(57)【要約】【課題】給湯配管の熱損失による給湯出口での出湯湯温の低下を解消すること。【解決手段】外気温センサー１０８と給湯出口１１０で給湯使用開始から湯がでるまでの遅れ時間を入力するデータ入力器１１２を備え、給湯使用時から一定時間制御温度を高くしたのち制御温度を設定値に戻すことで給湯配管１１１の熱損失による給湯出口１１０での出湯湯温の低下を解消する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水温を検知する入水温度センサーと、水量を検知する流量センサーと、水を加熱する加熱器と、加熱制御手段と、加熱後の湯温を検知する湯温センサーと、使用者が使用湯温を設定するリモコンと、外気温を検知する外気温センサーと、リモコンで設定された湯温に入水温度センサーや流量センサーや湯温センサーの情報を基に加熱制御手段を調整し加熱器の加熱量を制御する制御器と、使用者が湯を使用する給湯出口で給湯使用開始から湯がでるまでの遅れ時間を制御器に入力できるデータ入力手段を備え、前記制御器は、外気温と遅れ時間によって使用者が湯を使用する給湯出口までの給湯配管の熱損失による湯温低下を推測し湯温制御温度を一定時間リモコン設定湯温よりも高く変更することで給湯出口からの出湯温度低下を小さくし、設定温度の出湯を早めることを可能とした給湯装置。
【請求項２】
給湯出口から湯の出た時点でリモコンを操作することにより遅れ時間を検出し、湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量と時間を変更することを可能とした請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
給湯出口から湯の出た時点でリモコンを操作する間の遅れ時間とその間の流量から配管を含めたシステムの水量を算出し、この水量を考慮して湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量と時間を変更することを可能とした請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
前回の給湯使用から今回の給湯使用までの給湯使用間隔時間と前回の使用温度によって湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量と時間を変更することを可能とした請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯装置。
【請求項５】
給湯配管中に配管の温度を検出する配管温度センサーを接続し、配管温度によって湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量とその時間を変更することを可能とした請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般家庭用の給湯使用に関して低温時の給湯使用時の即湯性能を向上させることを実現する給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯装置は給湯出口の手前に即時給湯装置を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の給湯装置を示すものである。図４に示すように、ガス給湯器１００と、給湯配管１１１と、即湯器１２１と、給湯出口１１０から構成されている。
【特許文献１】特開２００３−２８７２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、給湯配管中の給湯出口の手前に即湯器を設け、ガス給湯器から即湯器までの給湯配管中の湯温低下を即湯器で再加熱することで給湯出口の即湯性能を向上させている、このため即湯器をガス給湯器とは別に設けなければならないため設置スペースの確保、費用の増加およびガス給湯器と即湯器の湯温制御温度を同期させなければならない技術的な課題を有していた。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、即湯器のような新たな熱源器を使用せずにガス給湯器に付帯するセンサーなどの利用により給湯出口の出湯性能を改善することで設置スペースの確保、費用の増加および湯温制御温度の同期といった問題を解消する給湯装置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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯装置は、外気温センサーとあらかじめ入力された給湯出口で給湯の使用を始めてから湯がでるまでの遅れ時間を基に給湯配管による熱損失によって発生する湯温の低下量とその時間に相当するものとして、使用者がリモコンに設定した湯温よりも高い湯温で遅れ時間から算出される時間の間だけ給湯使用開始からの湯温制御を行いその後リモコンの設定湯温の制御に湯温制御を戻すとしたものである。
【０００７】
これによって、加熱器ではリモコンで設定された湯温で制御しても給湯配管の熱損失により給湯出口での湯温がリモコンで設定した湯温よりも低い温度となり、給湯配管が加熱されるに従い徐々に湯温が上昇してリモコンで設定した湯温に近づくという現象の発生が、給湯配管の熱損失量が多いときにリモコンで設定した湯温よりも高温の湯が流れることで相殺され、そして、給湯配管が加熱され熱量損失が少なくなる時点ではリモコンで設定した湯温での制御に戻ることで、使用者が要求するリモコンで設定した出湯湯温での出湯までの時間を速めるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の給湯装置は、外気温と給湯出口で給湯の使用を始めてから湯がでるまでの遅れ時間を基に湯温制御を変更することによって配管の熱損失を補填することを可能にして給湯出口での湯温特性を向上させることができ、使用者の利便性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
第１の発明は、水温を検知する入水温度センサーと、水量を検知する流量センサーと、水を加熱する加熱器と、加熱制御手段と、加熱後の湯温を検知する湯温センサーと、使用者が使用湯温を設定するリモコンと、外気温を検知する外気温センサーと、リモコンで設定された湯温に入水温度センサーや流量センサーや湯温センサーの情報を基に加熱制御手段を調整し加熱器の加熱量を制御する制御器と、使用者が湯を使用する給湯出口で給湯使用開始から湯がでるまでの遅れ時間を制御器に入力できるデータ入力手段を備え、前記制御器は、外気温と遅れ時間によって使用者が湯を使用する給湯出口までの給湯配管の熱損失による湯温低下を推測し湯温制御温度を一定時間リモコン設定湯温よりも高く変更することで給湯出口からの出湯温度低下を小さくし、設定温度の出湯を早める構成としたものである。
【００１０】
よって、外気温センサーで検出した外気温データと、給湯出口で出湯を開始してから給湯出口で水から湯に変わるまでの遅れ時間のデータを利用することにより、外気温が低く給湯配管の熱損失が大きいと想定されるときには、リモコンで設定された湯温制御温度よりも高い温度の制御を一定時間実施しその後は通常のリモコンで設定された湯温制御温度に戻すことにより、設定温度の湯になることが遅いといった給湯配管による湯温特性の不具合を解消することができる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明の遅れ時間の入力を、給湯を使用開始した瞬間を流量センサーによって検知しておき、湯になった瞬間にリモコンの所定のスイッチ操作することでこの間の時間を制御器が算出することにより、遅れ時間を測定し入力手段によって制御器にデータを入力する作業を簡素化することとデータの間違えや誤差を少なくすることができる。
【００１２】
第３の発明は、特に、第２の発明において、給湯出口から湯の出た時点でリモコンを操作する間の遅れ時間とその間の流量から配管を含めたシステムの水量を算出し、この水量を考慮して湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量と時間を変更することにより、給湯の使用を開始した瞬間から湯になった瞬間にリモコンの所定のスイッチ操作された時点までの流量と時間から積算流量を算出し、積算流量と使用流量の関係に応じて湯温制御温度を高くする量とその時間をより適正に変更することができるようにするもので、時間のみの制御では測定時の流量と使用流量との差が大きいときに給湯出口で湯温の変動が発生するがこれを最小限にとどめることが可能となる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、前回の給湯使用から今回の給湯使用までの給湯使用間隔時間と前回の使用温度によって湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量と時間を変更することにより、外気温が低く給湯配管の熱損失の発生が想定される場合に一定時間高温に湯温を制御することを実施するが、この熱損失想定に給湯の前回使用と今回の使用までに時間と前回と今回の使用温度差を加えるもので、時間間隔が狭い場合や今回の使用温度が低い場合は熱損失が小さいと想定されるため一定時間高温に湯温を制御することを実施しないといった想定を追加することができ、より給湯出口での湯温制御を改善することができる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第１〜４のいずれか１つの発明において、給湯配管中に配管の温度を検出する配管温度センサーを接続し、配管温度によって湯温制御温度をリモコン設定湯温よりも高くする量とその時間を変更することにより、外気温から給湯配管の熱損失を想定するだけでなく、これに加えて配管の給湯配管中の水温を検出する配管温度センサーを設置することで、配管中の温度とリモコン設定温度の差の大きさから配管中の熱損失量の想定をより正確に行うことが可能になる。
【００１５】
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。
【００１６】
（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給湯装置の構成図を示すものである。
【００１７】
図１において、ガス給湯器１００は入水温センサー１０１、流量センサー１０２を流れた水を加熱器１０３で加熱している、ここで加熱量は加熱器１０３下流の湯温センサー１０６が目標制御温度となるようにガス量制御弁１０４と送風機１０５をコントロールしている。ここでの制御は制御器１１５で行う構成になっている。湯温センサー１０６を通った湯は給湯配管１１１を通じて給湯出口１１０より送出される。制御器１１５にはリモコン１０９と給湯出口１１０で湯を使い始めてから実際に湯がでるまでの遅れ時間を入力するデータ入力器１１２が接続され、さらに外気温をはかる外気温センサー１０８が接続されている。
【００１８】
以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。
【００１９】
まず、外気温センサー１０８で外気温が低下すると給湯配管１１１が冷却され給湯出口１１０の湯温低下が発生し、これは給湯配管１１１が通水する湯によって十分加熱されるまで継続する。この間予想される熱損失分だけ湯温センサー１０６の制御温度を高く制御し給湯出口１１０での湯温がリモコン１０９で設定された湯温となるように制御することでより早く湯温を安定させることができるものである。ここで制御温度を高くする量Δｔと時間Ｔは外気温と入力器１１２で入力された遅れ時間を要素にしたテーブルまたは演算式で構成され、代表的な配管構成から実験的に求めたテーブルまたは演算式が制御器１１５の制御回路にあらかじめ組み込まれている。
【００２０】
以上のように、本実施の形態においては外気温と給湯配管の出湯遅れ時間から湯温の制御温度をリモコン設定温度と一定時間異なる温度とすることで熱損失分を補正して給湯出口での湯温特性をよりよく改善することができ、使用者の利便性を高めることができる。
【００２１】
なお、本実施の形態では、ガス給湯器を例にして説明したが、石油給湯器、電気温水器、ヒートポンプ給湯器、燃料電池コージェネ等の給湯装置でもよい。
【００２２】
（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態の給湯装置の構成図である。
【００２３】
図２においてリモコン１０９のスイッチ１１３の操作で給湯出口１１０で湯を使い始めてから実際に湯がでるまでの遅れ時間を入力する状態に設定してから、給湯出口１１０で給湯を使い始めてから湯がでた瞬間にスイッチ１１３を押す。ここで給湯出口１１０で給湯を使い始めた瞬間から流量センサー１０２で流量が検知されるため制御器１１５はこの時点からスイッチ１１３が押された時間を遅れ時間として計測できる。この遅れ時間と外気温を要素に制御温度を高くする量Δｔと時間Ｔのテーブルまたは演算式を構成するものである。これによってデータ入力は専用装置と遅れ時間の計測がガス給湯器１００のリモコン１０９で行うことができ、データ入力器を省略でき、構成の簡素化を行うことができる。
【００２４】
（実施の形態３）
図２は、本発明の第３の実施の形態の給湯装置の構成図である。
【００２５】
図２においてリモコン１０９のスイッチ１１３の操作で給湯出口１１０で湯を使い始めてから実際に湯がでるまでの遅れ時間を入力する状態に設定してから、給湯出口１１０で給湯を使い始めてから湯がでた瞬間にスイッチ１１３を押す、ここで給湯出口１１０で給湯を使い始めた瞬間から流量センサー１０２で流量が検知されるため制御器１１５はこの時点からスイッチ１１３が押された時間を遅れ時間として計測できる。さらに、制御器１１５はこの間の流量センサー１０２の瞬間流量を積算することで配管を含めたシステムの水量を計測できる。給湯配管１１１の熱損失分を予測するにはこの配管を含めたシステムの水量でより予測精度が高まる。制御温度を高くする量Δｔと時間Ｔは外気温と遅れ時間と配管を含めたシステムの水量を要素にしたテーブルまたは演算式で構成され、代表的な配管構成から実験的に求めたテーブルまたは演算式が制御器１１５の制御回路にあらかじめ組み込まれている。これによって給湯出口での湯温特性をよりよく改善することができる。
【００２６】
（実施の形態４）
図２は、本発明の第４の実施の形態の給湯装置の構成図である。
【００２７】
図２において制御器１１５は前回の給湯使用と今回の給湯使用までの給湯使用間隔時間を計測する。この時間は給湯配管１１１の熱損失量に影響を与える因子であり熱損失分補正の予測精度向上に貢献する。また、制御器１１５は前回の給湯使用と今回の給湯使用の温度差を算出している。この温度差は給湯配管１１１の熱損失量に影響を与える因子であり熱損失分補正の予測精度向上に貢献する。これらから制御温度を高くする量Δｔと時間Ｔは外気温と遅れ時間と配管を含めたシステムの水量と給湯使用間隔時間と給湯使用の温度差を要素にしたテーブルまたは演算式で構成され、代表的な配管構成から実験的に求めたテーブルまたは演算式が制御器１１５の制御回路にあらかじめ組み込まれている。これによって給湯出口での湯温特性をよりよく改善することができる。
【００２８】
（実施の形態５）
図３は、本発明の第５の実施の形態の給湯装置の構成図である。
【００２９】
図３において給湯配管１１１の途中に配管温度センサー１１４が設置され、これによって直接配管中の温度を測定することができ、より給湯配管１１１の熱損失の予測精度を向上させることができる。これらから制御温度を高くする量Δｔと時間Ｔは外気温と遅れ時間と配管を含めたシステムの水量と給湯使用間隔時間と給湯使用の温度差と配管中の温度を要素にしたテーブルまたは演算式で構成され、代表的な配管構成から実験的に求めたテーブルまたは演算式が制御器１１５の制御回路にあらかじめ組み込まれている。これによって給湯出口での湯温特性をよりよく改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
以上のように、本発明にかかる給湯装置は、外気温と給湯出口で給湯の使用を始めてから湯がでるまでの遅れ時間を基に湯温制御の変更によって配管の熱損失を補填することを可能にして給湯出口での湯温特性を向上させることができるので、ガス給湯器以外でも電気や石油給湯機器全般にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態２〜４における給湯装置の構成図
【図３】本発明の実施の形態５における給湯装置の構成図
【図４】従来の給湯装置の構成図
【符号の説明】
【００３２】
１００  ガス給湯器（給湯装置）
１０１  入水温センサー
１０２  流量センサー
１０３  加熱器
１０４  ガス量制御弁（加熱制御手段）
１０６  湯水温センサー
１０８  外気温センサー
１０９  リモコン
１１０  給湯出口
１１１  給湯配管
１１２  データ入力器（データ入力手段）
１１４  配管温度センサー
１１５  制御器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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