(57)【要約】【課題】タンクの残湯温度を検知して、湯切れを防止するための沸き上げを行う手段では、たくさんのお湯を連続的に供給する風呂湯張り給湯のとき、湯切れに至ってしまう恐れがある。【解決手段】タンク１０と、タンク１０内の湯水を沸き上げる熱源機１８と、タンク１０内の残湯量を検出する残湯温度検出器３０ａ〜３０ｄとを備え、使用者が浴槽２１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１０内の湯量との熱量の比較を行い、タンク１０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１８によりタンク１０内の湯水の沸き上げを行うことで、風呂湯張り給湯によりタンク１０の残湯量が少なくなる前に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切れを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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請求項１記載の貯湯式給湯器。
【請求項３】
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、前記残湯温度検出器が検出した前記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、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。
【請求項４】
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、浴槽への風呂湯張り給湯を開始してから前記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前記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、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。
【請求項５】
過去の所定日数期間内の最大湯量を風呂必要湯量として記憶する請求項３記載の貯湯式給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【特許文献１】特開２００４−２４５４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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）。
【０００６】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【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貯湯式給湯器の構成図を示すものである。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、図２の制御フローを併用しながら説明していく。
【００２１】
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）。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯器の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯器のフローチャート
【図３】従来の貯湯式給湯器の構成図
【符号の説明】
【００３１】
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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