(57)【要約】【課題】貯湯タンク内の残湯が、ユーザの望む給湯温度に換算していくらあるか知らしめ、使用時の湯不足に対する不安感を解消し、湯不足や湯余りを回避せしめる。【解決手段】貯湯タンク１内の温湯温度を検出するための温度センサ１２ａ〜１２ｅを、貯湯タンク１の上下方向に所定の間隔おいて複数個配置し、貯湯タンク１内の温湯のうち使用想定湯温以上の温度を有する温湯の熱量を、上記温度センサ１２ａ〜１２ｅの出力から把握し、上記把握した温湯熱量から、使用想定温度での給湯可能湯量を算出すると共に、これを表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部から給水される貯湯タンク(１)内の水を、所定の沸上温度まで加熱手段(７)により加熱し、貯湯タンク(１)の頂部から出湯して水と混合して給湯する貯湯式給湯装置において、貯湯タンク（１）内の温湯温度を検出するための温度センサ（１２ａ〜１２ｅ）を、貯湯タンク（１）の上下方向に所定の間隔おいて複数個配置し、貯湯タンク（１）内の温湯の内、使用想定湯温以上の温度を有する温湯の熱量を、上記温度センサ（１２ａ〜１２ｅ）の出力から把握し、上記把握した温湯熱量から、使用想定温度での給湯可能湯量を算出すると共に、これを表示することを特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
上記混合される水の温度を検出する水温センサ（１３）を設け、上記給湯可能湯量を算出するときに、上記水温を加味することを特徴とする請求項１の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
上記使用想定温度は、制御手段（１１）に使用者が入力する給湯温度であることを特徴とする請求項１又は請求項２の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、残湯量を表示する機能を有し、底部から給水された貯湯タンク内の水を沸上温度まで加熱し、頂部から出湯して水と混合して給湯する貯湯式給湯装置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装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この貯湯式給湯装置は、タンク内の残湯量をその温度と共に表示すべく、立設された貯湯タンクの全容積を４等分する各位置に湯温センサを設け、各湯温センサからの検出信号を制御器で処理して表示部に出力するようになっており、タンク内における所定温度以上の温湯の残量を可視的に表示し得るようになっている。
【０００３】
ところが、上記従来の貯湯式給湯装置は、表示部に貯湯タンク内の残湯量をその温度と共に示すだけのものであるため、使用者は、タンク内の湯の状態は判っても、貯湯タンクから出て水と混合されて所望の給湯温度で実際に使用しうる湯量がいくらあるかを知ることができない。そのため、貯湯タンクに貯えられた高温での湯量と使用者の予想する給湯温度での湯量の間にどうしても過不足が生じて、貯湯タンクの追加加熱が遅れて湯不足になったり、過剰な追加加熱による湯余りで放熱によるエネルギの無駄が生じたりするという欠点がある。
【０００４】
そこで、上記のような問題点を解決するため、特許文献２においては、以下のような貯湯式給湯装置が提案されている。すなわち、底部から給水される貯湯タンク内の水を、加熱手段で所定の沸上温度まで加熱し、頂部から出湯して水と混合して給湯するものにおいて、貯湯タンクに縦方向に所定間隔をおいて複数の湯温センサを設け、湯量算出手段により、水温センサの検出信号が表わす混合水温、上記湯温センサによる湯温、上記所定間隔に対応するタンクの容積および使用者が入力手段から入力する所望の給湯温度に基づいて給湯可能湯量を算出し、この給湯可能湯量を表示手段に表示するようにした貯湯式給湯装置である。そしてこの給湯装置によれば、使用者は、貯湯タンク内の残湯が、所望の給湯温度の湯量に換算していくらあるかを直ちに知ることができ、使用時の湯不足に対する不安感を解消し、湯不足や湯余りを回避できるとされている。
【特許文献１】実開平０２−３００１６号公報
【特許文献２】特開平０５−１１８５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献２に記載の従来の貯湯式給湯装置においては、依然として、残湯量を正確には表示し得ないという欠点がある。それは、上記装置においては、貯湯タンク内に存する全ての熱量を使用可能であるとの前提に立脚し、これに基づいて残湯量を算出しているためである。例えば、通常の状態における給湯温度を、約４２℃とすると、３８℃の温湯は全く使用不可能であるにもかかわらず、上記従来の給湯装置においては、これも使用可能な残湯熱として取り扱っているためである。
【０００６】
この発明は、上記した従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、貯湯タンク内にどの程度の使用可能な残湯量があるかを正確に把握して表示することにより、使用者が残湯の状況を正確に把握して適切な湯使用を行え、湯不足に対する不安感を解消し、かつ湯余りによるエネルギロスの発生を抑制することが可能な貯湯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】
【０００７】
そこでこの発明の貯湯式給湯装置は、底部から給水される貯湯タンク１内の水を、所定の沸上温度まで加熱手段７により加熱し、貯湯タンク１の頂部から出湯して水と混合して給湯する貯湯式給湯装置において、貯湯タンク１内の温湯温度を検出するための温度センサ１２ａ〜１２ｅを、貯湯タンク１の上下方向に所定の間隔おいて複数個配置し、貯湯タンク１内の温湯のうち使用想定湯温以上の温度を有する温湯の熱量を、上記温度センサ１２ａ〜１２ｅの出力から把握し、上記把握した温湯熱量から、使用想定温度での給湯可能湯量を算出すると共に、これを表示することを特徴としている。
【０００８】
また、この発明の貯湯式給湯装置は、混合される水の温度を検出する水温センサ１３を設け、上記給湯可能湯量を算出するときに、上記水温を加味する。さらに、使用想定温度は、制御手段１１に使用者が入力する給湯温度を用いる。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の貯湯式給湯装置によれば、貯湯タンク内の温湯の内、使用想定湯温以上の温度を有する温湯の熱量を、上記温度センサの出力から把握し、上記把握した温湯熱量から、使用想定温度での給湯可能湯量を算出するようにし、使用想定温度よりも低い温湯は、使用不可能として取り扱っているので、貯湯タンク内にどの程度の使用可能な残湯量があるかを正確に把握して表示することができ、そのため、使用者が残湯の状況を正確に把握して適切な湯使用を行え、湯不足に対する不安感を解消し、かつ湯余りによるエネルギロスの発生を抑制することが可能となる。
【００１０】
また、給湯可能湯量を算出するときに、上記水温を加味したり、使用想定温度として制御手段に使用者が入力する給湯温度を用いれば、一段と正確に使用可能な残湯量を算出し、表示することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、この発明の貯湯式給湯装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、貯湯式給湯装置の一例を示す概略図である。この給湯装置は、貯湯タンク１と、この貯湯タンク１の底部に減圧弁３を経て水道水を供給する給水管２と、給水管２に介設された三方弁４から分岐してポンプ６を経て貯湯タンク１の底部に至る循環管路５と、三方弁４の切換とポンプ６の駆動で循環管路５を循環する貯湯タンク１内の水を加熱する凝縮器７と、貯湯タンク１の頂部から所定の沸上温度に加熱された湯を出湯する給湯管８と、この給湯管８に介設され、出湯される湯と、減圧弁３の下流側の給水管２から分岐する混合水管１０の水を任意の比で混合する混合栓９と、リモコン１１を備える。このリモコン１１は、制御器（制御手段）の一部を構成するものであって、入力手段、湯量算出手段、表示手段を兼ねるものである。この他、制御器は、図示しないタンクユニット側の機能部分をも有し、凝縮器７に連なる図示しないヒートポンプ式冷凍回路の圧縮機の能力と運転時間を制御して、貯湯タンク１一杯に供給された水を、夜間電力を最大限に利用して所定の沸上温度まで加熱する制御機能も有するものである。なお、凝縮器７による加熱は、昼間などの出湯動作中にも使用者の操作などにより必要に応じて行なわれる。
【００１２】
上記貯湯タンク１の側壁には、頂部から底部まで縦方向に一定間隔をおいてタンク内の湯温Ｔi(i＝１〜５)を検出する第１湯温センサ１２ａ〜第５湯温センサ１２ｅを設ける。また、給水管２の近傍の混合水管１０には、水の温度を検出する水温センサ１３を設けている。
【００１３】
そして、上記各湯温センサ１２ａ〜１２ｅの出力により、リモコン１１の図形表示部２１が従来同様に点灯、消灯するようになっている。すなわち、各湯温センサ１２ａ〜１２ｅの検出温度が、４５℃以上の場合には、それに対応するＬＣＤエレメントが点灯し、４５℃未満の場合には、それに対応するＬＣＤエレメントが消灯する。従って、もし仮に、各湯温センサ１２ａ〜１２ｅの検出温度が、図３に示しているように、第１湯温センサ１２ａ＝８０℃、第２湯温センサ１２ｂ＝８０℃、第３湯温センサ１２ｃ＝６０℃、第４湯温センサ１２ｄ＝３０℃、第５湯温センサ１２ｅ＝１０℃であったとすると、表示部２１においては、下側３個のエレメントが点灯し、上側２個のエレメントが消灯している状態となる。これにより使用者は、約２００リットルの温湯が使用できると直感できる。
【００１４】
確かに上記表示から、残湯量が多いのか少ないのかを直感できるが、使用者にとって、これがどの程度の残湯量であるのかは、具体的には全く不明である。従って、この点を明確にするため、以下のような演算を行い、表示するようにしている。いま、使用者がリモコン１１の入力ボタン２３を操作して、給湯温度（使用想定湯温）を４２℃に設定しているものとし、また各温度センサ１２ａ〜１２ｅによって検出された湯温が、上記した通り、図３に示すような分布であったとする。そうすると、貯湯タンク１内において、４２℃以上の温湯が使用可能であり、それ未満の温湯は使用不可能であるということになる。そこで、第３湯温センサ１２ｃの検出温度６０℃と第４湯温センサ１２ｄの検出温度３０℃を補間（直線補間）して、湯温４２℃の点を推定する。そうすると、４２℃以上の温湯は、約２３０リットルだけ存在することが推定される。そこで、４２℃以上の温湯の有する熱量を推定する。これは、各湯温センサ１２ａ〜１２ｅの検出値を直線補間することによって行う。まず、第１湯温センサ１２ａと第２湯温センサ１２ｂとの検出値から、８０℃の温湯が１００リットル存在することが判明する。次に、第２湯温センサ１２ｂと第３湯温センサ１２ｃとの検出値から、７０℃の温湯が１００リットル存在することが判明する。そして、第３温湯センサ１２ｃと第４湯温センサ１２ｄとの検出値から５１℃の温湯が３０リットル存在することが判明する。従って、貯湯タンク１内には、８０℃×５０Ｌ＋８０℃×５０Ｌ＋７０℃×１００Ｌ＋５１℃×３０Ｌ＝１６５３０（℃×Ｌ）の残熱量が存在すると把握できる。
【００１５】
いま水温センサ１３での検出水温が１０℃であったとすると、この水と上記温湯とを混合することによって、結果として、４２℃の温湯は、約４４５リットルだけ得られることが明らかになる。そしてこの結果を、図１及び図２に示すように、リモコン１１の表示部２２に具体的に数値で表示する。この表示は、常に行うようにしてもよいし、使用者の希望した場合に、使用者がリモコン１１の表示指令ボタン２４を操作することによって表示できるようにしてもよいし、さらには残湯量が減少した場合（例えば、図形表示部２１の１エレメントだけが表示されたような場合）に表示するようにしてもよい。上記演算は、リモコン１１において行うこともできるし、制御器の他の部分において行うこともできる。
【００１６】
上記においては、給湯温度（使用想定湯温）を４２℃としているが、これは、リモコン１１の入力ボタン２３を操作することによって、使用者が任意に設定し得るものである。上記演算においては、この設定温度（給湯温度）を演算の前提として使用しているが、この前提となる使用想定温度としては、給湯温度とは無関係に、一義的に定めておいてもよい。さらに、水温に関しても、これを検出することなく、例えば０℃というように一義的に設定しておいてもよい。
【００１７】
上記構成の貯湯式給湯装置においては、貯湯タンク１内の水は、制御器１１の制御下で夜間に凝縮器７により加熱されて、全体が所定の沸上温度に達する。貯湯タンク１内の沸上った湯は、昼間に使用者の要求量だけ頂部から出湯され、混合栓９において水と混合されて給湯される。そして、出湯に見合う量の水が三方弁４を経て底部からタンク１内に補給され、タンク１内の水は使用者の操作により必要に応じて凝縮器７で追加加熱される。出湯動作時間帯に、使用者が、リモコン１１の入力ボタン２３を操作して所望の給湯温度を入力すると、制御器は、水温センサ１３および各湯温センサ１２a〜１２ｅの検出信号を受け、上記したように給湯可能湯量を算出する。そして、使用者が、リモコン１１の表示指令ボタン２４を押すと、上記給湯可能湯量を、図２に示すように、リモコン１１の表示部２２に数値で表示する。
【００１８】
こうして、使用者は、リモコン１１の表示部２２に表示された数値を見るだけで、貯湯タンク１内の残湯が、所望の給湯温度Ｔuの湯量に換算して何リットルあるかを知ることができる。従って、給湯時の湯不足に対する使用者の不安感が解消されるとともに、使用者は、この給湯可能湯量を目安として、凝縮器７による追加加熱の程度を調整することにより、湯不足による不便や湯余りによるエネルギロスを回避することができる。つまり、この貯湯式給湯装置は、使用者にとって非常に使い勝手の良いものとなる。
【００１９】
上記実施例では、表示指令ボタン２４を設けたので、このボタンを押さない限り所望の給湯温度を入力しても、給湯可能湯量の算出や表示が行なわれず、チェック機能を備えて一層使い勝手が良くなる。さらに、湯沸かしの制御をする制御器に、入力手段、湯量算出手段および表示手段の役割を兼ねさせたので、装置が比較的簡素かつ安価に構成できるという利点がある。なお、この発明の加熱手段は、実施例の凝縮器に限らず、電気ヒータにしてもよい。また、給湯可能湯量の表示も数値に限らず、色彩やグラフ表示でもよい。さらに、制御器によって、混合栓９の開度を自動調整して、算出した混合水量が得られるようにしてもよい。しかしながら、使用者の使用したい湯温が常に給湯温度であるとは限らないので、湯と水との混合は実際に使用する箇所で行うことが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の貯湯式給湯装置の一実施例を示す概略図である。
【図２】図１のリモコンの詳細を示す拡大図である。
【図３】上記貯湯式給湯装置における温度分布の一例を示す略図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  貯湯タンク
２  給水管
４  三方弁
５  循環管路
６  ポンプ
７  凝縮器
８  給湯管
９  混合栓
１０  混合水管
１１  リモコン
１２a〜１２f  湯温センサ
１３  水温センサ
２１  図形表示部
２２  表示部
２３  操作ボタン
２４  表示指令ボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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