内の湯水を圧送して給湯するものであり、特に水道圧が極端に低い所への設置や、３階以上への給湯が必要な場所で使用されるものである。
【００１６】
３１は給湯管２７から分岐されて風呂戻り管２１に連通された湯張り管で、この湯張り管３１には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３２と、浴槽６への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ３３と、浴槽水が給湯管２７へ逆流するのを防止する逆止弁３４とが設けられているものである。
【００１７】
次に、３５は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では５つの貯湯温度センサが配置され上から３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ、３５ｅと呼び、この貯湯温度センサ３５が検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク２内の上下方向の温度分布を検知するものである。
【００１８】
前記リモコン５には、機器の運転状態や各種設定状態を表示する表示部３６、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ３７及び、風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ３８がそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯をリモコン５の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ３９と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ４０が設けられている。
【００１９】
又前記リモコン５には、給湯加圧ポンプ２９の駆動を制御するポンプスイッチ４１が備えられており、１回押しで給湯が開始されても給湯加圧ポンプ２９を駆動させず、騒音の発生を阻止し快適な給湯より静音を優先させるようにするもので、２回押しでは給湯流量カウンタ３０が７Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を検知したら給湯加圧ポンプ２９を、最大回転数の４０，０００ｒｐｍの最大能力で駆動させるもので、これはシャワーなどの大量給湯時のみ駆動させるようにしたものであり、３回押しで給湯流量カウンタ３０が３Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を検知したら給湯加圧ポンプ２９を、回転数を落とした３０，０００ｒｐｍの低能力で駆動させ茶碗洗い程度では極力能力を落として騒音を小さくするものであり、４回押しでは給湯流量カウンタ３０が１Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を検知したら給湯加圧ポンプ２９を、最大回転数の４０，０００ｒｐｍの最大能力で駆動させるもので、これは給湯中は常に駆動させると言うものであり、使用者の好みで自由に選択出来るようにしているもので、押圧がなければ給湯中は常に駆動する状態となっているものである。
【００２０】
４２は貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部４２に前記リモコン５が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定できるようにしているものであり、又リモコン５のポンプスイッチ４１による指示もこの給湯制御部４２を介して給湯加圧ポンプ２９の駆動制御を行うようにしたものである。
【００２１】
なお、４３は貯湯タンク２の過圧を逃す過圧逃し弁、４４は給水の圧力を減圧する減圧弁、４５は給水の温度を検出する給水温度センサである。
【００２２】
次にこの一実施形態の作動を説明する。
先ず、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ３５が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部４２はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部１７は圧縮機１１を起動した後にヒーポン循環ポンプ１６を駆動開始し、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管９から取り出した５〜２０℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器１２で６０〜９０℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２内に戻し、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ３５が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部４２はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部１７は圧縮機１１を停止すると共にヒーポン循環ポンプ１６も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【００２３】
次に、給湯運転について図２に示すフローチャートで説明すると、ステップ４６でリモコン５のポンプスイッチ４１が１回押しかを判断し、ＹＥＳではステップ４７に進んで給湯加圧ポンプ２９を駆動停止状態に維持するものであり、ＮＯではステップ４８に進みリモコン５のポンプスイッチ４１が２回押しかを判断し、ＹＥＳではステップ４９に進んで給湯流量カウンタ３０が７Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を検知するのを待ち、ＹＥＳでステップ５０に進んで給湯加圧ポンプ２９を最大能力で駆動させるもので、３階の給湯及び特にシャワーが快適に利用出来るものである。
【００２４】
そしてステップ４８でＯＮでは、ステップ５１に進みリモコン５のポンプスイッチ４１が３回押しかを判断し、ＹＥＳではステップ５２に進んで給湯流量カウンタ３０が３Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を検知するのを待ち、３階での茶碗洗い使用でＹＥＳとなりステップ５３に進んで給湯加圧ポンプ２９を低能力で駆動させ、給湯圧が減少する３階でも騒音を抑えながら最低限の給湯で茶碗洗いが良好に行われるようにしたものであり、ステップ５１でＮＯではステップ５４に進みリモコン５のポンプスイッチ４１が４回押しかを判断し、ＹＥＳではステップ５５に進んで給湯流量カウンタ３０が１Ｌ／ｍｉｎ以上の流量を検知するのを待ち、ＹＥＳでステップ５０に進んで給湯加圧ポンプ２９を最大能力で駆動させるもので、１Ｌ／ｍｉｎ以上の流量では給湯中は全て最大能力で駆動されることになるものであり、ステップ５４でＮＯではポンプスイッチ４１が押圧されていないと言うことで、ステップ５０に進み給湯の使用で給湯加圧ポンプ２９を最大能力で駆動させるものである。
【００２５】
これにより、給湯加圧ポンプ２９の使用を使用者自身が選択出来るので、その日やその時の状況に応じて１階は勿論、２階や３階の給湯やシャワーを快適に行うことが出来ると共に、騒音を抑制してご近所へ配慮した給湯も可能で、極めて使用勝手が良く安心して使用出来るものであり、更に茶碗を洗うだけの給湯では給湯加圧ポンプ２９を低能力で駆動して、シャワーなどの時にだけは最大能力で駆動させて使用するなど、騒音の防止だけでなく経済的な省エネにもなるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同給湯運転を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００２７】
２  貯湯タンク
３  ヒートポンプユニット（加熱手段）
４  給湯栓
５  リモコン
２７  給湯管
２９  給湯加圧ポンプ
【図１】
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【図２】
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