(57)【要約】【課題】低コストのエネルギーを効率的に使用することができるヒートポンプ式給湯装置を提供する。【解決手段】貯えられた温水を外部に供給する貯湯タンク２２と、貯湯タンク２２内の温水をあらかじめ設定される設定温度に加熱するヒートポンプユニット１０とを備えたヒートポンプ式給湯装置において、ヒートポンプユニット１０によって加熱される貯湯タンク２２内の温水が有するエネルギーが、過去の所定期間に貯湯タンクから外部に供給した温水が有するエネルギーに基づく単位期間あたりの消費エネルギーと等しくなる設定温度を算出し、算出された設定温度と現在の設定温度３１ａとの差に基づいて算出された設定温度を出力するディスプレイ４６及びスピーカ４７とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯えられた温水を外部に供給する貯湯タンクと、あらかじめ設定される設定条件に基づいて貯湯タンク内の温水を加熱するヒートポンプユニットとを備えたヒートポンプ式給湯装置において、
ヒートポンプユニットによって加熱される貯湯タンク内の温水が有するエネルギーが、過去の所定期間に貯湯タンクから外部に供給した温水が有するエネルギーに基づく単位期間あたりの消費エネルギーと等しくなる設定条件を算出する算出手段と、
算出された設定条件と現在の設定条件との差違に基づいて、算出された設定条件を出力する出力手段とを備える
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
【請求項２】
算出された設定条件を出力させる出力操作部を有するリモコンを備える
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】
前記リモコンが、算出された設定条件を新たな設定条件に設定する設定手段を有する
ことを特徴とする請求項２に記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項４】
前記出力手段が、画像及び音声のうち少なくとも一方を用いて出力する
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のヒートポンプ式給湯装置。
【請求項５】
前記設定条件は、温度、時間、温水量のうち少なくとも１つを含む
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか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ユニットによって貯湯タンク内の温水を設定温度に加熱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、浴槽に所定量の湯を供給する湯はりスイッチが設けられたリモコンを備え、湯はりスイッチが操作された場合、残湯量が所定量未満で過去に残湯量を報知した時点から所定時間以上経過していれば、台所や浴室のリモコンが音声で「残湯量が少なくなりました」等と音声で報知する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２００１−３１１５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一方、ヒートポンプ式給湯装置においては、例えば電気料金の安い深夜時間帯に貯湯タンクに貯えられた温水をあらかじめ設定した設定温度に沸き上げて低コストのエネルギーを使用するようにしているが、あらかじめ設定した設定条件、例えば設定温度が高すぎるために貯湯タンク内の温水が余りすぎてしまい、効率的に使用できていない場合や、逆に、あらかじめ設定された設定温度が低すぎるために貯湯タンク内の温水を使い切ってしまい、深夜時間帯以外の高コストのエネルギーによって再度貯湯タンク内の温水を沸き上げる必要が生じる場合等、低コストのエネルギーを効率的に使用することができない場合があるという問題点があった。
【０００４】
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、低コストのエネルギーを効率的に使用することが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】
【０００５】
本発明は前記目的を達成するために、貯えられた温水を外部に供給する貯湯タンクと、あらかじめ設定される設定条件に基づいて貯湯タンク内の温水を加熱するヒートポンプユニットとを備えたヒートポンプ式給湯装置において、ヒートポンプユニットによって加熱される貯湯タンク内の温水が有するエネルギーが、過去の所定期間に貯湯タンクから外部に供給した温水が有するエネルギーに基づく単位期間あたりの消費エネルギーと等しくなる設定条件を算出する算出手段と、算出された設定条件と現在の設定条件との差違に基づいて、算出された設定条件を出力する出力手段とを備えるヒートポンプ式給湯装置を提案する。
【０００６】
こ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によって加熱される貯湯タンク内の温水が有するエネルギーが過去の所定期間に貯湯タンクから外部に供給した温水が有するエネルギーに基づく単位期間あたりの消費エネルギーと等しくなる設定条件が算出され、算出された設定条件と現在の設定条件との差違に基づいて、算出された設定条件が出力される。これにより、例えば過去１週間に貯湯タンクから外部に供給した温水が有するエネルギーに基づいて求めた１日あたりの消費エネルギーと等しくなる設定温度が算出され、例えば算出ｓれた設定温度と現在の設定温度との差がマイナス５℃から０℃の範囲内にない場合に算出された設定温度が出力されるので、現在の設定温度に加熱すると貯湯タンク内の温水が余りすぎたり、足りなくなったりする場合に、ヒートポンプユニットによって加熱される貯湯タンク内の全ての温水が単位期間に外部に供給される設定温度を利用者に知らせることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、現在の設定温度に加熱すると貯湯タンク内の温水が余りすぎたり、足りなくなったりする場合に、ヒートポンプユニットによって加熱される貯湯タンク内の全ての温水が単位期間に外部に供給される設定温度を利用者に知らせることができるから、算出された設定条件を新たな設定条件に設定するよう利用者に注意を喚起することができ、算出された設定条件に基づいて電気料金の安い深夜時間帯に貯湯タンク内の温水を加熱することにより、低コストのエネルギーを効率的に使用することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１乃至図４は本発明の一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は図１に示した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は図２に示したリモコンの外観正面図、図４は算出温度を出力する動作に係るフローチャートである。
【０００９】
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。
【００１０】
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とを備えており、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、減圧弁１４及び熱交換器１５を順次接続して構成される冷媒回路１７を備えている。
【００１１】
圧縮機１２は駆動源としてモータ（図示省略）を有し、回転数が可変制御される周知の構成からなり、冷媒を加圧して冷媒回路１７を循環させている。
【００１２】
水熱交換器１３は圧縮機１２から吐出され冷媒管１１を流れる高温高圧の冷媒と、後述の循環管２１を流れる温水との熱交換を行っている。これにより、水熱交換器１３は凝縮器として機能し、後述の循環管２１を流れる温水が加熱される。
【００１３】
減圧弁１４は周知の電動弁であり、水熱交換器１３によって熱を奪われた冷媒を減圧して低温低圧にしている。
【００１４】
熱交換器１５は減圧弁１４から流入された冷媒と送風ファン１６によって吸引した外部の空気との熱交換を行い、冷媒管１１を介して圧縮機１２へ冷媒を流出させている。これにより、熱交換器１５は蒸発器として機能し、冷媒が加熱される。
【００１５】
貯湯ユニット２０は、循環管２１を介して貯湯タンク２２、循環ポンプ２３及び前述の水熱交換器１３を順次接続して構成される循環回路２４と、給水管２５、給湯管２６、流量計２７、温度計２８及び温度センサ２９とを備えている。
【００１６】
貯湯タンク２２は、上部に循環入口２２ａ及び出湯口２２ｂを、下部に循環出口２２ｃ及び入水口２２ｄを備えており、外部の水源（図示省略）から給水管２５及び入水口２２ｄを介して常温の温水が必要に応じて供給されるようになっている。
【００１７】
循環ポンプ２３は循環出口２２ｃから流出した温水を加圧し、循環回路２４を循環させて循環入口２２ａから流入させている。これにより、貯湯タンク２２の下部から流出した温水がヒートポンプユニット１０の水熱交換器１３によって加熱され、貯湯タンク２２の上部から後述の設定温度の温水が貯えられる。
【００１８】
貯湯タンク２２に貯えられた設定温度の湯は要求に応じて出湯口２２ｂから給湯管２６を介して外部に供給するようになっており、給湯管２６に設けられた流量計２７及び温度計２８は出湯口２２ｂから流出する温水の流量及び温度をそれぞれ検出している。
【００１９】
温度センサ２９は、貯湯タンク２２の上下方向等間隔に複数設けられており、それぞれ設置位置における貯湯タンク２０内の温水の温度を検出している。これにより、設定温度を検出している温度センサ２９の設置位置から貯湯タンク２内の所定温度の温水量と常温の温水量とが分かる。
【００２０】
次に、図２及び図３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。
【００２１】
図２に示すように、制御部３０及びリモコン４０は、それぞれＣＰＵ及びＲＡＭ、ＲＯＭ等のメモリを備えた周知のコンピュータから構成されており、制御信号及びデータを相互に交換している。なお、本実施形態では制御部３０及びリモコン４０をそれぞれ別のコンピュータで構成したが、これに限定されず、制御部３０及びリモコン４０を一台のコンピュータで構成してもよい。
【００２２】
制御部３０は貯湯タンク２２内の水をあらかじめ設定される後述の設定温度３１ａの温水に加熱するためのものであり、制御部３０には、流量計２７、温度計２８、各温度センサ２９、記憶装置３１、圧縮機１２、減圧弁１４、送風ファン1６及び循環ポンプ２３が接続されている。また、制御部３０は、流量計２７、温度計２８及び各温度センサ２９から入力されるデータと、記憶装置３１に記憶される後述の設定温度３１ａと、自己のメモリに格納されるプログラムとに基づいて制御信号を出力し、圧縮機１２、減圧弁１４、送風ファン1６及び循環ポンプ２３を駆動している。
【００２３】
記憶装置３１は、制御部３０が必要とするファイル、プログラム等を記憶する周知の大容量記憶装置から構成されており、制御部３０は必要に応じて記憶装置３１にデータを記憶し、又は記憶されているデータを読み込んでいる。
【００２４】
リモコン４０は利用者がヒートポンプ式給湯装置の各種の設定条件を操作するためのものであり、リモコン４０には算出温度出力ボタン４１、選択ボタン４２，４３、決定ボタン４４、取消ボタン４５、ディスプレイ４６、及びスピーカ４７が接続されている。
【００２５】
図３に示すように、リモコン４０の表面パネル４０ａにおいて、算出温度出力ボタン４１、選択ボタン４２，４３、決定ボタン４４及び取消ボタン４５は中央下部に、ディスプレ４６は中央上部に、スピーカ４７はそれらの右側にそれぞれ設けられている。
【００２６】
利用者はディスプレイ４６及びスピーカ４７に出力される情報に基づき選択ボタン４２，４３、決定ボタン４４及び取消ボタン４５を操作することにより、設定条件、例えばヒートポンプユニット１０によって加熱される貯湯タンク２２内の温水の設定温度を設定することができ、リモコン４０は設定温度データを制御部３０に出力し、制御部３０は入力された設定温度データを記憶装置３１に設定温度３１ａとして記憶している。
【００２７】
本実施形態では、設定条件として設定温度を設定できるようにしたが、これに限定されず、ヒートポンプユニット１０によって加熱される温水量又は加熱する時間を設定できるようにしてもよいし、複数の設定条件をそれぞれ設定できるようにしてもよい。
【００２８】
このようなヒートポンプ式給湯装置において、制御部３０は、各温度センサ２９から入力される温度データに基づき貯湯タンク２２内の所定温度以上の温水が所定量以下になったとき、又は自己のカレンダ機能及び時計機能による日付及び時刻に基づき所定時刻、例えば電気料金の安い深夜時間帯になったときに、記憶装置３１に記憶された設定温度３１ａを読み込み、圧縮機１２、減圧弁1４、送風ファン１６及び循環ポンプ２３を起動して貯湯タンク２２内の温水の加熱を開始する。その後制御部３０は、各温度センサ２９から入力される温度データに基づいて、貯湯タンク２２内が記憶装置３１に記憶された設定温度３１ａの温水で満たされたときに、圧縮機１２、減圧弁1４、送風ファン１６及び循環ポンプ２３を停止して貯湯タンク２２内の温水の加熱を終了する。これにより、ヒートポンプユニット１０によって貯湯タンク２２内の温水が設定温度３１ａに加熱される。
【００２９】
また、制御部３０は、貯湯タンク２２に貯えられた温水を給湯管２６を介して外部に供給するごとに、流量計２７から入力される流量データと温度計２８から入力される温度データと自己の時計機能による時間とに基づいて、外部に供給した温水が有するエネルギー、例えばカロリーを算出している。記憶装置３１に記憶されたカロリー履歴３１ｂには１日あたりに供給した温水が有するカロリーが過去１週間分記録されており、制御部３０は、記憶装置３１からカロリー履歴３１ｂを読み込み、算出したカロリーを自己のカレンダ機能による日付に基づいてカロリー履歴３１ｂに記録して記憶装置３１に記憶している。
【００３０】
次に、図４を参照して本実施形態において算出温度を出力する動作について説明する。
【００３１】
利用者がリモコン４０の表面パネル４０ａに設けられた算出温度出力ボタン４１を押すと、算出温度出力ボタン４１から信号が入力されたリモコン４０は制御部３０に制御信号を出力し、制御部３０は後述の算出温度を出力する算出温度出力処理を開始する。このように、利用者によってリモコン４０の表面パネル４０ａに設けられた算出温度出力ボタン４１が押されることにより算出温度が出力されるので、算出された設定条件を利用者の任意により知らせることができる。
【００３２】
図４に示すように、制御部３０は記憶装置３１からカロリー履歴３１ｂを読み込み、カロリー履歴３１ｂに基づいて１日あたりの消費カロリーを決定する（ステップＳ１１）。
【００３３】
本実施形態では、例えばカロリー履歴３１ｂから過去１週間における１日あたりに供給した温水が有するカロリーの平均値を算出し、１日あたりの消費カロリーとする。なお、１日あたりの消費カロリーをカロリー履歴３１ｂに基づいて決定する場合に限定されず、制御部３０はカロリー履歴３１ｂに加え、例えば外気温計（図示省略）から入力される外気温データと外部ネットワーク（図示省略）から受信する平均気温の推移を表す季節データとに基づいて、１日あたりの消費カロリーを決定するようにしてもよい。
【００３４】
次いで制御部３０は、自己のメモリに記憶する貯湯タンク２２の容量から、ヒートポンプユニット１０によって加熱される貯湯タンク２２内の温水が有するカロリーが、ステップＳ１１の処理において決定した１日あたりの消費カロリーと等しくなる設定温度（以下、算出温度という）を算出する（ステップＳ１２）。これにより、過去１週間に貯湯タンク２２から外部に供給した温水が有するカロリーに基づいて求めた１日あたりの消費カロリーと等しくなる設定温度（算出温度）が算出される。
【００３５】
次いで制御部３０は、算出温度と記憶装置３１に記憶された現在の設定温度３１ａとの差が所定範囲内、例えばマイナス５℃から０℃の範囲内か否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００３６】
判定の結果、算出温度と現在の設定温度３１ａとの差がマイナス５℃から０℃の範囲内の場合に、制御部３０はリモコン４０に制御信号及びデータを出力し、リモコン４０はディスプレイ４６及びスピーカ４７を駆動して現在の設定温度３１ａは適切である旨のメッセージを画像及び音声で出力する（ステップ１４）。その後、制御部３０は算出温度出力処理を終了する。
【００３７】
算出温度と現在の設定温度３１ａとの差がマイナス５℃から０℃の範囲内ではない場合に、制御部３０はリモコン４０に制御信号及び算出温度データを出力し、リモコン４０はディスプレイ４６及びスピーカ４７を駆動して算出温度を画像及び音声で出力する（ステップ１５）。これにより、現在の設定温度３１ａに加熱すると貯湯タンク２２内の温水が余りすぎたり、足りなくなったりする場合に、ヒートポンプユニット１０によって加熱される貯湯タンク２２内の全ての温水が１日で外部に供給される算出温度を利用者に知らせることができる。
【００３８】
本実施形態では、画像及び音声の両方で算出温度を出力するようにしたが、これに限定されず、画像及び音声のうち何れか一方で算出温度を出力するようにしてもよい。これにより、利用者が算出された設定条件を容易に認識することができる。
【００３９】
同時に、リモコン４０はディスプレイ４６及びスピーカ４７を駆動して算出温度を新たな設定温度に設定するか否かを問うメッセージを画像及び音声で出力する（ステップ１６）。
【００４０】
次いでリモコン４０は、利用者が選択ボタン４２，４３、決定ボタン４４及び取消ボタン４５を操作することにより算出温度を新たな設定温度に設定したか否かを判定する（ステップＳ１７）。
【００４１】
判定の結果、利用者が出力された算出温度を新たな設定温度に設定した場合に、リモコン４０は制御信号を制御部３０に出力し、制御部３０は算出温度を記憶装置３１に記憶して算出温度を新たな設定温度３１ａに設定する（ステップＳ１８）。このように、利用者が選択ボタン４２，４３、決定ボタン４４及び取消ボタン４５を操作することにより算出温度が新たな設定温度３１ａに設定されるので、算出された設定条件を利用者の任意により新たな設定条件に設定することができる。
【００４２】
利用者が出力された算出温度を新たな設定温度に設定しない場合に、制御部３０は何もせずに算出温度出力処理を終了する。
【００４３】
なお、本実施形態では、設定条件として設定温度を用い、１日あたりの消費カロリーと等しくなる算出温度を算出して新たな設定温度３１ａに設定できるようにしたが、新たに設定された設定温度３１ａが設定可能な温度の上限付近の場合にはヒートポンプユニット１０の加熱効率が悪くなる。よって、この場合には例えば設定条件として設定温水量及び設定時間を用い、貯湯タンク２２の容量による制限を避けるため貯湯タンク２２内の温水を１日あたり複数回加熱するようにし、ヒートポンプユニット１０によって加熱される貯湯タンク２２内の温水量及び加熱時間を算出するようにすることも可能である。
【００４４】
このように、本発明によれば、過去１週間に貯湯タンク２２から外部に供給した温水が有するカロリーに基づいて求めた１日あたりの消費カロリーと等しくなる設定温度（算出温度）が算出され、算出温度と現在の設定温度３１ａとの差がマイナス５℃から０℃の範囲内ではない場合に算出温度が出力されるので、現在の設定温度３１ａに加熱すると貯湯タンク２２内の温水が余りすぎたり、足りなくなったりする場合に、ヒートポンプユニット１０によって加熱される貯湯タンク２２内の全ての温水が１日で外部に供給される算出温度を利用者に知らせることができるから、算出された設定条件を新たな設定条件に設定するよう利用者に注意を喚起することができ、算出された設定条件に基づいて電気料金の安い深夜時間帯に貯湯タンク２２内の温水を加熱することにより、低コストのエネルギーを効率的に使用することができる。
【００４５】
また、利用者によってリモコン４０の表面パネル４０ａに設けられた算出温度出力ボタン４１が押されることにより算出温度が出力されるので、算出された設定条件を利用者の任意により知らせることができるから、容易に利用者に注意を喚起することができる。
【００４６】
さらに、利用者が選択ボタン４２，４３、決定ボタン４４及び取消ボタン４５を操作することにより算出温度が新たな設定温度３１ａに設定されるので、算出された設定条件を利用者の任意により新たな設定条件に設定することができるから、容易に適切な設定温度を設定することができ、低コストのエネルギーを更に効率的に使用することができる。
【００４７】
さらに、画像及び音声のうち少なくとも一方で算出温度を出力するので、利用者が算出された設定条件を容易に認識することができるから、容易に利用者に注意を喚起することができる。
【００４８】
なお、本発明の構成は、前記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】
【００４９】
【図１】ヒートポンプ式給湯装置の概略構成図
【図２】図１に示した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】図２に示したリモコンの外観正面図
【図４】算出温度を出力する動作に係るフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１０…ヒートポンプユニット、２２…貯湯タンク、３０…制御部、３１ａ…設定、４０…リモコン、４１…算出温度出力ボタン、４２，４３…選択ボタン、４４…決定ボタン、４５…取消ボタン、４６…ディスプレ、４７…スピーカ。
【図１】
2009002622.tif 000003
【図２】
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【図３】
2009002622.tif 000005
【図４】
2009002622.tif 000006