(57)【要約】【課題】設定した温度以上の湯量及び、ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な湯量を正確に表示する貯湯式温水器の残湯量表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】お湯を蓄える貯湯タンク１１と、貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサ１３〜１６と、所定温度記憶手段１７と、温度センサの検知温度と所定温度とを比較して所定温度以上の湯の有無を出力する比較手段１８〜２１と、比較手段の出力に対応した表示手段２３〜２６とを設け、所定温度を設定給水温度や気温などの状況に応じて変化させることにより、目的に合った温度以上の残湯量を表示することができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
お湯を蓄える貯湯タンクと、貯湯タンク内の複数の場所の湯温を検知する温度センサと、残湯量表示の基準となる所定温度を記憶する所定温度記憶手段と、前記温度センサの検知温度と前記所定温度記憶手段の所定温度とを比較して所定温度以上の湯の有無を出力する比較手段と、前記比較手段の出力に対応した表示手段とを設け、前記所定温度記憶手段に記憶された所定温度を状況に応じて変化させる、または任意に設定、または選択できるようにした貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【請求項２】
所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、設定された出湯温度とする請求項１記載の貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【請求項３】
貯湯タンクの湯を利用して風呂追い焚きをする熱交換器を備え、所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、設定された風呂の追い焚き温度より第２の所定温度だけ高い温度とする請求項１記載の貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【請求項４】
貯湯タンクの湯を利用して暖房する熱交換器を備え、所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、設定された暖房温度より第３の所定温度だけ高い温度とする請求項１記載の貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【請求項５】
ヒートポンプによって水を加熱するヒートポンプユニットを備え、所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な入水温度とする請求項１記載の貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【請求項６】
ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な入水温度は、前日の夜のヒートポンプユニットが置かれている場所の気温により決定された入水温度とする請求項５記載の貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【請求項７】
複数の所定温度記憶手段と、複数の比較手段と、複数の系列の表示手段を設け、利用目的に対する残湯量を同時に表示する請求項１〜６のいずれか１項記載の貯湯式温水器の残湯量表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気温水器、ヒートポンプ給湯機、燃料電池給湯機などの貯湯式温水器の残湯量を表示させる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電気温水器の残湯量の表示装置は、貯湯タンクの最上部からの複数の容量に応じて表面に貼り付けた温度センサの検知温度が６０℃以上で表示部の残湯量に対応した残湯絵表示を点灯させ、４５℃未満になると消灯、４５℃以上６０℃未満なら点滅させるものであった（例えば特許文献１参照）。図５は、前記特許文献１に記載された従来の表示部１の表示しているようすを示すものである。図６の貯湯タンク２の表面に貼り付けられた第一から第四の温度センサ３から６のそれぞれに対し、第一から第四の残湯絵表示７から１０が図７のフローチャートによって図８に示すような３段階のパターンで表示される。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３０４６９０号公報（第３−６頁、図１−図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、使用する湯の温度は、カランから給湯する３２℃〜６０℃、風呂の湯張り温度３６℃から４８℃、高温差し湯６０℃または８０℃とさまざまである。今までの一律の温度との比較では、貯湯タンクの残湯によって欲しい温度の湯が得られるかどうかははっきりわからなかった。
【０００５】
また、電気ヒーターを使用する電気温水器は何℃の湯からでも加熱できるのに対し、二酸化炭素冷媒を使ったヒートポンプ給湯機の場合は、６０℃以上の湯をさらに高温に沸き上げようとしても、圧縮されて高温になった二酸化炭素冷媒から湯に熱を十分に与えて低圧に戻る冷媒のサイクルがうまく働かない。よって、二酸化炭素冷媒から湯に熱を与える熱交換器の入水温度が６０℃以上だとヒートポンプユニットの動作を止めるようにしている。従って貯湯ユニットに例えば６１℃の湯が大量に残った場合は、その夜は例えば８０℃に沸き上げようと思っても、ほとんど沸かさずに沸き上げが終了してしまう。貯湯ユニット内に沸き上げ不可能な温度の湯がどれだけ残っているかがわかると、そのような湯が残らないような使い方を工夫できるので便利である。
【０００６】
また、その沸き上げできない熱交換器の入水温度は、ヒートポンプユニットの置かれた場所の気温によっても変わる。気温が高いときにも二酸化炭素冷媒が冷えて低圧に戻りにくいので冷媒のサイクルが不安定になりやすい。よって気温が３２℃〜３６℃以上だと入水温度は５５℃で、気温が３６℃以上だと入水温度は５０℃でコンプレッサの運転を停止するようにしている。従って、沸き上げ不可能な湯量を表示するためには、気温により残湯表示湯温を変えることが必要である。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、欲しい温度以上の湯量及び、ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な湯量を正確に表示する残湯量表示装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、貯湯タンク内の湯の温度を所定温度と比較して所定温度以上の湯の有無を表示する表示手段を設け、前記残湯量表示の基準となる所定温度を状況に応じて変化させるようにしたものである。
【０００９】
上記発明によれば、欲しい温度以上の湯がどれだけ残っているか、ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な湯量がどれだけあるかを正確に表示する貯湯式温水器を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載した発明は、お湯を蓄える貯湯タンクと、貯湯タンク内の複数の場所の湯温を検知する温度センサと、残湯量表示の基準となる所定温度を記憶した所定温度記憶手段と、前記温度センサの検知温度と前記所定温度記憶手段に記憶された所定温度とを比較して所定温度以上の湯の有無を出力する比較手段と、前記比較手段の出力に対応した表示手段とを設け、前記所定温度記憶手段に記憶された所定温度を状況に応じ変化させる、または任意に設定、または選択できるようにしたことを特徴とするものであり、目的に合った温度以上の残湯量を表示することができる。
【００１１】
請求項２に記載した発明は、所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を設定された出湯温度とすることにより、出湯温度以上の残湯がある残湯量が表示されるので、目的とする出湯温度が実際に得られるかどうか、またどれだけ得られるのかを表示することができる。
【００１２】
請求項３に記載した発明は、貯湯タンクの湯の熱を利用して風呂保温をする熱交換器を備え、前記所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、設定された風呂の保温温度より熱交換器の効率より決めた第２の所定温度だけ高い温度とすることにより、目的とする風呂保温温度が実際に保てるかどうかを表示することができる。
【００１３】
請求項４に記載した発明は、貯湯タンクの湯の熱を利用して暖房をする熱交換器を備え、前記所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、設定された暖房温度より熱交換器の効率より決めた第３の所定温度だけ高い温度とすることにより、目的とする温度で暖房することができるかを表示することができる。
【００１４】
請求項５に記載した発明は、ヒートポンプによって水を加熱するヒートポンプユニットを備え、前記所定温度記憶手段に記憶させられている所定温度を、ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な入水温度とすることで、沸き上げ可能な湯量を表示することができる。
【００１５】
請求項６に記載した発明は、ヒートポンプユニットが沸き上げ可能な入水温度は、前日の夜のヒートポンプユニットが置かれている場所の気温により決定された入水温度とすることで、貯湯タンクの湯を主に沸かすその日の夜間の気温の季節要素を加味してより正確な沸き上げ可能な湯量を表示することができる。
【００１６】
請求項７に記載した発明は、複数の所定温度記憶手段と、複数の比較手段と、複数の系列の表示手段を設けることにより、例えば台所にあるリモコンでは蛇口から出る給湯温度以上の残湯量を表示する。風呂にあるリモコンではカランから出る給湯温度以上の残湯量と、保温するための熱量を持った残湯の量およびヒートポンプユニットが沸き上げ不可能な温度の湯が残っていないかどうか。居間にあるリモコンでは暖房をするための熱量を持った残湯の量を表示することができる。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明の第１の実施例における残湯量表示装置を有した貯湯式温水器のの構成図である。
【００１９】
お湯を蓄える貯湯タンク１１の中の水は、貯湯タンクの最上部ら出湯され下部から給水される。水は電気料金の安くなる夜間にヒータ１２に通電して沸き上げられる。貯湯タンク１１の表面には、例えば、上から５０Ｌ、１００Ｌ、１５０Ｌ、３００Ｌのそれぞれの位置に貯湯タンク１１内の湯温を検知する温度センサ１３〜１６を取り付けている。４℃以上の水は温度が高いほど比重が小さくなるため、湯と水は間に混合層を挟んで上下に分離し、貯湯タンク１１の上部から積層状態を形成して貯湯される。温度センサ１３〜１６の検知温度と所定温度記憶手段１７に記憶された所定温度とを比較して、所定温度以上の湯の有無を出力する比較手段１８〜２１と、リモコン２２に比較手段の出力にそれぞれ対応した表示手段のセル２３〜２６とを設けて残湯量を表示する。
【００２０】
給湯温度は上下スイッチ２７、２８によって３２℃〜６０℃の間の温度に設定でき、表示部２９に表示される。図示していない制御器は給湯混合弁３０を操作して貯湯タンク１１から出湯された湯と給水された水とを混合して設定された温度の湯を供給する。この時、所定温度記憶手段１７に記憶されるている温度を給湯の設定温度にすると、その温度で給湯できる残湯量がわかる。例えば、温度センサ１３〜１６の検知温度をそれぞれ８０℃、７９℃、４３℃、２０℃とすると、設定給湯温度が４０℃の時は、表示手段の３個のセル２３〜２５が点灯するが、表示手段のセル２６は消灯する。設定給湯温度を４７℃にすると、表示手段のセル２５は消え２個のみが点灯する。
【００２１】
このように、給湯使用時に必要な湯量がどのくらい残っているかを知りたい場合は、所定温度記憶手段１７に記憶されるている温度を任意に設定、または選択することで、例えば、設定温度の湯が供給可能な温度の湯がどれだけ貯湯タンクに残っているかを表示することができる。当然のことながら、表示手段のセルが一つも点灯しない場合は、貯湯タンク内の温度が欲しい出湯温度より低くなっているので、目的の温度より低い温度の湯しか得られない。なお給湯混合弁が完全に湯側に切り替わらず水が少量混じるタイプのものである場合には、所定温度記憶手段１７に記憶させる温度は高めに補正が必要である。また、比較手段１８〜２１は表示がちらつくのを防止するためにヒステリシスを持っていることが望ましい。
【００２２】
（実施例２）
図２は本発明の第２の実施例における残湯量表示装置を有した貯湯式温水器の構成図である。
【００２３】
風呂リモコン３１のふろ自動ボタン３２を押すと、風呂温度表示部３３に表示された温度に風呂混合弁３４で調整された湯がアダプタ３５を通して浴槽３６に張られる。追い焚きをするときは、追い焚きボタン３７を押すと浴槽３６の湯をアダプタ３５からポンプ３８で吸い込み、貯湯タンク１１の中にパイプを通した熱交換器３９に送る。貯湯タンク１１の湯の熱で温められた風呂の湯を再びアダプタ３５から浴槽３６に戻す。
【００２４】
風呂温度表示部３３に示す湯張り温度と追い焚き温度は、上下ボタン４０で設定できる。高温差し湯ボタン４１を押すと風呂混合弁３４から６０℃の湯が供給される。この時の残湯量表示は次のようになる。
【００２５】
ふろ自動ボタン３２を押したときは、所定温度記憶手段４２には、ふろの設定温度が入り、３８℃の設定なら貯湯タンク１１に３８℃以上の湯が残っていれば出湯できるので、３８℃以上の湯が残っているところの表示手段４３のセルが点灯表示される。追い焚きボタン３７を押すと所定温度記憶手段４２の温度に第２の所定温度記憶手段４４を加えた温度以上の湯が残っていないと残湯表示手段４３のセルは点灯しない。熱交換器３９はパイプの表裏で一定温度以上の温度差が無ければ、１分間に０．５℃以上浴槽の温度を上昇させる実用的な追い焚きができない。
【００２６】
熱交換器３９の大きさによるが、それが例えば、１０ｄｅｇであれば第２の所定温度記憶手段４４の所定温度は１０℃で、３８℃で追い焚きするには４８℃の残湯が必要である。よって追い焚きボタン３７を押すと、表示手段４３の点灯するセルは４８℃以上の残湯があるところのセルだけになる。
【００２７】
高温差し湯ボタン４１を押すと差し湯は、タンクの湯を６０℃に混合してアダプタ３５から流し込むので、６０℃以上の残湯のあるところのセルが点灯して表示される。ふろ自動、追い焚き、高温差し湯の何れでもないときは、給湯の設定温度が所定温度記憶手段４２に入る。
【００２８】
このように、その時々の動作モードの設定温度を所定温度記憶手段４２に入れ、熱交換器を使用する追い焚きの時のみ第２の所定温度記憶手段４４の所定温度を加え、必要な湯温によって残湯量ありと定義する所定温度を変化させる。
【００２９】
（実施例３）
図３は本発明の第３の実施例における残湯量表示装置を有した貯湯式温水器の構成図である。
【００３０】
リモコン４６の暖房スイッチ４７を押すと、床４８の下に敷いたパイプ４９の中の不凍液はポンプ５０で熱交換器５１を通して循環させる。この時、貯湯タンク１１の上部から湯を取り出し、熱交換器５１を通してポンプ５２で貯湯タンクの底に熱を放出して温度の下がった湯を戻す。暖房の強度は上下スイッチ５３で４０℃から６０℃の間で変更でき、強度を表示部５４に表示する。パイプ４９に送り込む不凍液の温度は温度センサ５５で測定し、目的とする温度になるようにポンプ５２の回転を制御する。残湯量の表示は、不凍液の設定温度を所定温度記憶手段５６に入れ、熱交換器５１で必要な温度差である第３の所定温度記憶手段５７の所定温度を加えた温度と比較して表示部５８に表示する。
【００３１】
この時に給湯温度を設定するリモコン２２では、給湯に必要な温度を所定温度として残湯量を表示しているため、温度センサ１３〜１６は共用しているが、リモコン４６とリモコン２２に表示される残湯量は違うものになる。
【００３２】
（実施例４）
図４は本発明の第４の実施例における残湯量表示装置を有した貯湯式温水器の構成図である。ヒートポンプユニット５９の中では、高圧にして超臨界状態になった二酸化炭素が冷媒として循環している。空気熱交換器６０で空気中から熱を集め、熱を持った冷媒は圧縮機６１で圧縮されてさらに高温化する。高温化した冷媒は水熱交換器６２で水に伝えて湯にする。熱を吐き出した冷媒は膨張弁６３で低圧化され、空気熱交換器６０で空気中から再度熱を集める冷媒サイクルをとる。
【００３３】
貯湯タンク１１の水を沸き上げるには貯湯タンクの底から出た水が水熱交換器６２で熱交換されポンプ６４で押し出されて、貯湯タンク１１の上から戻される。この水熱交換器６２に入力される水の温度が高ければ、冷媒は十分に熱を放出しきれず、冷媒サイクルがうまく回らないので、水熱交換器６２の入水温度を入水温度センサ６５で測定し、６０℃以上になると圧縮機６１を停止させるようにしている。
【００３４】
普通に貯湯タンク１１上部のパイプ６６から出湯すると貯湯タンク１１下部のパイプ６７から水が入って来る。その水の部分を沸き上げれば、貯湯タンク１１上部にある使い残した高温で沸かす必要のない湯と併せて、貯湯タンク１１全体を高温にすることができる。一方、タンク上部の熱交換器３９で風呂の追い焚きや暖房をする熱量を貯湯タンク１１の湯から取ると、貯湯タンク１１の湯の温度が全体に低下してくる。出湯しないと、最悪の場合には貯湯タンク１１全体が６１℃になり、それ以上沸き上げをすることが不可能になる。
【００３５】
よって追い焚きや暖房をする場合には残湯が６０℃以下になるまで熱を使い切るか、もしくは高温差し湯など出湯を多用して貯湯タンク１１内の水の量を多くして、その夜に沸き上げられる量を多くするような使用方法をする必要がある。
【００３６】
所定温度記憶手段６８に所定温度６０℃を入力し、リモコン６９の表示部７０のセルを半分に分割し、左列に６０℃以上の温度の残湯を表示する。すなわちこの点灯している部分は沸き上げできないことがすぐにわかる。翌日多くの湯を使いたい場合、できるだけ消灯する部分を多くするように湯を使用すればよい。
【００３７】
また、その沸き上げできない熱交換器の入水温度は、ヒートポンプユニットの置かれた場所の気温によっても変わる。気温が高いときには二酸化炭素冷媒が冷えて低圧に戻りにくいので冷媒のサイクルが不安定になりやすい。よって気温が３２℃〜３６℃以上だと入水温度は５５℃で、気温が３６℃以上だと入水温度は５０℃でコンプレッサの運転を停止させる。
【００３８】
従って、沸き上げ不可能な湯量を表示するためには、気温により所定温度記憶手段６８に記憶させられている所定温度を変える。その日の夜の気温は前もってわからないが、前日の夜のヒートポンプユニット５９が設置されている場所の気温を気温センサ７１で測定して用いると季節による補正がかけられる。
【００３９】
上記の気温で、所定温度記憶手段６８に記憶させられている所定温度を６０℃、５５℃、５０℃に変化させ、点灯する残湯温度を変更する。
【００４０】
給湯の設定温度を所定温度記憶手段１７に入力した設定温度で出湯可能な残湯量は、表示部７０の右列のセルに表示している。このように２系統の残湯量表示で貯湯タンク内のようすがよくわかるようになる。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、表示する残湯温度の所定値を変更することで、設定を変更しても、その温度の湯がどれだけ使えるかが容易に知ることができる。また、ヒートポンプ給湯機の場合、どれだけの量の湯が今晩沸き上げ不可能かということが容易に知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の残湯量表示装置を持った貯湯式温水器の構成図
【図２】本発明の実施例２の残湯量表示装置を持った貯湯式温水器の構成図
【図３】本発明の実施例３の残湯量表示装置を持った貯湯式温水器の構成図
【図４】本発明の実施例４の残湯量表示装置を持った貯湯式温水器の構成図
【図５】従来の電気温水器の残湯量表示例を示す図
【図６】従来の電気温水器の概略構成図
【図７】従来の電気温水器の表示方法のフローチャート
【図８】従来の電気温水器の表示パターンを示す図
【符号の説明】
１１  貯湯タンク
１３〜１６  温度センサ
１７  所定温度記憶手段
１８〜２１  比較手段
２２  リモコン
２３〜２６  表示手段のセル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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