(57)【要約】【課題】使用者が所望する給湯温度に早く安定する貯湯式給湯機を提供する。【解決手段】湯水を貯える貯湯タンク１内の湯水を沸き上げる熱源機２１と、貯湯タンク１内から熱源機２１へ流れる湯水の温度を検出する入水温度検出手段１７と、貯湯タンク１の垂直方向に複数個設けられ、貯湯タンク１内の湯水の残量を検出する残湯量検出手段１６ａ〜１６ｄと、貯湯タンク１の下部に設けた給水管１０と、貯湯タンク１の上部に設けた出湯管９より供給される高温水と給水管１０から分岐して供給される水を混合する混合弁１３を備え、使用者の所望する給湯温度の湯を供給するために制御温度のコントロールを行う給湯運転において、最下部の前記残湯量検出手段１６ｄが検出した温度と、前記入水温度検出手段１７が検出した温度を比較し、その低い方を、給湯温制御温度として確定するもので、使用者が所望する給湯温度に早く安定する給湯運転を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる熱源機と、前記貯湯タンク内から前記熱源機へ流れる湯水の温度を検出する入水温度検出手段と、前記貯湯タンクの垂直方向に複数個設けられ、前記貯湯タンク内の湯水の残量を検出する残湯量検出手段と、前記貯湯タンクの下部に設けられ、水を供給する給水管と、前記貯湯タンクの上部に設けた出湯管と、前記出湯管より供給される高温水と前記給水管から分岐して供給される水を混合する混合弁を備え、使用者の所望する給湯温度の湯を供給するために制御温度のコントロールを行う給湯運転において、最下部の前記残湯量検出手段が検出した温度と、前記入水温度検出手段が検出した温度を比較し、その低い方を、給湯温制御温度として確定する貯湯式給湯機。
【請求項２】
所定の期間に渡って給湯温制御温度を記憶し、前記所定の期間内での一番低い温度を、給湯温制御温度として確定する請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクを有した貯湯式給湯機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機は、貯湯タンクの垂直方向に複数個設けられた残湯量検出手段のうち、最下部の残湯量検出手段が検出した温度を給湯温制御温度として確定していた（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３０８３７０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、上記従来の貯湯式給湯機の構成では、貯湯タンクの垂直方向に複数個設けられた残湯量検出手段のうち、最下部の残湯量検出手段が検出した温度を給湯温制御温度として確定していたため、例えば、水になっていても追いだき機能が動作した場合などは、貯湯タンクの下部はぬるい温度になってしまい、正確な制御温度としてはなり得ないという課題があった。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、使用者が所望する給湯温度に早く安定する貯湯式給湯機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】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる熱源機と、前記貯湯タンク内から前記熱源機へ流れる湯水の温度を検出する入水温度検出手段と、前記貯湯タンクの垂直方向に複数個設けられ、前記貯湯タンク内の湯水の残量を検出する残湯量検出手段と、前記貯湯タンクの下部に設けられ、水を供給する給水管と、前記貯湯タンクの上部に設けた出湯管と、前記出湯管より供給される高温水と前記給水管から分岐して供給される水を混合する混合弁を備え、使用者の所望する給湯温度の湯を供給するために制御温度のコントロールを行う給湯運転において、最下部の前記残湯量検出手段が検出した温度と、前記入水温度検出手段が検出した温度を比較し、その低い方を、給湯温制御温度として確定するもので、使用者が所望する給湯温度に早く安定する給湯運転を行うことができる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、使用者が所望する給湯温度に早く安定する給湯運転を行う貯湯式給湯機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
第１の発明は、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の湯水を沸き上げる熱源機と、前記貯湯タンク内から前記熱源機へ流れる湯水の温度を検出する入水温度検出手段と、前記貯湯タンクの垂直方向に複数個設けられ、前記貯湯タンク内の湯水の残量を検出する残湯量検出手段と、前記貯湯タンクの下部に設けられ、水を供給する給水管と、前記貯湯タンクの上部に設けた出湯管と、前記出湯管より供給される高温水と前記給水管から分岐して供給される水を混合する混合弁を備え、使用者の所望する給湯温度の湯を供給するために制御温度のコントロールを行う給湯運転において、最下部の前記残湯量検出手段が検出した温度と、前記入水温度検出手段が検出した温度を比較し、その低い方を、給湯温制御温度として確定するもので、使用者が所望する給湯温度に早く安定する給湯運転を行うことができる。
【０００８】
第２の発明は、特に、第１の発明の貯湯式給湯機において、所定の期間に渡って給湯温制御温度を記憶し、前記所定の期間内での一番低い温度を、給湯温制御温度として確定するもので、所望する給湯温度に早く安定することできる。
【０００９】
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。
【００１０】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯機について、図１及び図２を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯機の構成図である。図１において、本実施の形態における貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンク１と、貯湯タンク１に貯えられた湯水を循環する循環ポンプ２と、冷媒と湯水が熱交換を行う水冷媒熱交換器３とを順次環状に沸き上げ配管４ａで接続して構成され、図１に太線で示す沸き上げ回路４を有し、さらに貯湯タンク１内の湯水を加熱する熱源機２１として、水冷媒熱交換器３と、冷媒を圧縮する圧縮機５と、外気から熱を吸熱する蒸発器６と、冷媒を減圧する膨張弁７とを順次環状に冷媒配管２１ａで接続し、図１に太線で示す冷媒回路８を有する。
【００１２】
２０は、サーミスタなどから形成され、外気温度を検出する外気温度検出手段である。１７は、同じくサーミスタなどから形成され、貯湯タンク１内から熱源機２１へ流れる湯水の温度を検出する入水温度検出手段である。なお、図１に示す矢印は、湯水または冷媒が循環する方向を示している。
【００１３】
また、貯湯タンク１の上部には、高温を出湯する出湯管９が接続されており、貯湯タンク１の下部には、水を供給するための給水管１０が、上水道からの水道圧を減圧させる減圧弁１１を介して接続されている。
【００１４】
次に、沸き上げ回路４について説明する。貯湯タンク１内の湯水の沸き上げ時には、循環ポンプ２が駆動することにより、貯湯タンク１の下部に配設されたヒートポンプ往き口１ａから貯湯タンク１内の湯水が出水され、水冷媒熱交換器３に流れる。水冷媒熱交換器３では、湯水と冷媒とが熱交換することで高温の温が生成され、貯湯タンク１の上部に配設されたヒートポンプ戻り口１ｂから貯湯タンク１内に返流される。そして貯湯タンク１内では、比重差によって、上部が高温、下部が低温の湯温の温度層が形成される。
【００１５】
本実施の形態では、冷媒回路８内の冷媒として二酸化炭素を使用しているため、高圧側が臨界圧力を超える。そのため、水冷媒熱交換器３を流通する水に熱を奪われて温度が低下しても凝縮することがなく、水冷媒熱交換器３で冷媒と水との間で温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ、熱交換効率を高くすることができる。
【００１６】
また、比較的安価でかつ安定な二酸化炭素を冷媒に使用しているので、製品コストを抑えるとともに、信頼性を向上させることができる。また、二酸化炭素は、オゾン破壊係数がゼロであり、地球温暖化係数も代替冷媒ＨＦＣ−４０７Ｃの約１７００分の１と非常に小さいため、地球環境に優しい貯湯式給湯機を提供できる。また、圧縮機５で冷媒が圧縮され、圧縮機５から吐出された冷媒が水冷媒熱交換器３で放熱し、膨張弁７で減圧されたあと、蒸発器６で空気から熱を吸収し、ガス状態で再び圧縮機５に吸入される。
【００１７】
次に、本実施の形態における給湯動作について説明する。
【００１８】
出湯管９は、給水管１０の途中から分岐された給水管１２と混合弁１３にて接続され、混合弁１３にて適温に混合された後、カラン１４やシャワー１５から給湯される。また、混合弁１３の下流側の配管には、サーミスタなどから形成され、給湯温度を検出する給湯温度検出手段１８が配設されており、混合弁１３は、給湯温度検出手段１８が目標温度になるように開度をコントロールされている。カラン１４やシャワー１５から給湯すると、貯湯タンク１内に貯えられている高温の湯が使用され、それに伴い給水管１０から貯湯タンク１内に給水されるため、貯湯タンク１内は常に湯水で満たされた状態となっている。
【００１９】
貯湯タンク１には、サーミスタなどから形成され、貯湯タンク１内の湯水の温度を検出する複数の残湯量検出手段１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄが、垂直方向に配置されている。残湯量検出手段１６ａ〜１６ｄの検出温度によって、湯と水が分離している境界を判定し、貯湯タンク１内の貯湯量を判断している。
【００２０】
次に、時間帯による沸き上げ制御について説明する。本実施の形態における貯湯式給湯機は、昼間時間帯の電気料金と夜間時間帯の電気料金とが異なっているため、それぞれの時間帯によって沸き上げ動作が異なっている。夜間時間帯では、安価な深夜電力を利用して貯湯タンク１内の湯水を全量沸き上げている（以下、夜間沸き上げとする）。よって通常、夜間沸き上げによって作られた湯を、昼間時間帯の給湯に利用していることになる。しかしながら、昼間時間帯の給湯量によっては、湯量が不足する場合がある。
【００２１】
そのときには、残湯量検出手段１６ａ〜１６ｄによって、貯湯タンク１内の湯が減少したことを検出すると、湯切れを防止するために、割高な昼間電力を利用して沸き上げ運転を行うこととなる（以下、昼間沸き上げとする）。なお、昼間時間帯および夜間時間帯は、電力会社毎に用意されている料金プランによって異なり、使用者と電力会社の契約によって決定されるものである。本実施の形態では、昼間時間帯を７時から２３時までとし、夜間時間帯を２３時から翌７時までとする。
【００２２】
次に、本実施の形態における給湯温制御温度の確定の挙動を、図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態における貯湯式給湯機の給湯温制御温度確定の制御フローチャートである。
【００２３】
ステップ２０で、入水温度検出手段１７によって得られた入水温度と、最下部の残湯量検出手段１６ｄが検出した温度を比較する。最下部の残湯量検出手段１６ｄの検出温度が低かった場合は、ステップ２１へ、入水温度が低かった場合はステップ２２へ進む。
【００２４】
ステップ２１で、最下部の残湯量検出手段１６ｄの検出温度が低かった場合は、仮制御温度にその検出温度を設定し、ステップ２３へ進む。
【００２５】
ステップ２２で、入水温度が低かった場合は、仮制御温度にその検出温度を設定し、ステップ２３へ進む。
【００２６】
ステップ２３で、最初の比較から、所定の期間、例えば、１週間経過したかどうかを確認する。経過した場合はステップ２４へ、経過していない場合はステップ２０へ戻る。
【００２７】
ステップ２４で、仮制御温度と、現在制御に用いている本制御温度の比較を行う。仮制御温度が低い場合は、ステップ２５へ、本制御温度の方が低ければステップ２６へ進む。
【００２８】
ステップ２５で、仮制御温度の方が本制御温度より低い場合は、仮制御温度を本制御温度に設定し、確定処理を終了する。
【００２９】
（ステップ２６）本制御温度の方が仮制御温度より低い場合は、本制御温度はそのままで、確定処理を終了する。
【００３０】
以上のように残湯量検出手段１６ｄの検出した温度と、入水温度検出手段１７が検出した温度とを比較し、低い方の温度を給水温度として確定し制御温度のコントロールを行うことで、使用者の所望する給湯温度に早く安定する給湯運転を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように本発明に係る貯湯式給湯機は、使用者が所望する給湯温度に早く安定する給湯運転を行うことができるもので、各種貯湯式給湯機に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図
【図２】同貯湯式給湯機の給湯温制御温度確定の制御フローチャート
【符号の説明】
【００３３】
１  貯湯タンク
９  出湯管
１０  給水管
１３  混合弁
１６ａ〜１６ｄ  残湯量検出手段
１７  入水温度検出手段
２１  熱源機
【図１】
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【図２】
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