(57)【要約】【課題】浴槽の湯の熱回収の判定を確実に行い、浴槽の湯の熱回収が行われる率を高める貯湯タンクの加熱方法を提供する。【解決手段】浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を行い、可能との判定結果を得たことを条件に、浴槽１１の湯の熱を回収して貯湯タンク１２内の湯水を昇温する貯湯タンクの加熱方法において、浴槽１１の湯張りを終了してから所定時間Ｐ１経過した後に、あるいは、浴槽１１の湯の温度を所定範囲内に保つ保温制御を解除してから所定時間Ｐ２経過した後に、可否判定を自動で行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽の湯の熱回収の可否判定を行い、可能との判定結果を得たことを条件に、前記浴槽の湯の熱を回収して貯湯タンク内の湯水を昇温する貯湯タンクの加熱方法において、
前記浴槽の湯張りを終了してから所定時間Ｐ１経過した後に、あるいは、該浴槽の湯の温度を所定範囲内に保つ保温制御を解除してから所定時間Ｐ２経過した後に、前記可否判定を自動で行うことを特徴とする貯湯タンクの加熱方法。
【請求項２】
請求項１記載の貯湯タンクの加熱方法において、前記所定時間Ｐ１、Ｐ２は設定によって変更されることを特徴とする貯湯タンクの加熱方法。
【請求項３】
浴槽の湯の熱回収の可否判定を行い、可能との判定結果を得たことを条件に、前記浴槽の湯の熱を回収して貯湯タンク内の湯水を昇温する貯湯タンクの加熱方法において、
所定の時刻に前記可否判定を自動で行うことを特徴とする貯湯タンクの加熱方法。
【請求項４】
請求項３記載の貯湯タンクの加熱方法において、前記所定の時刻は設定によって変更されることを特徴とする貯湯タンクの加熱方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の貯湯タンクの加熱方法において、前記可否判定を自動で行う設定がなされていることを操作盤に表示することを特徴とする貯湯タンクの加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽の残り湯によって貯湯タンク内の湯水を加熱する貯湯タンクの加熱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
貯湯タンクは、浴槽や台所等に湯を供給することによって貯留している湯水全体の熱量が低下するので、貯湯タンク内の湯水は適宜加熱が行われる。貯湯タンク内の湯水の加熱は、ヒートポンプ等の加熱手段により行われる他、浴槽の残り湯の熱を回収して行うこともでき、浴槽の残り湯を利用する具体例が特許文献１に記載されている。
貯湯タンク内の湯水の加熱に浴槽の湯を利用する場合は、加熱手段を作動させるのに比べ、エネルギーの消費量を抑制でき、省エネの観点から有効である。
【０００３】
浴槽の湯の熱回収は、浴槽の湯と貯湯タンク内の湯水の温度差が所定温度以上である場合に行うことができるので、まず、浴槽の湯の温度と貯湯タンク内の湯水の温度が計測され、その温度差を基に浴槽の湯の熱回収の可否判定が行われる。そして、浴槽の湯の熱回収が可能との判定がなされた後に、浴槽の熱の回収が開始される。
ところで、浴槽の湯の熱回収は、浴槽の湯の温度の低下を招くので、入浴を済ましていない人がいるうちに浴槽の湯の熱を回収するのは好ましくない。このような事情もあって、従来、人が操作盤で所定の入力操作を行ったタイミングで、浴槽の湯の熱回収の可否判定を行う設計がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１１１５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、単純に入力操作を忘れたり、あるいは、入力操作が煩わしく入力操作を行わなかったりして、浴槽の湯の熱回収が行われている率は決して高くないことが確認された。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされるもので、浴槽の湯の熱回収の判定を確実に行い、浴槽の湯の熱回収が行われる率を高める貯湯タンクの加熱方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的に沿う第１の発明に係る貯湯タンクの加熱方法は、浴槽の湯の熱回収の可否判定を行い、可能との判定結果を得たことを条件に、前記浴槽の湯の熱を回収して貯湯タンク内の湯水を昇温する貯湯タンクの加熱方法において、前記浴槽の湯張りを終了してから所定時間Ｐ１経過した後に、あるいは、該浴槽の湯の温度を所定範囲内に保つ保温制御を解除してから所定時間Ｐ２経過した後に、前記可否判定を自動で行う。
【０００７】
第１の発明に係る貯湯タンクの加熱方法において、前記所定時間Ｐ１、Ｐ２は設定によって変更されるのが好ましい。
【０００８】
前記目的に沿う第２の発明に係る貯湯タンクの加熱方法は、浴槽の湯の熱回収の可否判定を行い、可能との判定結果を得たことを条件に、前記浴槽の湯の熱を回収して貯湯タンク内の湯水を昇温する貯湯タンクの加熱方法において、所定の時刻に前記可否判定を自動で行う。
【０００９】
第２の発明に係る貯湯タンクの加熱方法において、前記所定の時刻は設定によって変更されるのが好ましい。
【００１０】
第１、第２の発明に係る貯湯タンクの加熱方法において、前記可否判定を自動で行う設定がなされていることを操作盤に表示するのが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
第１、第２の発明に係る貯湯タンクの加熱方法は、所定のタイミングで、浴槽の湯の熱回収の可否判定を自動で行うので、浴槽の湯の熱回収の可否判定を確実に行うことができ、浴槽の湯の熱回収が行われる率を高めることが可能である。
【００１２】
第１の発明に係る湯タンクの加熱方法において、所定時間Ｐ１、Ｐ２が設定によって変更される場合、及び、第２の発明に係る湯タンクの加熱方法において、所定の時刻が設定によって変更される場合、浴槽の湯の熱の回収を行うタイミングを使用者の生活パターンに合わせて調整可能である。
【００１３】
本発明に係る貯湯タンクの加熱方法において、可否判定を自動で行う設定がなされていることを操作盤に表示する場合、使用者は設定の有無を容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態に係る貯湯タンクの加熱方法が適用される給湯機の回路図である。
【図２】同給湯機の制御手段の接続を示すブロック図である。
【図３】浴槽の湯の熱の回収を示す説明図である。
【図４】浴槽の湯の追焚きを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る貯湯タンクの加熱方法が適用される給湯機１０は、浴槽１１及び台所等に供給する湯を貯留する貯湯タンク１２と貯湯タンク１２内の湯水（湯又は水を意味する）を加熱するヒートポンプ１３を備えている。以下、詳細に説明する。
【００１６】
貯湯タンク１２は、図１に示すように、下部に接続された水道管１４から水が給水され、上部に接続された給湯管１５を介して台所や洗面所等に湯を供給する。
給湯管１５には、水道管１４が接続された混合弁１６と混合弁１６の下流側に配置された温度センサ１７とが設けられている。混合弁１６及び温度センサ１７は、図２に示すように、操作盤１８に連結された制御手段１９に接続されている。
【００１７】
制御手段１９は、例えばマイクロコンピュータからなり、操作盤１８からの入力操作によって設定された給湯温度と温度センサ１７の計測温度を比較し、その比較結果を基にして混合弁１６における湯と水の混合比を決定し、混合弁１６に対して指令信号を送信する。混合弁１６は制御手段１９から送られる指令信号に従って湯と水の混合比を調節し、台所や洗面所等に供給される湯の温度を調整する。
なお、混合弁１６の湯の入口側及び水の入口側には、それぞれ逆流を防止する逆流弁が設けられているが、図１ではこの逆止弁の記載を省略している。
【００１８】
給湯管１５には、図１に示すように、浴槽１１に湯を供給する湯張り管２０が接続されている。湯張り管２０には、浴槽１１に送る湯の温度を調整する混合弁２１、湯張り管２０の流路を開閉する開閉弁２２、浴槽１１の湯の逆流を防止する逆止弁２３及び浴槽１１に供給される湯の温度を計測する温度センサ２４が取り付けられている。
混合弁２１、開閉弁２２及び温度センサ２４は、図２に示すように、制御手段１９に接続されている。開閉弁２２は、制御手段１９からの指令信号を受けて流路を開き、貯湯タンク１２の湯が浴槽１１に送られる状態にして浴槽１１への湯張りを開始する。浴槽１１への湯張りが行われている間、制御手段１９は、温度センサ２４の計測温度と操作盤１８で設定された湯張り温度を比較し、混合弁２１における湯と水の混合比を決定する。
【００１９】
浴槽１１と湯張り管２０の間には、図１に示すように、湯張り管２０を通過した湯を浴槽１１に送る浴槽循環回路２５が設けられている。浴槽循環回路２５には、浴槽１１の湯を浴槽循環回路２５内に循環させる浴槽ポンプ２６、浴槽１１内の湯量を計測する水位センサ２７の他、水流スイッチ２８、熱交換器２９及び温度センサ３０が取り付けられている。
浴槽ポンプ２６、水位センサ２７、水流スイッチ２８及び温度センサ３０は、図２に示すように、制御手段１９に接続されている。
制御手段１９は、水流スイッチ２８を介して、浴槽循環回路２５内に浴槽１１の湯が循環しているか否かを検出することができる。正確には、浴槽循環回路２５内に水があるか否かの判定と、浴槽ポンプ２６が正常に作動しているか否かの判定を行うことができる。
そして、制御手段１９は、温度センサ３０を介して浴槽循環回路２５を循環している湯の温度を検知し、水位センサ２７を介して浴槽１１内の湯量を検出することができる。
【００２０】
また、貯湯タンク１２には、図１に示すように、貯湯タンク１２の下部の水を熱交換器２９を経由して貯湯タンク１２の下部に戻すタンク循環回路３１が接続されている。
このタンク循環回路３１には、温度センサ３２及びポンプ３３が設けられ、温度センサ３２及びポンプ３３は、図２に示すように、制御手段１９に接続されている。ポンプ３３は、制御手段１９から作動信号を受けて作動し、貯湯タンク１２の下部の水をタンク循環回路３１に循環させる。温度センサ３２は熱交換器２９の上流側に配置され、制御手段１９は貯湯タンク１２の下部からタンク循環回路３１に流入する水の計測温度を温度センサ３２から取得することができる。
【００２１】
浴槽ポンプ２６及びポンプ３３が作動することによって、図３に示すように、浴槽循環回路２５には浴槽１１の湯が循環し、タンク循環回路３１には貯湯タンク１２の下部の水が循環する。このとき、熱交換器２９では、浴槽循環回路２５を循環する浴槽１１の湯とタンク循環回路３１を循環する貯湯タンク１２内の水が熱交換される。そして、熱交換器２９に送られる浴槽１１の湯の温度が熱交換器２９に送られる貯湯タンク１２内の水の温度に比べて所定温度以上高いと、熱交換器２９における熱交換によって、浴槽１１の湯の熱が貯湯タンク１２内の水に回収され昇温することになる。
【００２２】
浴槽１１の湯の熱回収は、浴槽１１の湯の熱回収が可能か否かを判定する可否判定を行い、熱回収が可能との判定結果を得たことを条件に行われる。一方、熱回収が不可能との判定結果を得た場合、浴槽１１の湯の熱回収は行われない。
本実施の形態では、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定が、浴槽１１の湯の有無、浴槽１１の湯の温度と貯湯タンク１２内の水の温度差及び浴槽１１の湯全体の熱量を検出することによって行われる。
まず、制御手段１９が、浴槽ポンプ２６を作動させ、水流スイッチ２８により浴槽１１の湯が浴槽循環回路２５内を循環するか否かを判定する。浴槽１１に湯がないとき、浴槽循環回路２５内には湯が循環しないので、制御手段１９は、浴槽１１の湯の熱回収は不可能と判定し、浴槽ポンプ２６を停止する。
【００２３】
一方、制御手段１９は、水流スイッチ２８により浴槽１１の湯が浴槽循環回路２５内を循環しているのを検出した場合、ポンプ３３を作動させて貯湯タンク１２の下部の水をタンク循環回路３１内に循環させる。
そして、制御手段１９は、温度センサ３０、３２の各計測温度を比較し、温度センサ３０の計測温度が温度センサ３２の計測温度に比べて所定温度以上高いとき、浴槽１１の湯の熱回収が可能と判定し、浴槽ポンプ２６及びポンプ３３の作動を継続させ、浴槽１１の湯の熱の回収を行う。
温度センサ３０の計測温度が温度センサ３２の計測温度に比べて所定温度以上高くない場合、制御手段１９は、浴槽１１の湯の熱回収は不可能と判定し、浴槽ポンプ２６及びポンプ３３を停止する。
【００２４】
ここで、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定は、浴槽１１の湯の有無、浴槽１１の湯の温度と貯湯タンク１２内の水の温度差の検出に加え、浴槽１１の湯全体の熱量の値を検出して行うこともできる。制御手段１９は、温度センサ３０を介して検出する湯温と水位センサ２７を介して検出する湯量から浴槽１１の湯全体の熱量を算出できるので、この算出された浴槽１１の湯全体の熱量を基にして、経済的観点から、浴槽ポンプ２６の運転により電気料金が発生してでも熱回収を行ったほうが良いか否かを判定する。
【００２５】
タンク循環回路３１には、図１に示すように、三方弁３４が設けられ、タンク循環回路３１と貯湯タンク１２の上部は、三方弁３４及び接続管３５を介して接続されている。
三方弁３４は、図２に示すように、制御手段１９に接続され、制御手段１９から指令信号を受けて、熱交換器２９に対する送り元を切り替える。具体的には、三方弁３４は、貯湯タンク１２の上部の湯を接続管３５、三方弁３４を介して熱交換器２９に送る状態と、貯湯タンク１２の下部の水を三方弁３４を介して熱交換器２９に送る状態の切り替えが可能である。
貯湯タンク１２の上部には、図１、図２に示すように、制御手段１９に接続された温度センサ３６が設けられ、制御手段１９は、貯湯タンク１２から接続管３５に流入する湯の温度を温度センサ３６を介して計測可能である。
【００２６】
三方弁３４が貯湯タンク１２の上部の湯を熱交換器２９に送る状態で、ポンプ３３が作動すると、図４に示すように、熱交換器２９には、貯湯タンク１２の上部の湯が接続管３５、三方弁３４を介して熱交換器２９に送られる。このとき、浴槽循環回路２５に浴槽１１の湯を循環させることにより、熱交換器２９において、貯湯タンク１２の上部の湯と浴槽１１の湯の間で熱交換が行われる。
制御手段１９は、この熱交換器２９の熱交換によって浴槽１１の湯を追焚きし、浴槽１１の湯の温度を所定範囲内に保つ保温制御を行う。
【００２７】
制御手段１９は、保温制御を行っている間、所定の時間間隔で浴槽ポンプ２６を作動して、温度センサ３０によって浴槽１１の湯の温度を計測し、この計測温度を保温温度として設定されている温度とを比較する。
温度センサ３０の計測温度をＴ１、保温温度として設定されている温度をＴ２とすると、制御手段１９は、Ｔ２＞Ｔ１のとき、ポンプ３３を作動させ浴槽１１の湯を追焚きする。
一方、Ｔ２≦Ｔ１のとき、制御手段１９は、浴槽１１の湯の追焚きは不要と判定し、浴槽ポンプ２６を停止する。
【００２８】
保温制御は、浴槽１１の湯張りが完了してから自動的に開始される場合と、浴槽１１に湯が張られている状態で、操作盤１８で所定の入力操作が行われたタイミングで開始される場合とがある。保温制御が湯張り完了後自動的に開始される場合、保温制御は、操作盤１８からの入力操作によって設定された保温時間が経過するまで継続される。本実施の形態では、保温時間として０〜４時間を設定可能である。保温時間にＨ時間が設定されると、保温制御は、浴槽１１の湯張り完了後Ｈ時間が経過するまで継続され、浴槽１１の湯張り完了後Ｈ時間が経過した時点で自動的に解除される。
また、保温制御は、操作盤１８で所定の入力操作を行うことによって、強制的に解除可能である。
使用者は、操作盤１８の表示により保温制御がなされているか否かを知ることができる。
【００２９】
次に、本発明の一実施の形態に係る貯湯タンクの加熱方法について説明する。
本実施の形態では、制御手段１９が、浴槽１１の湯張りを終了してから所定時間（Ｐ１）経過した後に、あるいは、保温制御を解除してから所定時間（Ｐ２）経過した後に、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行う。そして、熱回収が可能との判定結果を得た場合に浴槽１１の湯の熱を回収し、熱回収が不可能との判定結果を得た場合は浴槽１１の湯の熱回収を行わない。
Ｐ１、Ｐ２は、操作盤１８からの入力操作による設定によって変更でき、Ｐ１、Ｐ２に対して、それぞれ１〜４時間の範囲の時間を設定可能である。
【００３０】
浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行うか否かは、操作盤１８からの入力操作によって設定される。そして、浴槽１１の湯の熱回収を自動で行う設定がなされている際には、その旨を操作盤１８に表示する。従って、使用者は、浴槽１１の湯の熱回収の判定を自動で行う設定がなされていることを操作盤１８の表示によって容易に確認可能である。
浴槽１１の湯の熱回収の可否判定は、使用者が操作盤１８から所定の入力操作をなすことによっても行うことができる。浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行う設定がなされている状態で、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行うタイミングの前であっても、その所定の入力操作を行うことによって、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を行うことが可能である。
【００３１】
浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を、使用者が操作盤１８で所定の操作を行ったタイミングで行うようにすると、使用者の操作忘れによって、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定が行われず、結果として浴槽１１の湯の熱回収が行われないことが生じる。これに対し、浴槽１１の湯張りを終了してから所定時間経過後に、あるいは、保温制御を解除してから所定時間経過後に、浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行うようにすると、使用者の操作に頼ることなく浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を確実に行うことができ、結果として、浴槽１１の湯により貯湯タンク１２内の湯水を加熱する率が高まることになる。
【００３２】
浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行うタイミングは、本実施の形態のパターンに限定されず、毎日決まった所定の時刻（Ｑ）に浴槽１１の湯の熱回収の可否判定を自動で行うようにしてもよい。生活パターンが一定の使用者にとって有効である。
Ｑの時刻は、操作盤１８からの入力操作による設定で変更でき、使用者は、生活パターンに応じて適当な時刻をＱとして設定することができる。
【００３３】
また、貯湯タンク１２には、図１に示すように、ポンプ３７が取付けられた循環回路３８を介してヒートポンプ１３が接続されている。循環回路３８は、ヒートポンプ１３を経由して貯湯タンク１２の下部と上部を接続するように配管されている。ポンプ３７は、制御手段１９に接続され（図２参照）、ポンプ３７が制御手段１９からの指令信号によって作動すると、貯湯タンク１２の下部から取り出された水はヒートポンプ１３に向かって送られる。
ヒートポンプ１３は、熱媒が循環する熱媒循環回路４０を備えている。熱媒循環回路４０には、循環回路３８に連結された熱交換器４１、熱交換器４１を通過した超臨界流体の熱媒の圧力を下げる膨張弁４２、膨張弁４２から送られる熱媒を気化する蒸発器４３及び気体となった熱媒の圧力を上げる圧縮機４４が設けられている。
【００３４】
熱媒循環回路４０を循環する熱媒は、熱交換器４１を通過する際に、貯湯タンク１２の下部から熱交換器４１に送られた水を加熱する。
ヒートポンプ１３は、制御手段１９に接続され、循環回路３８に取り付けられた温度センサ４５、４６と蒸発器４３による熱媒の蒸発を促進するプロペラファン４７を備えている。温度センサ４５は、熱交換器４１の上流側で循環回路３８を循環する湯水の温度を計測し、温度センサ４６は、熱交換器４１の下流側で循環回路３８を循環する湯水の温度を計測する。制御手段１９は、温度センサ４５、４６、膨張弁４２、圧縮機４４、プロペラファン４７に接続され、温度センサ４５、４６の計測温を基に膨張弁４２の開度調整、ポンプ３７の回転数の調整等を行って、循環回路３８を流れる貯湯タンク１２下部の水が熱交換器４１を通過した際に所定の温度の湯になるようにする。
【００３５】
循環回路３８には、熱交換器４１の下流側に三方弁４８が設けられ、三方弁４８には、熱交換器４１を通過した湯を、貯湯タンク１２の下部に送るバイパス管４９が接続されている。
三方弁４８は、制御手段１９に接続され、制御手段１９からの指令信号により熱交換器４１を通過した湯の行先を切り替える。
【００３６】
制御手段１９は、温度センサ４６の計測値が所定の温度以下のとき、三方弁４８を切り替えて、熱交換器４１を通過した湯の行先をバイパス管４９を介して貯湯タンク１２の下部にし、温度センサ４６の計測値が所定の温度を超えたとき、三方弁４８を切り替えて、熱交換器４１を通過した湯の送り先を貯湯タンク１２の上部にする。
このように三方弁４８の湯の送り先を切り替えるのは、貯湯タンク１２の上部に低温の湯が流入することにより、貯湯タンク１２の上部に溜まっている高温の湯が撹拌されるのを防止するためである。
【００３７】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上記した形態に限定されるものでなく、要旨を逸脱しない条件の変更等は全て本発明の適用範囲である。
例えば、ヒートポンプ以外の加熱手段を用いて貯湯タンクの湯水を加熱してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０：給湯機、１１：浴槽、１２：貯湯タンク、１３：ヒートポンプ、１４：水道管、１５：給湯管、１６：混合弁、１７：温度センサ、１８：操作盤、１９：制御手段、２０：湯張り管、２１：混合弁、２２：開閉弁、２３：逆止弁、２４：温度センサ、２５：浴槽循環回路、２６：浴槽ポンプ、２７：水位センサ、２８：水流スイッチ、２９：熱交換器、３０：温度センサ、３１：タンク循環回路、３２：温度センサ、３３：ポンプ、３４：三方弁、３５：接続管、３６：温度センサ、３７：ポンプ、３８：循環回路、４０：熱媒循環回路、４１：熱交換器、４２：膨張弁、４３：蒸発器、４４：圧縮機、４５、４６：温度センサ、４７：プロペラファン、４８：三方弁、４９：バイパス管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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