(57)【要約】【課題】夕方一時的に最大使用量となる湯の必要量を常に確保しながら、貯湯タンクの容量を最小限にすることができる電気給湯機を提供すること。【解決手段】貯湯タンク１の水を加熱する加熱手段を備え、深夜電力により沸き上げた湯を貯湯タンク１に蓄えるようにした電気給湯機において、貯湯タンク１の湯を昼間使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示し、夕方まで連続してほぼ貯湯タンク１の全容量の湯を貯湯する湯切れ防止制御装置５を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクの水を加熱する加熱手段を備え、深夜電力により沸き上げた湯を貯湯タンクに蓄えるようにした電気給湯機において、貯湯タンクの湯を昼間使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示し、夕方まで連続してほぼ貯湯タンクの全容量の湯を貯湯する湯切れ防止制御装置を設けたことを特徴とする電気給湯機。
【請求項２】
湯切れ防止制御装置が、昼間所定量以上使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示することを特徴とする請求項１記載の電気給湯機。
【請求項３】
湯切れ防止制御装置が、湯張り運転後から深夜電力による沸き上げ運転まで所定量貯湯するように加熱手段に指示することを特徴とする請求項１又は２記載の電気給湯機。
【請求項４】
湯切れ防止制御装置が、深夜電力による沸き上げ運転を深夜電力時間帯の終盤に行うように加熱手段に指示することを特徴とする請求項１、２又は３記載の電気給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気給湯機に関し、特に、夕方一時的に最大使用量となる湯の必要量を常に確保しながら、貯湯タンクの容量を最小限にすることができる電気給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気給湯機は、貯湯タンクと、該貯湯タンクに設けられた給水管と、貯湯タンクの上部に設けられた給湯管と、貯湯タンクの水を加熱するヒートポンプ等を備えている。
そして、この電気給湯機は、安価な深夜電力により沸き上げた湯を貯湯タンクに蓄え、図２に示すように、この蓄えた湯を昼間や夕方に使用することによりランニングコストを低減させている。
【０００３】
しかしながら、上記従来の電気給湯機は、昼間や夕方に使用する湯を深夜に蓄えることから、大量（３７０〜４６０リットル）の湯を貯める貯湯タンクが必要となり、そのための据付スペースも必要となるという問題を有している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来の電気給湯機が有する問題点に鑑み、夕方一時的に最大使用量となる湯の必要量を常に確保しながら、貯湯タンクの容量を最小限にすることができる電気給湯機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の電気給湯機は、貯湯タンクの水を加熱する加熱手段を備え、深夜電力により沸き上げた湯を貯湯タンクに蓄えるようにした電気給湯機において、貯湯タンクの湯を昼間使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示し、夕方まで連続してほぼ貯湯タンクの全容量の湯を貯湯する湯切れ防止制御装置を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この場合において、湯切れ防止制御装置が、昼間所定量（２０リットル程度）以上使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示することができる。
【０００７】
また、湯切れ防止制御装置が、湯張り運転後から深夜電力による沸き上げ運転まで所定量（５０リットル程度）貯湯するように加熱手段に指示することができる。
【０００８】
また、湯切れ防止制御装置が、深夜電力による沸き上げ運転を深夜電力時間帯の終盤に行うように加熱手段に指示することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の電気給湯機によれば、深夜電力により沸き上げた湯を貯湯タンクに蓄えるようにした電気給湯機において、貯湯タンクの湯を昼間使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示し、夕方まで連続してほぼ貯湯タンクの全容量の湯を貯湯する湯切れ防止制御装置を設けることから、昼間に湯を使って不足した熱量分は昼間に沸き上げて補うことにより、夕方一時的に最大使用量となる湯の必要量を常に確保しながら、貯湯タンクの容量を最小限にして省スペース化を図ることができる。
【００１０】
この場合、従来は４６０リットル程度（通常の電気給湯機の場合）においての湯を深夜に沸き上げることが必要だったシステムを、省スペース化を図るため、１５０リットル程度の貯湯にて行い、湯切れ防止制御により、昼間所定量（２０リットル程度）以上使用したときに加熱手段に沸き上げ運転を指示することで、その日に使う最低湯量を確保することができる。
【００１１】
また、湯切れ防止制御装置が、湯張り運転後から深夜電力による沸き上げ運転まで所定量（５０リットル程度）貯湯するように加熱手段に指示することにより、昼間に無駄な量の貯湯を防止するとともに、湯切れを防止することができる。
【００１２】
また、湯切れ防止制御装置が、深夜電力による沸き上げ運転を深夜電力時間帯の終盤に行うように加熱手段に指示することにより、放熱ロスを防止することができる。
この場合、貯湯タンクの容量を最小限にすることにより、沸き上げ時間を短くして、沸き上げ運転をより朝方寄りにシフトすることができ、効果的に放熱ロスを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の電気給湯機の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１〜図２に、本発明の電気給湯機の一実施例を示す。
この電気給湯機は、円筒状の貯湯タンク１と、該貯湯タンク１の下部に設けられた給水管２と、貯湯タンク１の上部に設けられた給湯管３と、貯湯タンク１の水を加熱するヒートポンプ４と、ヒートポンプ４の制御装置に組み込まれた湯切れ防止制御装置５とを備えている。
【００１５】
貯湯タンク１は、本実施例では、容量が約１５０リットルと従来の１／３程度の小型に形成されており、沸き上げ運転時には、下部から抜き出された水が循環パイプ６を通ってヒートポンプ４の熱交換器４２で加熱され、約８０℃の湯としてタンクの上部に返還される。
なお、貯湯タンク１の容量が約１５０リットルに限定されるものでないことはいうまでもない。
循環パイプ６は、貯湯タンク１の返還口付近と、熱交換器４２の上流側とを繋ぐバイパス管７を備えており、該バイパス管７は、三方弁８をバイパス管７側に切り替えることにより、沸き上げ開始時の低温水が貯湯タンク１に入ることを防止することができる。
なお、給湯管３から給湯されることにより減じた水量は、水道管（図示省略）から給水管２を介して貯湯タンク１に自動的に供給される。
【００１６】
ヒートポンプ４は、熱媒を圧縮して加熱する圧縮機４１と、加熱した熱媒により貯湯タンク１の水を間接加熱する熱交換器４２と、圧縮状態の熱媒を膨張させる膨張弁４３と、膨張弁４３を通過して低温となった熱媒の冷熱を放出する空気用熱交換器４４とを備えている。
【００１７】
一方、湯切れ防止制御装置５は、貯湯タンク１の湯を昼間使用したときに、ヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示し、夕方まで連続してほぼ貯湯タンク１の全容量の湯量を維持するように機能する。
ここで、夕方とは、１６〜１９時の適当な時間をいい、電気給湯機の使用状態等に応じて、その時刻を設定することができる。
この場合、湯切れ防止制御装置５は、下記表１に示すように、昼間所定量（２０リットル程度）以上使用したときにヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示するが、夕方には、貯湯タンク１を全容量にするために、上記所定量（２０リットル程度）未満の使用でもヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示する。
また、湯切れ防止制御装置５は、湯張り運転後の２１時以降から深夜電力による沸き上げ運転までの間は、所定量（５０リットル程度）貯湯するようにヒートポンプ４に指示するとともに、深夜電力による沸き上げ運転を深夜電力時間帯の終盤に行うようにヒートポンプ４に指示する。
【００１８】
【表１】
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【００１９】
図２に、この電気給湯機の具体的な運転例を示す。
深夜電力（２３時〜翌日７時）により貯湯タンク１の全容量に沸き上げられた湯を、７時に２２リットル使用すると、使用量が所定量（２０リットル程度）以上なので、湯切れ防止制御装置５がヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示し、貯湯タンク１の全容量の１５０リットルまで沸き上げ運転を行う。
次に、１２時までに１２リットルの湯が使用されると、使用量が所定量（２０リットル程度）未満なので即座には沸き上げ運転は行われないが、１９時までに貯湯タンク１の全容量に沸き上げられた湯を貯留するために、湯切れ防止制御装置５がヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示し、貯湯タンク１の全容量の１５０リットルまで沸き上げ運転を行う。
【００２０】
１９時から２１時にかけて、湯張りやシャワー、台所による同時運転で９３リットルが使用されると、湯張り運転後の２１時以降から深夜電力による沸き上げ運転までの間は所定量（５０リットル程度）貯湯するために、湯切れ防止制御装置５がヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示する。
その後、２３時にかけて湯が使用されると、同じく所定量（５０リットル程度）貯湯するために、湯切れ防止制御装置５がヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示する。
【００２１】
この場合、湯張りやシャワー、台所による同時運転は、下記表２に示すように、貯湯タンク１の湯温が８０℃、水温が９℃として、合計１２９リットル以上必要となるため、本実施例では１５０リットル容量の貯湯タンク１を採用している。
なお、貯湯タンク１の湯は水と混合し温度を下げて使用されるため、例えば、２００リットル容量の浴槽でも、貯湯タンク１の湯の使用量は９３リットルとなる。
【００２２】
【表２】
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【００２３】
そして、深夜電力による沸き上げ運転は、所定量（５０リットル程度）の貯湯があるので、約１００リットル沸き上げれば、貯湯タンク１の全容量に沸き上げられた湯を貯留することができるため、極力朝方へ沸き上げ運転をシフトし、３時以降で７時までの通電としている。
【００２４】
かくして、本実施例の電気給湯機は、深夜電力により沸き上げた湯を貯湯タンク１に蓄えるようにした電気給湯機において、貯湯タンク１の湯を昼間使用したときにヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示し、夕方まで連続してほぼ貯湯タンク１の全容量の湯を貯湯する湯切れ防止制御装置５を設けることから、昼間に湯を使って不足した熱量分は昼間に沸き上げて補うことにより、夕方一時的に最大使用量となる湯の必要量を常に確保しながら、貯湯タンク１の容量を最小限にして省スペース化を図ることができる。
この場合、湯切れ防止制御装置５が、昼間所定量（２０リットル程度）以上使用したときにヒートポンプ４に沸き上げ運転を指示することにより、エネルギー消費量が少ない効率的な沸き上げ運転をすることができる。
【００２５】
また、湯切れ防止制御装置５が、湯張り運転後から深夜電力による沸き上げ運転まで所定量（５０リットル程度）貯湯するようにヒートポンプ４に指示することにより、無駄な量の貯湯を防止するとともに、湯切れを防止することができる。
さらに、湯切れ防止制御装置５が、深夜電力による沸き上げ運転を深夜電力時間帯の終盤に行うようにヒートポンプ４に指示するとともに、貯湯タンク１の容量を最小限にすることにより、沸き上げ時間を短くして、沸き上げ運転を朝方寄りにシフトし、より効果的に放熱ロスを防止することができる。
【００２６】
以上、本発明の電気給湯機について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、加熱手段としてヒートポンプ以外のものを使用しうるなど、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の電気給湯機は、夕方一時的に最大使用量となる湯の必要量を常に確保しながら、貯湯タンクの容量を最小限にできることから、例えば、大幅な省スペース化を目的とした電気給湯機の用途に好適に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の電気給湯機の一実施例を示す回路図である。
【図２】同電気給湯機と従来の電気給湯機の沸き上げ運転を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２９】
１    貯湯タンク
２    給水管
３    給湯管
４    ヒートポンプ
４１  圧縮機
４２  熱交換器
４３  膨張弁
４４  空気用熱交換器
５    湯切れ防止制御装置
６    循環パイプ
７    バイパス管
８    三方弁
【図１】
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【図２】
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