(57)【要約】【課題】  本発明は、貯湯式給湯装置において、安定した状態で、所望の湯温と流量で出力する貯湯式給湯装置の出湯制御方法および出湯制御装置に関するものである。【解決手段】  貯湯タンクに蓄積されている湯の温度、前記湯に混合する給水の温度、設定温度、および出湯の所望の設定流量がデータとして予め記憶されている。使用者は、必要な出湯温度と出湯流量を設定することにより、前記記憶されているデータに基づいて、湯および給水の混合比が制御され、蛇口から出湯が出力される。前記蛇口から出力した出湯の温度は、検出され、次回の設定温度になるようにデータが書き換えられる。次に、前記温度が設定温度として要求された場合、前記書き換えられた設定温度に基づいて湯および給水の混合比を制御して、出湯を出力させる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクから出る湯の温度を設定値に近づけて出力する貯湯式給湯装置の出湯制御方法において、
前記貯湯タンクに蓄積されている湯の温度、前記湯に混合する給水の温度、設定温度、および出湯の所望の設定流量が予め記憶されているデータに基づいて、湯および給水の混合比を制御して、出湯を出力させ、
前記実際に出力した出湯温度で、前記設定温度を書き換え、
次回から前記書き換えられた設定温度に基づいて湯および給水の混合比を制御して、出湯を出力させることを特徴とする貯湯式給湯装置の出湯制御方法。
【請求項２】
貯湯タンクから出る湯の温度を設定値に近づけて出力する貯湯式給湯装置の出湯制御装置において、
前記貯湯タンクに蓄積されている湯の温度を検出する貯湯温度検出手段と、
前記貯湯タンクに給水する給水温度を検出する給水温度検出手段と、
所望の出湯温度を設定する出湯温度設定手段と、
所望の流量を設定する出湯流量設定手段と、
前記貯湯タンクの湯温度、給水温度、設定出湯温度、設定出湯流量を基にした湯と給水との混合比が記憶されているとともに、前記設定温度の書き換えが可能なデータからなるデータ記憶手段と、
前記データ記憶手段に記憶されている混合比で湯と給水を混合する給水制御弁と、
実際の出湯の温度を検出する出湯温度検出手段と、
前記出湯温度検出手段によって検出された出湯の温度によって前記データを書き換える書き換え手段と、
から少なくとも構成されていることを特徴とする貯湯式給湯装置の出湯制御装置。
【請求項３】
前記データ記憶手段に記憶されるデータは、学習効果を発揮して、設定された湯温と実際に出力する出湯の温度を近づけることを特徴とする請求項２に記載された貯湯式給湯装置の出湯制御装置。
【請求項４】
前記データ記憶手段は、不揮発性の記憶媒体からなることを特徴とする請求項２または請求項３に記載された貯湯式給湯装置の出湯制御装置。
【請求項５】
前記データ記憶手段は、揮発性の記憶媒体からなり、バックアップ電源を備えていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載された貯湯式給湯装置の出湯制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯式給湯装置において、安定した状態で、所望の湯温と流量で出力する貯湯式給湯装置の出湯制御方法および出湯制御装置に関するものである。本発明は、不揮発性記憶媒体または揮発性記憶媒体に出湯温度が安定した状態で出力するための湯と水との混合比または混合状態を流量毎に（または必要な単位）に記憶しておき、前記記憶データを活用して適切な出湯制御を行うことができる貯湯式給湯装置の出湯制御方法および出湯制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の貯湯式給湯装置における出湯制御装置は、給水温度、給湯目標温度、貯湯温度等のデータを基にして、フィードフォワード制御またはフィードバック制御により出湯温度を調整してから出力するようにしていた。前記出湯制御装置は、予め設定されているテーブルや理論式を利用して現在の給湯状態から予測混合比を計算し、給水と貯湯を混合して出力していた。前記実際に出力される出湯は、給湯目標温度（設定温度）との間に差がある場合が多い。従来の貯湯式給湯装置における出湯制御装置は、前記実際に出力される出湯と給湯目標温度との差をできるだけ少なくするように工夫されたものがある。
【０００３】
前記貯湯式給湯装置は、通常、貯湯タンク内の湯を蛇口から出力する場合、貯湯タンク内の最上部に接続された出湯配管から給湯し、貯湯タンクの最下部に配管された給水管から貯湯タンク内に水を供給している。また、前記貯湯式給湯装置は、前記貯湯タンクの最上部の高温な湯と、給水とを混合弁により混合して、設定された温度の湯を出力している。また、特開２００３−１４８８０９号公報、および特開２００３−５６９０８号公報には、貯湯タンク内の湯と給水を混合させて、所望の温度の出湯を得る貯湯式給湯装置が示されている。
【特許文献１】特開２００３−１４８８０９号公報
【特許文献２】特開２００３−５６９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貯湯と給水を混合させる前記混合弁は、個体差があり、同一の開度を指定したとしても、出湯温度に誤差が生じる場合がある。また、貯湯式給湯装置は、台所および風呂場の２箇所において、同時に使用する場合がある。このように２箇所で同時に使用する場合の出湯特性は、単独で使用する場合と異なり、別の制御方法を用いなくてはならなかった。また、前記混合弁は、計算により概算で初期開度を決定しているため、出湯初期の出湯性能が低下する。初期の出湯性能は、熱すぎたり、あるいは、冷たすぎたりして、目標出湯温度に大きな差がある場合があった。すなわち、初期の出湯性能は、目標温度の湯が出力するまでにタイムラグが発生するのが普通であった。
【０００５】
以上の課題を解決するために、本発明は、混合弁等の固体差をなくすようにした貯湯式給湯装置の出湯制御方法および出湯制御装置を提供することを目的とする。また、本発明は、設定温度と出湯温度との差が少ない適切な出湯特性を有する貯湯式給湯装置の出湯制御方法および出湯制御装置を提供することを目的とする。さらに、本発明は、実際の出湯と設定温度に差がないように学習させることができる貯湯式給湯装置の出湯制御方法および出湯制御装置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】
【０００６】
（第１発明）
第１発明の貯湯式給湯装置の出湯制御方法は、貯湯タンクから出る湯の温度を設定値に近づけて出力する方法であり、前記貯湯タンクに蓄積されている湯の温度、前記湯に混合する給水の温度、設定温度、および出湯の所望の設定流量が予め記憶されているデータに基づいて、湯および給水の混合比を制御して、出湯を出力させ、前記実際に出力した出湯温度で、前記設定温度を書き換え、次回から前記書き換えられた設定温度に基づいて湯および給水の混合比を制御して、出湯を出力させることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置は、貯湯タンクから出る湯の温度を設定値に近づけて出力するものであり、前記貯湯タンクに蓄積されている湯の温度を検出する貯湯温度検出手段と、前記貯湯タンクに給水する給水温度を検出する給水温度検出手段と、所望の出湯温度を設定する出湯温度設定手段と、所望の流量を設定する出湯流量設定手段と、前記貯湯タンクの湯温度、給水温度、設定出湯温度、設定出湯流量を基にした湯と給水との混合比が記憶されているとともに、前記設定温度の書き換えが可能なデータからなるデータ記憶手段と、前記データ記憶手段に記憶されている混合比で湯と給水を混合する給水制御弁と、実際の出湯の温度を検出する出湯温度検出手段と、前記出湯温度検出手段によって検出された出湯の温度によって前記データを書き換える書き換え手段とから少なくとも構成されていることを特徴とする。
【０００８】
（第３発明）
第３発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置において、第２発明におけるデータ記憶手段に記憶されるデータは、学習効果を発揮して、設定された湯温と実際に出力する出湯の温度を近づけることを特徴とする。
【０００９】
（第４発明）
第４発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置において、第２発明または第３発明のデータ記憶手段は、不揮発性の記憶媒体からなることを特徴とする。
【００１０】
（第５発明）
第５発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置において、第２発明または第３発明のデータ記憶手段は、揮発性の記憶媒体からなり、バックアップ電源を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、実際の出湯温度で混合弁の開度を制御するため、前記混合弁の製品固体差によらず、安定した温度の湯をタイムラグをできるだけ少なくして供給することができる。
【００１２】
本発明によれば、実際の出湯温度と設定温度との間に差を少なくするように学習効果を発揮できるようにしたため、出湯に快適な出湯特性を持たせることができるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１発明）
第１発明の貯湯式給湯装置の出湯制御方法は、貯湯タンクから出る湯の温度をできるだけ速く、所望の設定値に近づけるとともに、出湯中の出湯温度が安定した状態の出湯特性を有するようにするものである。第１発明の貯湯式給湯装置の出湯制御方法は、前記貯湯タンクに蓄積されている湯の温度、前記湯に混合する給水の温度、設定温度、および出湯の所望の設定流量がデータとして予め記憶されている。使用者は、必要な出湯温度と出湯流量を設定することにより、前記記憶されているデータに基づいて、湯および給水の混合比が制御され、蛇口から出湯が出力される。
【００１４】
実際に、前記蛇口から出力した出湯の温度は、検出され、次回の設定温度になるようにデータが書き換えられる。次に、前記温度が設定温度として要求された場合、前記書き換えられた設定温度に基づいて湯および給水の混合比を制御して、出湯を出力させる。貯湯式給湯装置の出湯制御として、予め記憶されているデータは、理論式または実験式等を基にしたものであり、貯湯式給湯装置の設置場所（暖かい場所、あるいは寒い場所）や、製品の固体としての相違を無くし、使用者にとって出湯特性が快適になるように向上させることができる。前記データは、前記理論式や実験式を基にして修正されたテーブルとして持つことができる。
【００１５】
（第２発明）
第２発明は、出湯中の温度が安定した出湯特性となるように、貯湯タンクから出る湯の温度ができるだけ速く、所望の設定温度に近づけるための貯湯式給湯装置の出湯制御装置である。貯湯温度検出手段は、前記貯湯タンクに蓄積されている湯の温度を検出する。給水温度検出手段は、前記貯湯タンクに給水するとともに、前記貯湯タンクからの湯に給水を混合させて所望の温度の湯を得るために給水温度を検出する。出湯温度設定手段は、使用者が目的に合った所望の出湯温度を設定する。出湯流量設定手段は、同じく、使用者が目的に合った所望の流量を設定する。前記貯湯式給湯装置の使用者は、前記出湯温度設定手段および前記出湯流量設定手段により、所望の温度流量の湯を得ることができる。
【００１６】
一方、データ記憶手段は、前記貯湯タンクの湯温度、給水温度、設定出湯温度、設定出湯流量を基にした湯と給水との混合比が、たとえば、テーブルとして記憶されている。また、前記データ記憶手段は、前記設定温度と実際に蛇口から出る湯の温度を同じようにするために、実際に蛇口から出た温度を前記設定温度に書き換えが可能となっている。給水制御弁は、前記データ記憶手段に記憶されている混合比によって湯と給水を混合することにより、設定温度の湯を供給する。出湯温度検出手段は、実際の蛇口から出る出湯の温度を検出する。書き換え手段は、前記検出された温度によって前記データにおける設定温度を書き換える。
【００１７】
前記貯湯タンクから出る湯と給水との混合比率は、貯湯式給湯装置の出湯制御装置の設置場所、あるいは製品のバラツキに関係なく同じデータに基づいていたが、前記データを書き換えることにより、設置場所や製品の個性に合った出湯特性のものができる。
【００１８】
（第３発明）
第３発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置は、データ記憶手段に記憶されるデータ、たとえば、テーブルが学習効果を発揮して、設定された湯温が蛇口から実際に出力する出湯の温度に近づける。前記貯湯式給湯装置の出湯制御装置は、学習効果を続けて行くうちに、出湯初期の温度特性を向上させることができる。
【００１９】
（第４発明）
第４発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置は、データ記憶手段が不揮発性の記憶媒体からなっている。たとえば、前記不揮発性の記憶媒体は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＥＥＰＲＯＭ等がある。
【００２０】
（第５発明）
第５発明の貯湯式給湯装置の出湯制御装置は、データ記憶手段が揮発性の記憶媒体からなるとともに、停電に備えてバックアップ電源を備えている。前記記憶媒体は、たとえば、ＤＲＡＭ等である。
【実施例】
【００２１】
図１は本発明の実施例を説明するためのブロック構成図である。図１において、貯湯式給湯装置は、貯湯温度検出手段１１１と、給水温度検出手段１１２と、出湯温度設定手段１１３と、出湯流量設定手段１１４と、書換可能なデータ記憶手段１１５と、バルブ制御手段１１６と、出湯温度検出手段１１７と、比較判断手段１１８と、書換手段１１９と、貯湯式給湯装置制御手段１２０とから少なくとも構成されている。
【００２２】
前記貯湯温度検出手段１１１は、貯湯式タンクの上部の温度を検出する。前記給水温度検出手段１１２は、水道から貯湯式タンクの下部に給水する際の水の温度を検出する。前記出湯温度設定手段１１３は、使用者が使用したい湯の温度を設定する。出湯流量設定手段１１４は、使用者が使用したい湯の流量を設定する。書換可能なデータ記憶手段１１５は、予め計算または実験によって得られたデータが記憶されており、前記データに基づいて使用者の所望する温度と流量の湯が出力するようにするためのものである。
【００２３】
前記バルブ制御手段１１６は、蛇口から出る湯が設定された温度および流量で出力するように、貯湯タンクからの湯と水道からの給水との混合比を制御するものである。出湯温度検出手段１１７は、前記蛇口の近傍に設けられるもので、実際に前記蛇口から出る湯の温度を検出する。前記比較判断手段１１８は、出湯温度設定手段１１３により設定された温度と、実際に蛇口から出た出湯の温度とを比較し、前記書換手段１１９によって、書換可能なデータ記憶手段１１５の設定温度を書き換える。
【００２４】
前記比較判断手段１１８は、省略することもできるが、出湯温度設定手段１１３と出湯温度検出手段１１７とにおけるデータに大きな差がある場合、書換手段１１９に書き換えを命じないようにして、出湯温度の設定値と、実際の蛇口から出力した出湯温度の差を少なくするように学習できるようにしている。また、前記貯湯式給湯装置制御手段１２０は、上述のようなステップを実行するためのプログラムや前記各ブロックを制御する手段を有する。
【００２５】
図２（イ）から（ロ）は本発明の実施例を実行するための書換可能なデータ記憶手段に記憶されているデータの一例を説明するための図である。図２（イ）は、設定温度４０度Ｃで、流量がｍの時のバルブ制御角度ａ、ｂ、・・・を示している。たとえば、前記場合において、貯湯温度が５０度Ｃで、給水温度が２０度Ｃの場合、バルブの制御角度は、ｅである。図２（ロ）は、流量が（イ）と同じで、設定温度が４５度Ｃの場合である。図２（ハ）は、（イ）と同じ設定温度で、流量がｎの場合である。図２（イ）から（ハ）・・・は、設定温度および流量に注目し、それぞれに対して貯湯温度および給水温度に関するバルブ制御角度をテーブルとしたものである。
【００２６】
図３（イ）から（ハ）は本発明の実施例を実行するための書換可能なデータ記憶手段に記憶されているデータの他の例を説明するための図である。図３（イ）から（ハ）・・・は、給水温度および流量に着目したテーブルであり、貯湯温度と設定温度によって、バルブ制御角度が決められている。なお、バルブ制御角度は、前記テーブルにおいて、一つの値になっているが、実際には変化させて、蛇口から出る出湯特性を考慮したものである。
【００２７】
図２および図３に記載されているテーブルは、温度および／または流量を細かくすることで、より設定温度とほぼ同じ出湯温度および流量で、しかも、タイムラグを少なくした出湯特性のものを得ることができる。近年メモリの小型化、大容量化が進んできたため、前記テーブルは、種類を細かく、かつ、多くすることで、より出湯特性の向上を図ることができる。
【００２８】
図４は本発明の適用可能な貯湯式給湯装置の一例を説明するための図である。図４において、貯湯式給湯装置は、貯湯タンク４１と、前記貯湯タンク４１の上部から出湯を導き出す出湯用配管４３と、前記貯湯タンク４１の湯と水道水４６を混合する混合弁４４と、前記出湯の温度および貯湯式給湯装置を制御する制御基板４５とから少なくとも構成されている。前記制御基板４５には、前記書換可能なテーブル記憶手段が、たとえば、フラッシュメモリに記憶されている。また、前記制御基板４５には、図１に示す機能を有する手段が設けられており、安定した出湯特性となるように制御するものである。
【００２９】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記本実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、図１におけるブロック構成図は、公知または周知の技術を使用して容易に構成できる。また、図２および図３におけるテーブルは、数字を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例を説明するためのブロック構成図である。（実施例１）
【図２】（イ）から（ハ）は本発明の実施例を実行するための書換可能なデータ記憶手段に記憶されているデータの一例を説明するための図である。
【図３】（イ）から（ハ）は本発明の実施例を実行するための書換可能なデータ記憶手段に記憶されているデータの他の例を説明するための図である。
【図４】本発明の適用可能な貯湯式給湯装置の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１１・・・貯湯温度検出手段
１１２・・・給水温度検出手段
１１３・・・出湯温度設定手段
１１４・・・出湯流量設定手段
１１５・・・書換可能なデータ記憶手段
１１６・・・バルブ制御手段
１１７・・・出湯温度検出手段
１１８・・・比較判断手段
１１９・・・書換手段
１２０・・・貯湯式給湯装置制御手段
【図１】
2007132547.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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