(57)【要約】【課題】家庭内の熱エネルギ消費、ひいてはそれを産んでいる電力消費を低減する。【解決手段】給水された貯湯タンク14内の水を電力で稼働する冷媒加熱交換器12により目標蓄熱量にまで加温して当該貯湯タンク14に溜め置く貯湯式給湯機10の当該冷媒加熱交換器12に対し、食器洗浄乾燥器10において乾燥工程時に洗浄庫内の水分を凝縮するための凝縮器25の排気を吹き付けるように構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水された貯湯タンク内の水を電力で稼働する冷媒加熱交換器により目標蓄熱量にまで加温して該貯湯タンクに溜め置く貯湯式給湯機の該冷媒加熱交換器に対し、食器洗浄乾燥器において乾燥工程時に洗浄庫内の水分を凝縮するための凝縮器の排気を吹き付けるようにしたこと；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【請求項２】
請求項１記載の家庭内熱エネルギ効率利用システムであって；
上記冷媒加熱交換器からの排気も上記凝縮器に吹き付けるようにしたこと；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【請求項３】
請求項１記載の家庭内熱エネルギ効率利用システムであって；
上記凝縮器が運転するときには上記食器洗浄乾燥器に設けた制御回路の指令の下、送信回路が凝縮器運転中信号を送信し、一方、上記貯湯式給湯機に設けられている制御回路は受信回路を介し該凝縮器運転中信号を受信すると上記冷媒加熱交換器を稼働させ、上記貯湯タンク内の湯の追い沸かしを図るように構成したこと：
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【請求項４】
請求項３記載の家庭内熱エネルギ効率利用システムであって；
上記凝縮器運転中信号の送受信は有線線路を介してなされること；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【請求項５】
請求項３記載の家庭内熱エネルギ効率利用システムであって；
上記凝縮器運転中信号の送受信は無線周波を利用してなされること；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【請求項６】
請求項３記載の家庭内熱エネルギ効率利用システムであって；
上記凝縮器運転中信号の送受信は赤外線を利用してなされること；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【請求項７】
請求項３記載の家庭内熱エネルギ効率利用システムであって；
上記凝縮器運転中信号の送受信は家庭内商用交流電源線路を用いての電力線通信方式によりなされること；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は家庭内で消費される熱エネルギの効率利用システムに関し、特に、食器洗浄乾燥器と貯湯式給湯機との間で熱エネルギの有効利用を図ることにより、家庭内での熱エネルギ消費、ひいてはそれを産んでいる電力消費を低減せんとするための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般家庭内においても熱エネルギを様々な形で利用することで生活上の種々の利便を得ているが、昨今の環境問題への取り組みは少しでも無駄なエネルギ消費を抑えることに主たる眼目が置かれている。熱エネルギを利用しての便利な機器としては、一つには例えば食器洗浄乾燥器がある。これは周知のように、設定された温度の水で洗浄庫内に収めた食器を洗浄し、すすぎ洗いした後、設定された温度で乾燥する工程を所定のシーケンスで自動実行して行くものである。
【０００３】
このような食器洗浄乾燥器は既に種々の機種が市場に供給されているが、やはり他機種との差別化を図るための一つの工夫として、単に他機種よりも優れた洗浄能力を発揮させるだけではなく、環境改善に寄与するように、機器単体としてもさらなる高効率化を図るべき工夫が模索されている。
【０００４】
例えば下記特許文献１に開示の発明では、停電後、運転手段が停電検出手段によって停電状態が復帰したか否かを検出し、停電復帰後、温度検出手段によって食器洗浄庫内の水及び空気の温度がほぼ設定温度であるか否かを検出する。そうであれば、運転制御手段は運転状態記憶手段から停電状態直前の運転状態を読出し、そのまま運転状態を継続するように制御する。こうすることで、洗浄庫内の温度がほぼ設定状態であるにもかかわらず、最初から運転制御をやり直すといった非効率的で無駄なエネルギ消費を産む運転はしないで済むようになり、効率向上に寄与し得る。
【特許文献１】特開2004-329545号公報
【０００５】
一方、これもまた熱エネルギを利用し、それもかなり大きな熱エネルギを消費する装置ではあるが、便利な装置として貯湯式給湯機がある。これは一般に廉価な深夜電力で稼働するヒートポンプユニット等、冷媒加熱交換器により、給水された貯湯タンク内の水を目標蓄熱量にまで加温して当該貯湯タンクに溜め置き、これを使用者の要に応じて貯湯タンクから出湯するものである。
【０００６】
もちろん、このような貯湯式給湯機でも、単体の装置としてはやはり構造的な所からしても高効率化は図られており、例えば下記特許文献２に認められるように、給水は貯湯タンク内の最下部に行うようにし、これを加熱した高温の湯は貯湯タンク内の最上部に送ることで、温度の異なる水の比重差を利用し、貯湯タンク内の上部側から高温の湯が貯湯タンク内の下部側に供給される水と混合しないようにしている。つまり、折角加温した湯が無駄に冷やされることがないようになっており、その上で、貯湯タンク内からの出湯は貯湯タンクの最上部に接続した出湯配管からなされるようにしている。
【特許文献２】特開2002-168524号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このように、従来からも、熱エネルギの効率利用についての試みはあった。しかし、これまでの食器洗浄乾燥器を見るに、乾燥時に食器洗浄庫内の水分を凝縮し、乾燥を促進させる凝縮器に給排気される空気に対する対策は何等取られていなかった。凝縮器に給気される空気は洗浄庫内温度より低ければ低い程、効率的であるが、従来は単に外部環境温度の空気が供給されていただけであり、また、凝縮時に暖められた空気は排気口へ導かれた後、単に外部に廃棄されていただけであった。しかし、ここに着目すると、熱エネルギの無駄な廃棄が生じていたと言わざるを得ない。
【０００８】
一方、貯湯式給湯機では、電力料金の安い深夜に限らす、貯湯タンク内の湯が冷めれば循環経路に貯湯タンク内の湯を流して沸き増しを行っておく必要がある。この際、冷媒加熱交換器が晒されている外部環境温度は高温である程、効率的になり、逆に言えば排気される空気の温度は低くなる。しかし、従来は単にそれは現象として認知されていたに過ぎず、冷媒加熱交換器に供給される空気は外気温の空気であった。
【０００９】
本発明はこのような事実に着目し、従前はそれぞれの機器で無駄に廃棄されていただけであった熱エネルギの有効利用を食器洗浄乾燥器と貯湯式給湯機との間で図ることにより、家庭内の熱エネルギ消費、ひいてはそれを産んでいる電力消費を低減せんとするための改良に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するため、
給水された貯湯タンク内の水を電力で稼働する冷媒加熱交換器により目標蓄熱量にまで加温して当該貯湯タンクに溜め置く貯湯式給湯機の当該冷媒加熱交換器に対し、食器洗浄乾燥器において乾燥工程時に洗浄庫内の水分を凝縮するための凝縮器の排気を吹き付けるようにしたこと；
を特徴とする家庭内熱エネルギ効率利用システムを提案する。
【００１１】
この基本構成を満たした上で、本発明ではまた、逆に冷媒加熱交換器からの排気を凝縮器に吹き付ける構成も提案する。
【００１２】
さらに、望ましくは凝縮器が運転するときには食器洗浄乾燥器に設けた制御回路の指令の下、送信回路が凝縮器運転中信号を送信し、一方、貯湯式給湯機に設けられている制御回路は受信回路を介しこの凝縮器運転中信号を受信すると冷媒加熱交換器を稼働させ、貯湯タンク内の湯の追い沸かしを図るように構成することも提案する。
【００１３】
凝縮器運転中信号の送受信形式に限定はないが、例えば上記の送信回路と受信回路間での信号送受は有線線路を介してなされても良いし、無線周波、赤外線等を利用してなされても良い。特に有線通信による場合には、昨今その使用が許可された、家庭内商用交流電源線路に信号を重畳させて搬送する電力線通信方式(PLC：Power Line Communications)を採用しても良い。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、従来は無駄に捨てられていた凝縮器からの相対的に高温になった空気を冷媒加熱交換器に送ることで、当該冷媒加熱交換器の加熱効率を向上することができ、その分、確実にエネルギ消費を節約することができる。
【００１５】
また、本発明の特定の態様に従い、冷媒加熱交換器からの相対的に低温になった排気も凝縮器に送るようにすれば当該凝縮器の凝縮効率も向上し、ここでもまた、エネルギ消費のさらなる節約を図ることができる。
【００１６】
さらに、本発明のまた別な特定の態様に従って送受信回路を設け、凝縮器が運転するときにその旨を貯湯式給湯機に報知し、冷媒加熱交換器をその時に運転するようにすると、追い沸かしは必ず必要になる貯湯式給湯機において極めて望ましいタイミングで熱エネルギを有効利用しながらの予めの追い沸かしが可能となり、実に合理的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１には本発明を適用した家庭内熱エネルギ効率利用システムの望ましい一実施形態が示されている。このシステムでは、貯湯式給湯機10と食器洗浄乾燥器20とを熱的に連携させる関係で組み合わせて用いる。それぞれ単体としての貯湯式給湯機10や食器洗浄乾燥器20は後述する本発明の実施に必要な追加機能のための構成部分を除き、既存のそれらと同様の基本機能を有するものであって良く、特に改変は要さない。
【００１８】
例えば基本的な機能として、貯湯式給湯機10は従前のそれと同様、貯湯タンク14内に一般には貯湯タンク下部から給水された水を電力稼働型の冷媒加熱交換器12により熱交換器13を介して加温し、当該貯湯タンク14内に溜め置く。使用者が図示しない水栓(給湯栓)を捻ると、貯湯タンク14内の加温された湯が一般に貯湯タンク14の上部から配管を介し出湯される。
【００１９】
貯湯タンク14内の水(湯)は通常、料金の安い深夜電力を利用して沸かされるように図られているが、設定温度に対し所定温度以上の温度低下を示した場合には深夜電力供給時間ではなくても追い沸かしがされるようになっているのが普通である。
【００２０】
一方、食器洗浄乾燥器20は、既存の機種でも所定のシーケンスに従い、洗浄庫22内に収めた食器類(図示せず)を洗浄した後、すすぎ洗いし、乾燥工程に入って食器類を乾燥させる。乾燥工程では凝縮器25が用いられ、ファン23により洗浄庫内空気を環流させながら凝縮現象を起こさせ、生じた水分はドレイン配管26を介して洗浄庫22内に戻す。
【００２１】
しかるに、凝縮器25が運転するときには、そこからの排気は通常、気温ないし外部環境温度よりも高くなる。従来は単にその排気の持つ熱エネルギは廃熱として捨て去られていたが、本発明ではこれを有効利用する。
【００２２】
すなわち、凝縮器25からの排気は配管31を介し、貯湯式給湯機10の冷媒加熱交換器12に例えばファン15等を用いて吹き付けられる。従って、このときに冷媒加熱交換器20が運転していれば、気温ないし外部環境温度よりも高い温度の空気が吹き付けられることになるので、当該冷媒加熱交換器12の加熱効率は上がり、その分、エネルギ消費は確実に低減する。
【００２３】
一方、この実施形態では、冷媒加熱交換器12の排気も配管32を介し、ファン24を利用する等して凝縮器25に吹き付けられる。そのため、晒されている外部環境温度が低い程、凝縮効果が上がる凝縮器25にとっても好都合で、相対的に低い温度の空気が吹き付けられることにより凝縮効率が向上し、ここでもエネルギ消費は節約される。
【００２４】
このような合理的な排気利用構成は機構的に簡単な構成により得られ、その意味でも実用的にして効果の高い手法である。もちろん、配管31，32は取り外し可能であったり、蛇腹構造等により配設自由な形態にすることが望ましい。
【００２５】
しかるに、貯湯式給湯機10は基本的には深夜電力を利用して貯湯タンク14内の湯を設定温度にまで沸かしておくとは言え、日中であっても設定温度を下回ることは当然に起こり得る。この下回りの程度が予め定めてある下限温度にまでなったときには冷媒加熱交換器12を稼働させての沸かし増し運転がどうしても必要になってくる。そこで、下限温度にまでは至っていなくても、事前に貯湯タンク14内の湯を少しでも効率的に沸かし増しておくことができるのならば、そこから仮に使用者の強制追い沸かし指令により設定温度までの沸かし増しが必要になったときにも、それに要する電力は節約できる。
【００２６】
本実施形態ではこのようなことにまで配慮を施している。すなわち、食器洗浄乾燥器20に設けた制御回路21が、凝縮器25が運転するときには送信回路27に指令して「凝縮器運転中信号」を送信し、一方、貯湯式給湯機20に設けられている制御回路11は受信回路16を介してこの凝縮器運転中信号を受信すると冷媒加熱交換器12を稼働させ、貯湯タンク14内の湯の追い沸かしを図るようになっている。
【００２７】
その結果、凝縮器25が運転するときに相対的に高い温度の空気を受けることが出る冷媒加熱交換器12はその時点で効率的な運転をなすことができ、例え日中の電力料金の高い時の沸かし増しであっても、凝縮器25からの廃熱を受けることができない場合に比し、短時間でより高い温度にまでの沸かし増しが可能となって、結局はエネルギ消費の節約になる。冷媒加熱交換器12を強制運転せねばならない程に貯湯タンク14内の湯の温度が下限温度にまで下がることはなくなる場合も考えられれるし、仮にその後、下限温度に至っったとしても、本発明による工夫を施さない場合に比し、総使用エネルギは確実に低減する。
【００２８】
なお、昨今の貯湯式給湯機10や食器洗浄乾燥器20にはそれらの運転を制御するための制御回路にマイクロコンピュータを利用することが多いが、もちろん、上述した本発明の追加機能のために必要な制御回路11，21は、こうしたマイクロコンピュータの機能の一部を利用して構成することができる。
【００２９】
また、送信回路27と受信回路16間の信号送受信形式に限定はないが、例えば有線線路を介してなされても良いし、無線周波、赤外線等を利用してなされても良い。特に有線通信による場合には、既述のように、家庭内商用交流電源線路に信号を重畳させて搬送する電力線通信方式(PLC：Power Line Communications)を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明家庭内熱エネルギ効率利用システムの望ましい一実施形態における概略構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
10  貯湯式給湯機
11  制御回路
12  冷媒加熱交換器
13  熱交換器
14  貯湯タンク
15  ファン
16  受信回路
20  食器洗浄乾燥器
21  制御回路
22  洗浄庫
25  凝縮器
27  送信回路
【図１】
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