(57)【要約】【課題】湯切れを防止或いは、湯切れを先に延ばすことが出来る貯湯式給湯装置を提供する。【解決手段】湯水を貯湯する貯湯タンク７と、前記貯湯タンク７内の湯水を沸き上げる加熱部と、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁１１とを備えた貯湯式給湯装置で、貯湯タンク７内の残湯量を検知する残湯量検知手段４１と、この残湯量に応じて最高給湯温度を制限する給湯温度制限手段４２を備えたので、貯湯タンク７内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすこと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】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部と、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知手段と、この残湯量に応じて最高給湯温度を制限する給湯温度制限手段を備えた事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部と、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知手段と、この残湯量に応じて給湯温度を段階的或いは、連続的に低下させる給湯温度変化手段を備えた事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記給湯温度変化手段による給湯温度の変化は、所定量の給湯後或いは、所定時間の給湯後に行う事を特徴とする請求項２記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は貯湯式給湯装置の湯切れ防止或いは、湯切れ予告を確実に行い使用勝手の向上を図るものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置においては、特許文献１に開示されているように、貯湯タンク内の残湯量を検出し、残湯量に応じて給湯流量を制限するものであった。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８２８０６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のものでは、湯切れの恐れがある時には、給湯流量が絞られるので、使用者は流量が減って故障ではないかと疑うと共に、又給湯を貯めて使用しよう言う時には貯まるまで時間がかかり使用勝手が極めて悪いものになるものであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は前記課題を解決するため、請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部と、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知手段と、この残湯量に応じて最高給湯温度を制限する給湯温度制限手段を備えたものである。
【０００６】
これにより、貯湯タンク内に残っている残湯量を検知し、この残湯量が予め設定した所定の残湯量に達することで、給湯温度制限手段が給湯設定温度に関係なく、給湯温度を低温の一定温度に制限するもので、即ち、ミキシング弁での低温水の使用量を増やして給湯温度を低下させて、貯湯タンク内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものである。
【０００７】
又請求項２では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる加熱部と、湯水は低温水とミキシングして設定温度の給湯を行うミキシング弁とを備えた貯湯式給湯装置に於いて、貯湯タンク内の残湯量を検知する残湯量検知手段と、この残湯量に応じて給湯温度を段階的或いは、連続的に低下させる給湯温度変化手段を備えたものである。
【０００８】
これにより、貯湯タンク内に残っている残湯量を検知し、この残湯量予め設定した所定の残湯量に達することで、給湯温度変化手段が給湯設定温度に関係なく、給湯温度を段階的或いは、連続的に低下させるもので、即ち、ミキシング弁での低温水の使用量を徐々に増やして給湯温度を低下させ、貯湯タンク内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを積極的に使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものである。
【０００９】
又請求項３では、給湯温度変化手段による給湯温度の変化を、所定量の給湯後或いは、所定時間の給湯後に行うようにしたことで、給湯温度の変化がより明確に分かり、湯切れが近いことが使用者に分かり、早めに適切な処置を施すことが出来るものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の一実施形態の貯湯式給湯装置を図面に基づいて説明する。
１は貯湯タンクユニット、２はヒートポンプユニットよりなる加熱部、３は給湯栓、４はリモートコントローラ、５は浴槽、６は電源である。
【００１１】
前記貯湯タンクユニット１は、湯水を貯湯する貯湯タンク７と、貯湯タンク７の上部に接続された出湯管８と、貯湯タンク７の下部に接続された給水管９と、出湯管８からの高温水と給水管９から分岐されたバイパス管１０からの低温水とを混合するミキシング弁１１と、ミキシング弁１１の下流に接続された給湯管１２と、給湯管１２に設けられた給湯温度センサ１３と、給湯管１１に設けられた給湯流量センサ１４と、給水管９に設けられた給水温度センサ１５と、給湯管１２から分岐され浴槽５に接続された湯張り管１６と、この湯張り管１６の開閉を行う湯張り弁１７と、湯張り管１６を流れる流量を積算する湯張り流量センサ１８と、出湯管８から分岐して接続された貯湯タンク７の過圧を逃す過圧逃し弁１９と、給水管９に設けられた給水圧を減圧する減圧弁２０と、貯湯タンク７の側面上下方向に複数設けられた貯湯温度センサ２１と、この貯湯タンクユニット１の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される給湯制御部２２と、貯湯タンク７と加熱部２とを接続して湯水を循環させる加熱循環回路２３とを備えて構成されている。
【００１２】
前記加熱部２は、二酸化炭素冷媒を圧縮するコンプレッサー２４と、凝縮器としての冷媒−水熱交換器２５と、減圧器２６と、蒸発器としての空気熱交換器２７よりなるヒートポンプ回路２８と、空気熱交換器２７に送風する送風機２９と、加熱循環回路２３途中に設けられた能力可変の循環ポンプ３０と、加熱循環回路２３の冷媒−水熱交換器２５入口側に設けられ、冷媒−水熱交換器２５に流入する湯水の温度を検出する熱交入口温度センサ３１と、加熱循環回路２３の冷媒−水熱交換器２５出口側に設けられ、冷媒−水熱交換器２５から流出する湯水の温度を検出する熱交出口温度センサ３２と、この加熱部２の制御を行うマイクロコンピュータを主に構成される加熱制御部３３とを備えて構成されている。
【００１３】
ここで、前記電源６は時間帯別電灯であり、夜間（ここでは２３時から翌７時まで）が割安な電力料金設定となっているもので、この割安な夜間電力を用いて夜間に一日に必要な貯湯熱量を沸かし上げて使用するものであり、また、この時間帯別電灯では昼間（７時から２３時まで）にも電力は供給され、残湯量が少なくなったときに追加の沸き増しが行われるものである。なお、前記電源６は給湯制御部２２に接続され、この給湯制御部２２からリモートコントローラ４および加熱制御部３３（ヒートポンプ回路２７に必要な電力を含む）に有線にて通信信号が重畳されて電力供給されるものである。
【００１４】
そして、夜間時間帯になると前記給湯制御部２２が翌日に必要な貯湯熱量を演算し、この目標となる貯湯熱量を夜間時間帯の終了時までに沸き上げるよう加熱制御部３３に指示してヒートポンプ回路２７を作動させ、加熱循環回路２３の循環ポンプ３０を駆動開始する。そして、循環ポンプ３０の駆動により貯湯タンク７下部から取り出された湯水が加熱部２の冷媒−水熱交換器２５に流入して加熱され、加熱循環回路２３を介して貯湯タンク７の上部に戻されることにより高温の湯が貯湯される。
【００１５】
そして、貯湯タンク７の側面に設けられた貯湯温度センサ２１が所定の量の高温水が貯湯されたことを検出するか、または、熱交入口温度センサ３１が所定温度以上を検出すると、給湯制御部２２が加熱制御部３３へ加熱動作の停止を指令し、ヒートポンプ回路２８と循環ポンプ３０の作動が停止され、夜間時間帯の終了時までに貯湯動作を終了するものである。
【００１６】
なお、ここで、貯湯タンク７内に貯湯される熱量は給湯制御部２２により過去数日分の給湯負荷から適切と思われる熱量を目標貯湯熱量として算出されるもので、貯湯される湯水の温度は季節（または給水温度センサ１５で検出する給水温度）および目標貯湯熱量の大小によって６０℃〜９０℃の範囲で変動するものである。
【００１７】
前記リモートコントローラ４には給湯設定温度を設定する温度設定スイッチ３４、浴槽５への湯張りを指示する湯張りスイッチ３５、湯張り量を設定する湯張り量設定スイッチ３６、及び給湯可能な残時間を表示させる残時間表示スイッチ３７とを有した操作部３８と、ドットマトリクス型の蛍光表示管よりなる表示部３９と、これら操作部３８および表示部３９を制御すると共に、前記給湯制御部２２と通信を行うマイクロコンピュータを主に構成されたリモコン制御部４０を備えており、通常運転時は前記表示部３９に操作部３８で設定された給湯設定温度や時刻情報および貯湯温度センサ２１で検知する残り貯湯量等が表示されるものである。なお、前記表示部３９はドットマトリクス型の液晶表示部としても良い。
【００１８】
次に、給湯栓３を開くと、給水管９からの給水圧により貯湯タンク７上部の高温水が出湯管８に押し出され、給湯制御部２２により制御されるミキシング弁１１にてバイパス管１０の低温水と給湯温度センサ１３の検出する温度が前記リモートコントローラ４の操作部３７で設定された給湯設定温度になるように混合されて給湯管１２を介して給湯されるものである。
【００１９】
もしも給湯量が通常よりも多くなってしまい、昼間電力時間帯にて貯湯温度センサ２１で検出する残り貯湯量が少なくなったことを給湯制御部２２が検知し、貯湯タンク７内に貯湯された湯の湯切れが予想される場合は、その時点にて昼間電力を利用して必要な熱量の沸き増しが行われるものである。
【００２０】
次に、浴槽５に湯張りを行う際は、リモートコントローラ４の湯張りスイッチ３５が操作されると、給湯制御部２２が湯張り弁１７を開いて湯張りを開始し、湯張りを開始してからの積算流量が湯張り量に達したことを検出すると湯張り弁１７を閉じて湯張りを完了するものである。
【００２１】
次に、この発明の特徴的構成を図２に示したブロック図を基に説明する。
４１は所定時間間隔毎に複数の貯湯温度センサ２１の検出温度から残湯量を算出する残湯量検知手段、４２は前記残湯量検知手段４１で検知された残湯量と、予め設定記憶されている所定残湯量とを比較し、この所定残湯量以下の場合には給湯制御部２２を制御して、最高給湯温度をここでは５０℃に制限する給湯温度制限手段である。
又前記残湯量検知手段４１及び給湯温度制限手段４２は、予め給湯制御部２２内にプログラムされて格納していても良いものである。
【００２２】
又この構成による作動を、図３のフローチャートで説明すれば、給湯栓３の開栓で給湯流量センサ１４が給湯開始を検知し（ステップ４３）、次にステップ４４で貯湯タンク７から押し出される高温水をミキシング弁１１で、給湯設定温度にするように低温水をミキシングして給湯し、ステップ４５でこの給湯が１０秒継続したかをカウントし、ＹＥＳで給湯状態が安定した所でステップ４６に進み、上記の残湯量検知を行いこれが所定残湯量以下かを判断し、ＹＥＳでステップ４７に進んで給湯温度制限手段４２で最高給湯温度を制限するもので、ここではミキシング弁１１による給水側を多くして５０℃に制限するもので、給湯設定温度が５０℃以下の場合はそのまま継続し、５０℃以上の時には給湯温度が下がるものである。
【００２３】
従って、この給湯温度を低温の一定温度に制限することで、貯湯タンク７内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れ防止或いは、湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものであり、更に残湯量が少なくなり、高温で多量に使用している時には、給湯温度が変化することで、湯切れが近いことを知ることが出来、事前に節約使用を行うことも出来るものである。
【００２４】
次に、この発明の特徴的な他の構成を図４に示したブロック図を基に説明する。
４８は残湯量検知手段４１により検知した残湯量が、予め設定記憶された所定残湯量以下に達することで、その残湯量に応じて給湯温度を段階的に低下させる給湯温度変化手段であり、残湯量が所定残湯量以下の時には、給湯制御部２２を介してミキシング弁１１のミキシング量を制御して給湯設定温度を数度ずつ自動的に低下させるものである。
又この給湯温度変化手段４８も給湯制御部２２に予め格納されているようにしても良いものである。
【００２５】
又この構成による作動を、図５のフローチャートで説明すれば、給湯栓３の開栓で給湯流量センサ１４が給湯開始を検知し（ステップ４９）、次にステップ５０で貯湯タンク７から押し出される高温水をミキシング弁１１で、給湯設定温度にするように低温水をミキシングして給湯し、ステップ５１でこの給湯が１０秒継続したかをカウントし、ＹＥＳで給湯状態が安定した所でステップ５２に進み、上記の残湯量検知を行いこれが所定残湯量以下ここでは１００Ｌ以下かを判断し、ＹＥＳでステップ５３に進んで給湯温度変化手段４８で給湯設定温度−１．５℃とし、次にステップ５４で１０秒をカウントするまでこの温度を保持した後、ＹＥＳでステップ５５に進み残湯量が５０Ｌ以下かを判断し、ＹＥＳでステップ５６に進んで給湯設定温度−３℃とし、更にステップ５７でこの温度での給湯を１０秒カウントしてから、ステップ５８に進んで残湯量が２０Ｌ以下かを判断し、ＹＥＳでステップ５９に進んで給湯設定温度−５℃とし、ステップ６０でこの温度での給湯を１０秒カウントして、次のステップへ進むものである。
【００２６】
従って、ミキシング弁１１での低温水の使用量を徐々に増やして給湯温度を低下させ、貯湯タンク７内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを積極的に使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものであり、更に段階的に給湯温度が低温側に変化すると共に所定時間毎に変化するので、変化が大きく湯切れが近いことが使用者に直ぐ分かり、早めに適切な処置を施すことが出来るものである。
【００２７】
尚、この実施形態では給湯温度を段階的及び所定時間毎にに変化させたが、これに限定されることなく、連続的に低温側に変化させても、又所定量の給湯後に行うようにしても良いものである。
更に加熱部２はヒートポンプユニットに限定されるものではなく、貯湯タンク７内に電熱ヒータを設けるようにしたものでも良いものである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、この発明の請求項１によれば、貯湯タンク内に残っている残湯量を検知し、この残湯量が予め設定した所定の残湯量に達することで、給湯温度制限手段が給湯設定温度に関係なく、給湯温度を低温の一定温度に制限するもので、即ち、ミキシング弁での低温水の使用量を増やして給湯温度を低下させて、貯湯タンク内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものである。
【００２９】
又請求項２によれば、貯湯タンク内に残っている残湯量を検知し、この残湯量予め設定した所定の残湯量に達することで、給湯温度変化手段が給湯設定温度に関係なく、給湯温度を段階的或いは、連続的に低下させるもので、即ち、ミキシング弁での低温水の使用量を徐々に増やして給湯温度を低下させ、貯湯タンク内の湯水の使用量を極力抑えて湯切れを防止するから、給湯量を変化させることなく、給湯温度の変化で出来るだけ使用勝手を悪くすることなく、湯切れが近いことを積極的に使用者に予告出来る、しかも湯切れを出来るだけ先に延ばすことが出来るものである。
【００３０】
又請求項３によれば、給湯温度変化手段による給湯温度の変化を、所定量の給湯後或いは、所定時間の給湯後に行うようにしたことで、給湯温度の変化がより明確に分かり、湯切れが近いことが使用者に分かり、早めに適切な処置を施すことが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同要部電気回路のブロック図。
【図３】同フローチャート。
【図４】他の実施形態の要部電気回路のブロック図。
【図５】同他の実施形態のフローチャート。
【符号の説明】
２  加熱部
７  貯湯タンク
１１  ミキシング弁
２２  給湯制御部
４１  残湯量検知手段
４２  給湯温度制限手段
４８  給湯温度変化手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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