(57)【要約】【課題】リモコン上で残湯表示があるにも関わらず、追いだきができず、高温湯を得ることができなかった。【解決手段】貯湯タンク２側面に縦に並べられた複数のサーミスタ４より検出される湯温とヒートポンプ加熱手段３内の入口に設置されている入水サーミスタ５より検出される水温とを元に、制御手段６において貯湯タンク２内の実使用可能な蓄熱量を算出し、この蓄熱量がある一定の温度に換算したときの湯量が予め設定された量より多くなったときにヒートポンプ加熱手段駆動部７を停止させることで沸き上げを終了させる。湯の使用を繰り返したのち、貯湯タンク２内の実使用可能な蓄熱量をある一定の温度に換算したときの湯量が予め設定された量より少なくなったときにヒートポンプ加熱手段駆動部７を起動させることで沸き増しを開始させる。【選択図】図２
2007127311.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ加熱手段と、前記貯湯タンク内の実使用可能な蓄熱量を測定する蓄熱量測定手段とを備え、前記蓄熱量測定手段による測定値をもとに前記ヒートポンプ加熱手段の駆動を制御するヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
貯湯タンク内に蓄えられた温度Ｔｃ以上の湯が持つ総熱量から、前記Ｔｃ以下の給湯温度ＴＬにて出湯可能な湯量Ｌ０を算出し、前記湯量Ｌ０が予め定められた所定量以下となったときに沸き増しを開始させる請求項１記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
Ｌ０が予め定められたある一定量以上となったときに沸き上げを終了させる請求項２記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
蓄熱量測定手段は貯湯タンク側面に縦に並べられた複数のサーミスタから構成され、前記複数のサーミスタによりそれぞれ検出される温度により前記貯湯タンク内の蓄熱量を算出する請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
ＴｃとＴＬが同値で、追いだき可能温度とした請求項１から３のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
ＴｃとＴＬとＬ０を設定可能なリモコンを備えた請求項２から５のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
顧客の利用状況に応じてＴｃ、ＴＬ、Ｌ０の値を定める学習機能を付加した請求項２から５のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
Ｔｃが追いだき可能温度以下のときに、追いだき不可を知らしめる表示手段を備えた請求項２から７のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒートポンプ給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のヒートポンプ給湯機は、貯湯量検出手段によって検出される貯湯量が、予め定めた最低貯湯量設定値を下回った時に、加熱手段を作動させ、所定量の沸き増しができるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、特許文献１に記載された従来の湯切れ防止シーケンスを示すものである。図４に示すように、演算Ｓ１８０において、貯湯量検出手段によって検出される貯湯量が予め定めた最低貯湯量設定値Ｌを下回った時に、加熱手段を作動させ、５０Ｌの沸き増しができる。
【特許文献１】特開２００２−１３９２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、貯湯量検出手段が「貯湯タンク内の中温水が貯湯量である」と判断する設定温度が、顧客が必要としている湯温に満たない場合、実際使用できる残湯があるにも関わらず、必要なお湯を得ることができないと判断するようにしていた。
【０００５】
この際、貯湯量検出手段の設定温度を顧客が必要としている温度とした場合、必要なお湯を得ることは可能となるが、風呂追いだきのように、必要とする高温湯量が限定されており、台所等で普段使用する湯温が風呂追いだき程の湯音を必要としていない場合、沸き増しが必要以上に頻繁に実施されることになるため経済的でない、という別の形での課題を有することにもなる。
【０００６】
なお、上記のような課題は、風呂追いだきおよび暖房機能等の付加により、貯湯タンク内に中温水が生じやすく、貯湯タンク内の温度分布が複雑になった近年のヒートポンプ給湯機において特に見受けられるが、貯湯量検出手段が「使用可能な残湯がある」と判断する設定温度は、風呂追いだきが可能となるような温度よりも低く設定されていることが多い。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ加熱手段と、貯湯タンク内の実使用可能な蓄熱量を測定する蓄熱量測定手段とを備え、蓄熱量測定手段による測定値をもとにヒートポンプ加熱手段の駆動を制御するものである。
【０００８】
これにより、経済的に必要な湯量を確実に確保することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヒートポンプ給湯機は、経済的に必要な湯量を確実に確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプ加熱手段と、前記貯湯タンク内の実使用可能な蓄熱量を測定する蓄熱量測定手段とを備え、前記
蓄熱量測定手段による測定値をもとに前記ヒートポンプ加熱手段の駆動を制御するヒートポンプ給湯機である。
【００１１】
これによって、経済的に必要な湯量を確実に確保することができる。
【００１２】
第２の発明は、特に、第１の発明において、貯湯タンク内に蓄えられたある一定温度Ｔｃ以上の湯が持つ総熱量から、前記Ｔｃ以下の給湯温度ＴＬにて出湯可能な湯量Ｌ０を算出し、前記Ｌ０が予め定められたある一定量以下となったときに沸き増しを開始させるようにしたヒートポンプ給湯機である。
【００１３】
これによって、経済的に必要な湯量を確実に確保し湯切れの発生を抑制することができる。
【００１４】
第３の発明は、特に、第２の発明において、前記Ｌ０が予め定められたある一定量以上となったときに沸き上げを終了させるシーケンスを備えたヒートポンプ給湯機である。
【００１５】
これによって、実使用可能な湯量を経済的に沸き上げることができる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第１から３のいずれか１の発明において、蓄熱量測定手段は貯湯タンク側面に縦に並べられた複数のサーミスタから構成され、前記複数のサーミスタによりそれぞれ検出される温度により貯湯タンク内の蓄熱量を算出するヒートポンプ給湯機である。
【００１７】
これによって、前記貯湯タンク内の温度分布の複雑さに左右されることなく、蓄熱量を算出することができる。また、前記サーミスタは従来のヒートポンプ給湯機においては常設されていることが一般的であるため、現行機種においても導入することができる。
【００１８】
第５の発明は、特に、第１から３のいずれか１の発明において、ＴｃとＴＬが同値で、追いだき可能温度としたヒートポンプ給湯機である。
【００１９】
これによって、風呂追いだき可能な湯量を確実に確保することができ、かつ経済的に沸き上げることができる。
【００２０】
第６の発明は、特に、第２から５のいずれか１の発明において、ＴｃとＴＬとＬ０を設定可能なリモコンを備えたヒートポンプ給湯機である。
【００２１】
これによって、顧客のニーズに応じた湯量を確実に確保することができ、かつ経済的に沸き上げることができる。
【００２２】
第７の発明は、特に、第２から５のいずれか１の発明において、顧客の利用状況に応じてＴｃ、ＴＬ、Ｌ０の値を定める学習機能を付加したヒートポンプ給湯機である。
【００２３】
これによって、顧客の利用状況に応じた湯量を確実に確保することができ、かつ経済的に沸き上げることができる。
【００２４】
第８の発明は、特に、第２から７のいずれか１の発明において、Ｔｃが追いだき可能温度以下のときに、追いだき不可を顧客に知らしめる表示手段を備えたヒートポンプ給湯機である。
【００２５】
これによって、顧客が貯湯タンク内の温度分布を理解した上で、現在の実使用可能な湯
量を把握することができ、かつ沸き増しシーケンスを自分で設定することができる。
【００２６】
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。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯機の図を示すものである。
【００２８】
図１において、給水パイプ１より貯湯タンク２に水が下部から供給され、貯湯タンク２内に水が満水となれば、ヒートポンプ加熱手段３により貯湯タンク２下部の水が加熱される。また、貯湯タンク２の側面に縦に並べられた複数のサーミスタ４より検出される湯温とヒートポンプ加熱手段３内の入口に設置されている入水サーミスタ５より検出される水温とを元に、制御手段６において貯湯タンク内２の実使用可能な蓄熱量を算出する。そして、この蓄熱量がある一定の温度に換算したときの湯量が予め設定された量より多くなったときにヒートポンプ加熱手段駆動部７を停止させ、沸き上げ運転を終了する。
【００２９】
貯湯タンク２の上部より供給される湯と給水パイプ１より供給される水は湯水混合弁８において、リモコン１０により顧客が設定する湯温になるよう混合され、台所および風呂給湯口等のカラン９より供給される。湯の使用を繰り返すことにより、貯湯タンク２内の実使用可能な蓄熱量をある一定の温度に換算したときの湯量が予め設定された量より少なくなったとき、ヒートポンプ加熱手段駆動部７を起動させることで沸き増しが開始する。
【００３０】
以上のように構成されたヒートポンプ給湯機について、以下その動作、作用を図２、３にて説明する。
【００３１】
図２は沸き増しシーケンスを示しており、まず、残湯サーミスタ５にて貯湯タンク２の側面温度Ｔｉ（ｉ＝１、２、・・・）を測定する（ステップ２−１）。また、入水サーミスタ５にて入水温度Ｔ０を測定する（ステップ２−２）。さらに、顧客が必要とする湯温Ｔｎをリモコン１０等にて入力する（ステップ２−３）。以上のデータより、貯湯タンク２内の実使用可能な蓄熱量より、顧客が必要とする湯温で得られる総湯量Ｑｎを以下のように算出する（ステップ２−４）。
【００３２】
【数１】
2007127311.tif 000003
【００３３】
左辺第１項は、残湯サーミスタｉ（ｉ＝１、２、・・・）と残湯サーミスタｉ＋１間のタンク容量Ｍｉに残湯サーミスタｉの検知した温度を掛け合わせたものを積算したものである。これが、貯湯タンク２内に存在する実使用可能な蓄熱量となる。左辺第２項は、総湯量Ｑｎから貯湯タンク２内に存在する実使用可能な総湯量を引き算したものに入水サーミスタ５の検知した温度を掛け合わせたものである。これが、湯水混合弁８において混合される水そのものが持つ熱量分となる。
【００３４】
以上、左辺を足し合わせたものが真の意味での総熱量となり、これを顧客が必要とする湯温Ｔｎで割ることにより、顧客が必要とする湯温で得られる総湯量Ｑｎを算出することができる。このとき、「実使用可能」という名目上、Ｔｉ＞＝Ｔｎとなる。
【００３５】
ここで、リモコン１０等により沸き増しを開始させる上限値Ｑｓを与えてやる（ステップ２−５）ことにより、沸き増しを開始させるかどうかの判断をする。Ｑｓ＞＝Ｑｎのとき、すなわち、顧客が必要とする湯温が必要最低量以下となったときに沸き増しを開始させる。また、Ｑｓ＜Ｑｎのとき、すなわち、顧客が必要とする湯温が必要最低量を上回っている間は沸き増しを行うことはなく、上に挙げたステップ２−１からステップ２−５を繰り返す。なお、前記ＴｎおよびＱｓは顧客が自ら設定せずに、予めデフォルトとして値を定めておいたり、顧客の日々の利用状況により学習機能を付加した流動的な値としてもよい。
【００３６】
以上のシーケンスにより、顧客が必要としている湯温・湯量を湯切れの心配なく、常に確保することができる。
【００３７】
また、図３は沸き上げを終了させるシーケンスを示している。まず、図２に示すような沸き上げ運転および沸き増し運転が行われていることを前提とする。このとき、図２に記載された制御と同様に貯湯タンク２内の実使用可能な蓄熱量より、顧客が必要とする湯温で得られる総湯量Ｑｎを算出する（ステップ３−１からステップ３−４）。
【００３８】
ここで、リモコン１０等により沸き上げを終了させる下限値Ｑｅを与えてやる（ステップ３−５）ことにより、沸き上げを終了させるかどうかの判断をすることとする。Ｑｅ＝＜Ｑｎのとき、すなわち、顧客が必要とする湯温が必要十分量以上となったときに沸き上げおよび沸き増しを終了させる。また、Ｑｅ＞Ｑｎのとき、すなわち、顧客が必要とする湯温が必要十分量に満たない場合は沸き上げを引き続き行い、上に挙げたステップ３−１からステップ３−５を繰り返す。
【００３９】
なお、前記ＴｓおよびＱｅは顧客自ら設定せずに、予めデフォルトとして値を定めておいたり、顧客の日々の利用状況により学習機能を付加した流動的な値としてもよい。
【００４０】
以上のシーケンスにより、顧客が必要としている湯温・湯量を必要最低限の沸き上げ時間で確保することができる。これは省エネルギーかつローコストを実現する。
【００４１】
なお、学習機能とは、例えば、前日のお湯の残湯量が多かった場合は沸き増しを開始させる上限値Ｑｓを小さくしたりであるとか、前日のお湯の使用量が少なかった場合は沸き上げを終了させる下限値Ｑｅを小さくしたりするといった内容を指す。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、ＴｃおよびＴＬを追いだき可能温度（例えば６０℃）とすることで、本発明が解決しようとする課題として挙げた残湯があるにも関わらず、追いだきができないという点を改善することができ、経済的に必要な湯量を確実に確保することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
以上のように、本発明により経済的に必要な湯量を確実に確保できるヒートポンプ給湯機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の構成概略図
【図２】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の沸き増しシーケンスフロー図
【図３】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯機の沸き上げシーケンスフロー図
【図４】従来のヒートポンプ給湯機の沸き増しシーケンスフロー図
【符号の説明】
【００４５】
１  給水パイプ
２  貯湯タンク
３  ヒートポンプ加熱手段
４  サーミスタ
５  入水サーミスタ
６  制御手段
７  ヒートポンプ加熱手段駆動部
８  湯水混合弁
９  給湯口カラン
１０  リモコン
【図１】
2007127311.tif 000004
【図２】
2007127311.tif 000005
【図３】
2007127311.tif 000006
【図４】
2007127311.tif 000007