(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯するタンクと、暖房負荷の湯水を循環する循環ポンプと、暖房負荷に循環する湯水を貯湯する補水タンクと、前記補水タンクへ給水を行う補水弁と、前記補水タンク内の水位が低下したことを検出する水位検出部と、外気温度を検出する外気温度検出部と、暖房運転のオン／オフを操作する操作部を備え、前記補水タンク内の水位が低下したことを前記水位検出部が検知すると前記補水弁を開き給水を行う暖房システムにおいて、前記補水タンク内の水位が低下したことを前記水位検出部が検知すると前記補水弁を開く自動補水か、前記補水弁は開かず手動で補水を行う手動補水の何れかの選択を前記操作部にて行う貯湯式給湯機。
【請求項２】
自動補水選択時は、外気温度検出部が所定の温度以下になったことを検知すると、循環ポンプの駆動を開始して暖房負荷の凍結予防運転を行い、手動補水選択時は凍結予防運転を行わない請求項１記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
自動補水選択時は、暖房負荷の凍結予防運転を許可するか禁止するかの何れかの選択を操作部にて行う請求項１記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はタンク内の湯水を利用して暖房運転を行う暖房システムを備え、暖房負荷の湯水を貯湯する補水タンクの水位が低下したときに、自動で補水を行うか手動で補水を行うかを選択できる貯湯式給湯機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の暖房システムには不凍液を使用するものであった。不凍液を使用することによって、暖房システム側の凍結予防は行う必要のないものであった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２００２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の構成は、不凍液の補充を必要とするものであった。時間経過と共に不凍液内の水分が蒸発し、不凍液は徐々に減少していき、そのまま放置するとやがて暖房運転ができなくなってしまう。よって、定期的に不凍液の補充が必要となるものであり、水位低下を検出し自動補水を行う機能は有していなかった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するのもので、暖房システムに水道水を利用した場合は、その水分の蒸発によって水位が低下したことを検知すると、自動的に補水する自動補水を選択するとともに、水道水であるが故の凍結を予防する凍結予防運転を自動で起動する自動補水の設定と、暖房システムに不凍液を利用した場合は、補水は手動で行い、凍結予防運転も行わない手動補水の設定を選択することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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、暖房運転のオン／オフを操作する操作部にて、自動補水設定を選択するか手動補水設定を選択するかの選択操作を設け、自動補水選択時には水位が低下したことを検知すると、自動的に補水すると共に、外気温度の低下を検知すると、凍結予防運転を行うものである。
【０００６】
これによって、自動補水選択時には水道水を使用することができ、手動補水選択時には不凍液を選択することができることで、使用者の状況に応じて暖房システムを自由に選択することができることになる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の貯湯式給湯機は、暖房運転のオン／オフを操作する操作部にて、自動補水設定を選択するか手動補水設定を選択するかの選択操作を設けることで、自動補水選択時には水位が低下したことを検知すると、自動的に補水することができ、また、外気温度の低下を検知すると、自動的に凍結予防運転を行うことで暖房システムに水道水を使用することができる。また、使用者の状況に応じては、手動補水選択を行うことで、不凍液を使用することができ、不用意に自動注水されることによって、不凍液に水道水が混ざり、凍結や腐敗といった性能低下を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
第１の発明は、湯水を貯湯するタンクと、暖房負荷の湯水を循環する循環ポンプと、暖房負荷に循環する湯水を貯湯する補水タンクと、補水タンクへ給水を行う補水弁と、補水タンク内の水位が低下したことを検出する水位検出部と、外気温度を検出する外気温度検出部と、暖房運転のオン／オフを操作する操作部を備え、補水タンク内の水位が低下したことを水位検出部が検知すると補水弁を開き給水を行う暖房システムにおいて、補水タンク内の水位が低下したことを水位検出部が検知すると補水弁を開く自動補水か、補水弁は開かず手動で補水を行う手動補水の何れかの選択を操作部にて行うことで、自動補水選択時には水位が低下したことを検知すると、自動的に補水することができ、暖房システムに水道水を使用することができる。また、使用者の状況に応じては、手動補水選択を行うことで、不凍液を使用することができ、不用意に自動注水されることによって、不凍液に水道水が混ざり、凍結や腐敗といった性能低下を防ぐことができる。
【０００９】
第２の発明は、特に、第１の発明において、自動補水選択時は、外気温度検出部が所定の温度以下になったことを検知すると、循環ポンプの駆動を開始して暖房負荷の凍結予防運転を行い、手動補水選択時は凍結予防運転を行わないことで、自動補水選択時に外気温度の低下を検知すると、自動的に凍結予防運転を行うものであり、暖房システムに水道水を使用することができる。
【００１０】
第３の発明は、特に、第１の発明において、自動補水選択時は、暖房負荷の凍結予防運転を許可するか禁止するかの何れかの選択を操作部にて行うことで、暖房システムに水道水を使用した場合でも、システム全体が室内に設置されているなど凍結予防が不要な場合に対応することができる。
【００１１】
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。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施例による貯湯式給湯機の構成図を示すものである。
【００１３】
図１において、１０はお湯を貯湯するタンクであり、上部には給湯管１１を、タンク１０の下部には給水管１２を有している。給水管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、給湯管１１から給湯されると、それに伴い給水管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。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１５が接続されてあり、その沸き上げ配管１５には、沸き上げポンプ１６と熱源部１７が介在している。沸き上げポンプ１６を駆動することで、タンク１０下部の湯水を熱源部１７へと供給し、熱源部１７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１７は、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。
【００１４】
一般的に貯湯式給湯機は、安い深夜電力を利用する夜間蓄熱型の給湯機として、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り、タンク１０内のお湯が減少すると、湯切れを防止するために割高な昼間電力による沸き上げを行うこととなる。そして、使用者がカラン１８、シャワー１９への給湯を行うとき、タンク１０から給湯管１１を介して供給されたお湯と、減圧弁１４で減圧され給水管１２を介して供給される水を、混合弁２０がミキシングを行う。混合弁２０は、給湯温度検出部２１が目標温度になるように駆動される。
【００１５】
次に暖房システムの暖房運転の説明を行う。使用者が暖房運転を行うときは、操作部２２の暖房運転スイッチ２３のオン操作を行う。暖房運転スイッチ２３をオンすると、循環ポンプ２４を駆動することで、入水温度検出部２５により暖房負荷２６の水温のチェックを行う。暖房負荷２６には、床暖房パネル、浴室乾燥機や、温風ファンコンベクタ等がある。入水温度検出部２５で検出した温度が、操作部２２のプラススイッチ３５とマイナススイッチ３６で構成された暖房温度スイッチ２７で設定された温度を下回っていた場合に、加熱ポンプ２８を駆動することで、タンク１０上部の熱いお湯が熱交換器２９へ流入する。加熱ポンプ２８は、出湯温度検出部３４が暖房温度スイッチ２７で設定された温度になるように調整されて駆動される。そしてタンク１０の熱いお湯は熱交換器２９から、暖房負荷２６の湯水の加熱を行った後に、タンク１０下部へと戻される。この熱交換による加熱によって暖房負荷２６の湯温は徐々に上昇し、入水温度検出部２５で検出した温度が暖房温度スイッチ２７で設定された温度を上回ったときに、加熱ポンプ２８を停止し加熱を終了する。
【００１６】
次に暖房システムの自動的に補水するシステムの説明を行う。暖房システムの２次側には、補水タンク３０があり、給水管１２から補水弁３１を介して給水が行われるようになっている。補水弁３１は通常閉じた状態にあり、補水タンク３０に設けた水位検出部３２が水位低下を検出すると、補水弁３１を開いて補水タンク３０への補水を行う。そして、水位検出部３２が水位上昇を検出すると、補水弁３１を閉じて補水を終了する。このように補水を繰り返すことで、水分の蒸発によって水位が低下した場合でも、使用者に定期的に補充してもらう必要がなく、補充忘れによる暖房運転不可能状態になることを防止することができる。
【００１７】
次に暖房システムの凍結予防運転の説明を行う。
【００１８】
まず、外気温度検出部３３、または入水温度検出部２５、または出湯温度検出部３４が外気温度の低下を検出すると、循環ポンプ２４を駆動する。このとき、循環ポンプ２４を駆動してから暫くは、暖房負荷２６までの配管内に滞留した湯水の温度によって、正確な温度検出ができない期間となる。よって、所定時間経過するまで温度検出を待機させる。そして、所定時間経過後に入水温度検出部２５が、凍結予防開始時より高めの温度に設定された所定の凍結予防解除温度に達していれば、循環ポンプ２４を停止し、凍結予防運転を終了する。このとき、通常室内は屋外よりは高い温度になっているので、暖房負荷２６の内部の水温も外気温度より高い温度になっていることとなり、循環ポンプ２４の駆動により、暖房負荷２６の湯水が循環し、凍結予防運転が行われることとなる。しかし、凍結予防運転の繰り返しにより、暖房負荷２６の内部の水温が低下したり、元々の室温自体が低温であった場合などにおいては、所定の凍結予防解除温度に達しないときがある。その場合において、加熱ポンプ２８を駆動することで、熱交換器２９により暖房負荷２６の湯水の加熱を行い、確実に凍結予防を行っている。また、外気温度検出部３３で外気温度を検出し、凍結予防を行う場合においては、凍結予防終了後に直ぐに再び凍結予防運転が開始しないように、外気温度の検出を禁止する期間を設けても良いものとする。
【００１９】
以上のように構成された暖房システムにおいて、以下その補水方法の選択について説明する。
【００２０】
まず、通常の操作では自動補水、手動補水の選択はできないようにしている。補水方法の選択を行うには、何らかのスイッチを連続で長い時間押し続ける、例えば、暖房運転スイッチ２３を１０秒間押し続けるなどにより、補水方法の選択に切り換わるようにする。また、他の切り換え方法として、何らかのスイッチ２つ以上を同時に押す、例えばプラススイッチ３５とマイナススイッチ３６を同時に押すなどにより、補水方法の選択に切り換わるようにしても良いものとする。これによって、使用者が容易に補水方法の選択を切り換える操作してしまうことによって、誤った設定になることを防ぐことができる。次に、補水方法の選択に切り換わったときに、操作部２２の表示部３７に現在の補水設定の表示を行う。現在の補水設定は記憶部３８に記憶されていて、その内容の表示を行っている。そして、例えばプラススイッチ３５を押すごとに自動補水設定と手動補水設定を交互に表示する、または、マイナススイッチ３６を押すごとに自動補水設定と手動補水設定を交互に表示するなどのスイッチ操作によって補水設定の切り換えを行う。補水設定の切り換え後は、確定スイッチ３９を押す、或いは所定時間の無操作によって補水設定を確定する。そして、補水設定が確定したときに、その内容を記憶部３８に記憶しておく。このことにより、停電によって補水設定が切り換わることを防止することができる。
【００２１】
また、本実施の形態による貯湯式給湯機では、暖房システムへの補水方式に自動補水を選択したときのみ、暖房システムの凍結予防運転を行うとしている。これにより、手動補水を選択しているときは、暖房システムには不凍液が使用されていると判断し、不要な凍結予防運転を行うことを防止でき、使用者に突然循環ポンプ２４が駆動を始めることへの不信感を払拭することができる。そして、自動補水が選択されているときは、暖房システムには水道水が使用されていると判断し、凍結の予防を自動で行うことができるものである。
【００２２】
また、本実施の形態による貯湯式給湯機では、暖房システムへの補水方式に自動補水を選択したときのみ、操作部２２によって、凍結予防運転を許可するか禁止するかの選択ができるようにしている。凍結予防運転の許可・禁止の選択を行うには、例えば、メニュースイッチ４０を押すことにより、表示部３７の画面を許可・禁止の選択に切り換えるなどの操作を行う。次に、画面が切り換わったときに、表示部３７に現在の凍結予防運転の許可・禁止設定の表示を行う。現在の許可・禁止設定は記憶部３８に記憶されていて、その内容の表示を行っている。そして、例えばプラススイッチ３５を押すごとに許可と禁止を交互に表示する、または、マイナススイッチ３６を押すごと許可と禁止を交互に表示するなどのスイッチ操作によって設定の切り換えを行う。許可・禁止設定の切り換え後は、確定スイッチ３９を押す、或いは所定時間の無操作によって設定を確定する。そして、設定が確定したときに、その内容を記憶部３８に記憶しておく。このことにより、停電によって許可・禁止設定が切り換わることを防止することができる。これにより、暖房システムに水道水を使用した場合でも、システム全体が室内に設置されているなど凍結予防が不要な場合に対応することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、暖房システムを備え、その暖房負荷の湯水を貯湯する補水タンクの水位が低下したときに、自動で補水を行うか手動で補水を行うかを選択できる機器として、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】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図
【符号の説明】
【００２５】
１０    タンク
２２    操作部
２４    循環ポンプ
３０    補水タンク
３１    補水弁
３２    水位検出部
３３    外気温度検出部
【図１】
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