(57)【要約】【課題】本発明は貯湯タンクに貯えられた所定量の湯の加熱に要した消費電力量を利用者に対して知らせることのできるヒートポンプ式給湯装置を提供する。【解決手段】外部から供給された水を加熱するヒートポンプユニット10と、加熱された湯を貯えて外部に供給する貯湯タンク21とを備えたヒートポンプ式給湯装置において、貯湯タンク21に貯えられた所定量の湯の加熱に要した消費電力量を算出する制御部30と、算出された消費電力量を表示する表示装置35とを備える。【選択図】図２
2007178059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給された水を加熱するヒートポンプユニットと、加熱された湯を貯えて外部に供給する貯湯タンクとを備えたヒートポンプ式給湯装置において、
貯湯タンクに貯えられた所定量の湯の加熱に要した消費電力量を算出する算出手段と、
算出された消費電力量を表示する表示手段とを備えた
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
前記所定量の湯のうち外部に供給した湯量に要した消費電力量を算出手段によって算出するように構成した
ことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項３】
前記ヒートポンプユニットが消費する電力を測定する電力計を備え、
算出手段が電力計の電力値に基づいて消費電力量を算出するように構成した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
外部の気温を測定する外気温計と、
外部から貯湯タンクに供給された水の温度を測定する水温計とを備え、
予め記憶された外気温及び水温と消費電力量との関係に基づいて、消費電力量を算出手段によって算出するように構成した
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばヒートポンプによって加熱され、貯湯タンクに貯えられた湯に要した消費電力量を表示するヒートポンプ式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、湯切れを起こしたときに、使用量過多によるものか、機器の故障によるものかを判別するため、発熱体によって加熱されて貯湯タンクに貯えられた湯の使用量を表示する給湯式電気温水器が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−２１３８１２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、従来の給湯式電気温水器は、湯の使用量を表示するのみなので、貯湯タンクに貯えられた湯のうち使用された湯に要した消費電力量を知ることができなかった。
【０００４】
近年、ランニングコストの優位性及び地球環境への配慮の観点からヒートポンプ式給湯装置が多く用いられているが、ヒートポンプ式給湯装置では従来の電気温水器と比較して、特に、季節・時間帯・設置場所等によって異なる外気温度により単位湯量あたりの消費電力量が大きく変化するため、湯の使用量が消費電力量の目安とはならないという問題点があった。
【０００５】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、貯湯タンクに貯えられた所定量の湯の加熱に要した消費電力量を利用者に対して知らせることのできるヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記目的を達成するために、外部から供給された水を加熱するヒートポンプユニットと、加熱された湯を貯えて外部に供給する貯湯タンクとを備えたヒートポンプ式給湯装置において、貯湯タンクに貯えられた所定量の湯の加熱に要した消費電力量を算出する算出手段と、算出された消費電力量を表示する表示手段とを備えたことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置を提案する。
【０００７】
本発明によれば、ヒートポンプユニットによって加熱され、貯湯タンクに貯えられた所定量の湯に要した消費電力量を表示することが可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ヒートポンプユニットによって加熱され、貯湯タンクに貯えられた所定量の湯に要した消費電力量を表示することができるので、利用者は電気料金及び地球温暖化ガスＣＯ２の排出量を考慮して湯を使用することができ、使用湯量の減少に伴う消費電力量の削減及び地球温暖化ガスＣＯ２の排出量の削減を期待し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１及び図２は本発明の第１実施形態を示すもので、図１はヒートポンプ式給湯装置の概略構成図、図２はヒートポンプ式給湯装置の制御系構成を示すブロック図である。
【００１０】
まず、図１を参照して本実施形態のヒートポンプ式給湯装置の構成を説明する。
【００１１】
ヒートポンプ式給湯装置はヒートポンプユニット10と貯湯ユニット20から構成されており、ヒートポンプユニット10は、ＣＯ２等の冷媒を封入した冷媒管11を介して圧縮機12、水熱交換器13、減圧装置14、蒸発器15、アキュムレータ16を順次接続して構成されている。
【００１２】
圧縮機12は駆動源として図示しないモータを有し、回転数が可変制御される周知の構成からなり、冷媒を加圧して循環させるようになっている。
【００１３】
水熱交換器13は交換路13a,13bを有しており、圧縮機12から吐出され交換路13aを流れる冷媒と、後述する交換路13bを流れる水との熱交換を行うようになっている。これにより、水熱交換器13は凝縮器として機能し、交換路13bを流れる水が加熱される。
【００１４】
また、蒸発器15は減圧装置14を介して流入された冷媒と外部の空気との熱交換を行い、アキュムレータ16を介して圧縮機12へ冷媒を流出するようになっている。
【００１５】
貯湯ユニット20は、貯湯タンク21、循環ポンプ22及び給湯弁23から構成されており、貯湯タンク21には外部の水源から給水管24aを介して供給される水が充満している。
【００１６】
貯湯タンク21は、上部に循環入口21aが設けられるとともに、下部に循環出口21bが設けられており、循環入口21aと循環出口21bとが循環管24bによって交換路13bを介して連結され、循環ポンプ22を駆動することにより貯湯タンク21内の水（又は湯）が循環されるようになっている。これにより、貯湯タンク21内の水（又は湯）が加熱され、貯湯タンク21内に所定温度の湯が充満する。
【００１７】
また、貯湯タンク21の上部には、給湯口21cが設けられており、給湯管24c及び出湯管24dを介して貯湯タンク21内の湯を外部に供給するようになっている。
【００１８】
給湯弁23は周知の電磁弁からからなり、給湯管24cに設けられ、出湯管24dを介する外部への湯の供給と貯湯タンク21への湯の循環とを切り換えるようになっている。
【００１９】
次に、図２を参照して図１に示したヒートポンプ式給湯装置の制御系構成について説明する。
【００２０】
制御部30は圧縮機12、減圧装置14、循環ポンプ22、給湯弁23及び表示装置35の動作を制御するためのもので、ＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えたコンピュータからなり、電力計31、給湯流量計32、タイマ33、及び記憶装置34が接続され、これらの機器から出力される情報並びに自己のメモリに格納されたプログラムに基づいて動作するようになっている。
【００２１】
すなわち、貯湯タンク21内の水を加熱して湯を貯える際に、制御部30が圧縮機12、減圧装置14及び循環ポンプ22を駆動するとともに、タイマ33を駆動して加熱時間の測定を開始する。
【００２２】
貯湯タンク21内の水が水熱交換器13によって加熱され、湯の温度が所定温度に達したときに、制御部30は圧縮機12、減圧装置14及び循環ポンプ22を停止するとともに、タイマ33を停止して加熱時間の測定を終了する。
【００２３】
加熱時間の間に、制御部30はヒートポンプユニット10によって消費される電力を測定する電力計31から出力された電力を積算して、記憶装置34に記憶する。これにより、貯湯タンク21に貯えられた湯に要した消費電力量が算出される。
【００２４】
また、記憶装置34には貯湯タンク21の容量が予め記憶されており、貯湯タンク21の湯を外部に供給する際に、外部からの要求に応じて制御部30が給湯弁23を駆動して貯湯タンク21の湯の流路を切り換えるとともに、タイマ33を駆動又は停止して供給時間の測定を開始又は終了する。
【００２５】
供給時間の間に、制御部30は出湯管24dに設けられた給湯流量計32から出力された流量を積算して供給湯量を算出するとともに、供給湯量と記憶装置34に記憶されている貯湯タンク21の容量及び算出された消費電力量から供給湯量に対する消費電力量を算出して、リモコン等からなる表示装置35に表示する。これにより、供給湯量に要した消費電力量が算出され、表示される。
【００２６】
なお、表示装置35に設けたボタン等を操作することによって、貯湯タンク21に湯を貯えるのに要した消費電力量を表示するようにしてもよい。
【００２７】
このように、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、ヒートポンプユニット10によって加熱され、貯湯タンク21に貯えられた湯に要した消費電力量を表示することができるので、利用者は電気料金及び地球温暖化ガスＣＯ２の排出量を考慮して湯を使用することができ、使用湯量の減少に伴う消費電力量の削減及び地球温暖化ガスＣＯ２の排出量の削減を期待し得る。
【００２８】
また、貯湯タンク21の湯のうち供給湯量に要した消費電力量が算出され、表示されるので、利用者は湯を使用するごとに消費電力量を知ることができ、更に使用湯量の減少に伴う消費電力量の削減及び地球温暖化ガスＣＯ２の排出量の削減を期待し得る。
【００２９】
図３及び図４は本発明の第２実施形態を示すもので、図３はヒートポンプ式給湯装置の制御系構成を示すブロック図、図４は外気温及び水温と消費電力量との関係を説明する図である。この図において、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表しその説明を省略する。
【００３０】
第２実施形態では、消費電力量を算出する代わりに消費電力量を推定するようにした点で第１実施形態と異なる。
【００３１】
すなわち、図３に示すように、制御部30Aには電力計31に代えて外気温計36、給水温計37、貯湯温度計38、及び出湯温度計39が接続されている。
【００３２】
外気温計36はヒートポンプ式給湯装置の外部の気温(Ta)を測定し、給水温計37は24aに設けられ、外部から給水管24aを介して給湯タンク21に供給される水の温度(Tc)を測定するようになっている。
【００３３】
貯湯温度計38は貯湯タンク21内に設けられ、貯湯タンク21内の湯の温度(Th)を測定し、出湯温度計39は出湯管24dに設けられ、外部に供給する湯の温度(Ts)を測定するようになっている。
【００３４】
また、記憶装置34には、図４に示すように、実験結果や過去の実績等から求められた給水温度(Tc)ごとに外気温(Ta)に対して貯湯タンク21に湯を貯えるのに要する消費電力量の関係が記憶されている。
【００３５】
このような構成において、制御部30Aは貯湯タンク21内の水を加熱する前に、外気温計36から出力される外気温(Ta)及び給水温計37から出力される給水温度(Tc)と、記憶装置34に記憶されている外気温及び給水温度と消費電力量との関係とに基づいて消費電力量を算出して、記憶装置34に記憶する。例えば、図４に示すように給水温度(Tc)が３０℃で外気温(Ta)＝t1のとき、制御部30Aは消費電力量がw1であると算出する。これにより、貯湯タンク21に貯えられた湯に要する消費電力量が推定される。
【００３６】
また、貯湯タンク21の湯を外部に供給する際に、外部からの要求に応じて制御部30Aが給湯弁23を駆動して貯湯タンク21の湯の流路を切り換えるとともに、タイマ33を駆動又は停止して供給時間の測定を開始又は終了する。
【００３７】
このとき、制御部30Aは、外部に湯を供給する前に給水温計37から出力された給水温度(Tc)及び貯湯温度計38から出力された貯湯温度(Th)と、外部に湯を供給した後に出湯温度計39から出力された出湯温度(Ts)及び給湯流量計32から出力された流量(F)とに基づいて、以下の(１）式から供給湯量(x)を算出する。
【００３８】
x＝F／(１＋(Th−Ts)／(Ts−Tc))…（１）
制御部30Aは算出した供給湯量(x)と記憶装置34に記憶されている貯湯タンク21の容量及び算出された消費電力量から供給湯量(x)に対する消費電力量を算出し、リモコン等からなる表示装置35に表示する。これにより、供給湯量(x)に要した消費電力量が推定され、表示される。
【００３９】
このように、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、外気温計36から出力された外気温(Ta)と、給水温計37から出力された給水温度(Tc)と、記憶装置34に記憶された外気温及び給水温度と消費電力量との関係とに基づいて、消費電力量を算出するようにしたので、電力計31を用いることなく、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４０】
なお、本発明の構成は、前記各実施形態の構成を組み合わせたり或いは一部の構成部分を入れ替えたりしてもよい。
【００４１】
また、本発明の構成は、前記各実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加えてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の概略構成図
【図２】ヒートポンプ式給湯装置の制御系構成を示すブロック図
【図３】本発明の第２実施形態におけるヒートポンプ式給湯装置の制御系構成を示すブロック図
【図４】外気温及び水温と消費電力との関係を説明する図
【符号の説明】
【００４３】
10…ヒートポンプユニット、21…貯湯タンク、30…制御部、31…電力計、34…記憶装置、35…表示装置、36…外気温計、37…給水温計。
【図１】
2007178059.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007178059.tif 000005
【図４】
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