説明

貯湯式給湯装置

【課題】給湯加圧ポンプ使用により給湯圧を高めながら、特に周囲が静にになる深夜時間帯で使用されても騒音の原因にならない貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】加熱手段3で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンク1と、該貯湯タンク1内の湯水を給湯栓4の開栓より出湯させる給湯管27と、該給湯管27途中に備えられ湯水を給湯栓4まで圧送する給湯加圧ポンプ29とを備えたもので、前記給湯加圧ポンプ29は少なくとも深夜時間帯では、回転数を通常時間帯より下げるようにしたので、水道圧が極端に低い所での使用や3階への給湯にでも貯湯式給湯装置が利用され、極めて便利であり、しかも周囲が静かになる深夜時間帯には給湯加圧ポンプ29の回転数を通常時間帯より下げられるので、駆動音は小さくなり騒音の原因となって隣家に迷惑をかける心配が無く、気兼ねすることなく常に安心して使用出来るものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、貯湯タンク内に貯湯された湯水を給湯加圧ポンプで、圧送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】
従来よりこの種のものでは、給湯管途中に給湯加圧ポンプを備え、給湯栓の開栓で貯湯タンク内の湯水を圧送して給湯することで、水道圧が極端に低い所や3階までの給湯や大気開放の貯湯タンク使用でも、良好に給湯が行われるようにしたものであった。(例えば、特許文献1参照)
【特許文献1】特開昭58−47947号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところでこの従来のものでは、この給湯機が屋外に設置されることが殆どであり、給湯の度に給湯加圧ポンプが駆動することから、特に周りが静かになる深夜時間帯では、この給湯加圧ポンプの駆動音が騒音の原因となり、家が密集している都市部では隣家に多大なる迷惑をかけると言う大きな課題を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この発明はこの点に着目し、上記欠点を解決する為、特に請求項1ではその構成を、加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を給湯栓の開栓より出湯させる給湯管と、該給湯管途中に備えられ湯水を給湯栓まで圧送する給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは少なくとも深夜時間帯では、回転数を通常時間帯より下げるようにしたものである。
【0005】
又請求項2では、前記深夜時間帯は、午後11時から翌日の午前7時までとしたものである。
【0006】
又請求項3では、前記給湯加圧ポンプは、リモコン内蔵の時計機能で計時された深夜時間帯で制御されるものである。
【0007】
又請求項4では、前記給湯加圧ポンプは、該給湯加圧ポンプ自体に内蔵された時刻計時手段により深夜時間帯で制御されるものである。
【発明の効果】
【0008】
この発明の請求項1によれば、周囲が静かになる深夜時間帯には給湯加圧ポンプの回転数を通常時間帯より下げられるので、駆動音は小さくなり騒音の原因となって隣家に迷惑をかける心配が無く、気兼ねすることなく常に安心して使用出来るものである。
【0009】
又請求項2によれば、深夜時間帯は、午後11時から翌日の午前7時までとしたので、常に周囲が静かとなる時間帯で回転数が下げられる静音運転が行え、極めて使用勝手が良いものである。
【0010】
又請求項3によれば、給湯加圧ポンプは予めリモコンに内蔵されている時計機能を利用して深夜時間帯を把握するので、新たに時計機能を追加する必要がなく、リコモンの時計機能を利用出来、安価で済み確実な制御が行えるものである。
【0011】
又請求項4によれば、給湯加圧ポンプはポンプ自体に内蔵された時刻計時手段により深夜時刻帯を把握するので、一体でコンパクトであり、安全で確実な制御が行えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯に用いるもので、1は湯水を貯湯する貯湯タンク2を備えた貯湯タンクユニット、3は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、4は1階・2階・3階の台所や洗面所等に設けられた給湯栓、5はこの貯湯式給湯装置を遠隔操作するように台所に設置されたリモコン装置、6は浴槽である。
【0013】
前記貯湯タンクユニット1の貯湯タンク2は、上端に出湯管7と、下端に給水管8とが接続され、さらに、下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管9と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管10とが接続され、前記ヒートポンプユニット3によってヒーポン往き管9から取り出した貯湯タンク2内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管10から貯湯タンク2内に戻して貯湯され、給水管8からの給水により貯湯タンク2内の湯水が押し上げられて貯湯タンク2内上部の高温水が出湯管7から押し出されて給湯されるものである。
【0014】
前記ヒートポンプユニット3は、圧縮機11と凝縮器としての冷媒−水熱交換器12と電子膨張弁13と強制空冷式の蒸発器14で構成されたヒートポンプ回路15と、貯湯タンク2内の湯水を前記ヒーポン往き管9およびヒーポン戻り管10を介して冷媒−水熱交換器12に循環させるヒーポン循環ポンプ16と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部17とを備えており、ヒートポンプ回路15内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約90℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
【0015】
ここで、前記冷媒−水熱交換器12は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク2内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の冷媒−水熱交換器12入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁12または圧縮機11を制御することで、COP(エネルギー消費効率)がとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。
【0016】
次に、18は前記浴槽6の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂用熱交換器で、貯湯タンク2内の上部に配置されていると共に、この風呂用熱交換器18には風呂往き管19および風呂循環ポンプ20を備えた風呂戻り管21よりなる風呂循環回路22が接続されて浴槽6の湯水が循環口6aから循環可能にされ、浴槽6内の湯水が貯湯タンク2内の高温水により加熱されて保温あるいは追い焚きが行われるものである。
【0017】
23は風呂戻り管21を介して風呂用熱交換器18に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り温度センサ、24は風呂用熱交換器18を流出して風呂往き管19を介して浴槽6へ流れる浴槽水の温度を検出する風呂往き温度センサである。
【0018】
次に、25は出湯管7からの湯と給水管9から分岐された給水バイパス管26からの給水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管27に設けた給湯温度センサ28で検出した湯温がリモコン装置5でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率が制御されるものである。
【0019】
29は給湯管27途中に備えられ、給湯栓4の開閉により流量をカウント及びカウント停止する給湯流量カウンタ30からの信号で駆動開始及び停止する給湯加圧ポンプで、給湯混合弁25で混合された貯湯タンク2内の湯水を圧送して給湯するものであり、特に水道圧が極端に低い所への設置や、3階への給湯が必要な場所で使用されるものである。
【0020】
31は給湯管27から分岐されて風呂戻り管21に連通された湯張り管で、この湯張り管31には、浴槽6への湯張りの開始/停止を行う湯張り弁32と、浴槽6への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ33と、浴槽水が給湯管27へ逆流するのを防止する逆止弁34とが設けられているものである。
【0021】
次に、35は貯湯タンク2の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では5つの貯湯温度センサが配置され上から35a、35b、35c、35d、35eと呼び、この貯湯温度センサ35が検出する温度情報によって、貯湯タンク2内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク2内の上下方向の温度分布を検知するものである。
【0022】
前記リモコン装置5には、機器の運転状態や各種設定状態を表示する表示部36、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ37及び、風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ38がそれぞれ設けられていると共に、浴槽6へ風呂設定温度の湯をリモコン装置5の湯張り量設定スイッチ(図示せず)で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ39と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ40が設けられ、又リモコン装置5内には現在時刻を表示する為に時計機能41が内蔵されているものである。
【0023】
42は貯湯タンクユニット1内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部42に前記リモコン装置5が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度および風呂設定温度を設定できるようにしているものであり、又リモコン装置5の時計機能41を利用して、給湯加圧ポンプ29の午後11:00〜翌日午前7:00までの深夜時間帯の深夜回転数を、通常時間帯の通常回転数4500rpmに対して深夜回転数3000rpmと下げて、駆動音の発生を抑制するものである。
【0024】
なお、43は貯湯タンク2の過圧を逃す過圧逃し弁、44は給水の圧力を減圧する減圧弁、45は給水の温度を検出する給水温度センサである。
【0025】
次に、この一実施形態の作動を説明する。
まず、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ35が貯湯タンク2内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部42はヒーポン制御部17に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部17は圧縮機11を起動した後にヒーポン循環ポンプ16を駆動開始し、貯湯タンク2下部に接続されたヒーポン往き管9から取り出した5〜20℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器12で70〜90℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク2上部に接続されたヒーポン戻り管10から貯湯タンク2内に戻し、貯湯タンク2の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ35が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部42はヒーポン制御部17に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部17は圧縮機11を停止すると共にヒーポン循環ポンプ16も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【0026】
次に、給湯運転について図2に示すフローチャートで説明すると、今3階の給湯栓4を開栓すると、給水管8からの給水が貯湯タンク2内に流れ込む。そして貯湯タンク2に貯められた高温水が出湯管7を介して給湯混合弁25へ流入し、給水バイパス管26からの低温水と混合され、給湯制御部42により給湯混合弁25の混合比率が調整されて給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。(給湯開始でステップ46)
【0027】
そして、この給湯の流れを給湯流量カウンタ30が検知した後、ステップ47で現在時刻を給湯制御部42を介してリモコン装置5の時計機能41から読み出し、更にステップ48に進みこの時刻が午後11:00〜翌日午前7:00の深夜時間帯かどうか判断し、YESではステップ49に進み給湯加圧ポンプ29を通常回転数より下げた深夜回転数で駆動して、給湯を給湯栓4に圧送するものであり、深夜時間帯以外ではステップ48でNOとなりステップ50に進み給湯加圧ポンプ29を通常回転数で駆動して、深夜時間帯の給湯より高圧での給湯が行われるものであり、給湯栓4を閉栓すれば、給湯の流がなくなり、これを給湯流量カウンタ30が検知し給湯加圧ポンプ29の駆動を停止させて給湯が終了するものである。
【0028】
従って、水道圧が極端に低い所での使用や3階への給湯にでも貯湯式給湯装置が利用され、極めて便利であり、しかも周囲が静かになる深夜時間帯には給湯加圧ポンプ29の回転数を通常時間帯より下げられるので、駆動音は小さくなり騒音の原因となって隣家に迷惑をかける心配が無く、気兼ねすることなく常に安心して使用出来るものであり、又リモコン装置5に内蔵されているタイマー等に利用される時計機能41を使用して時刻確認するので、新たな時刻確認手段が必要なく、安価に済むものである。
【0029】
尚、この一実施形態では現在時刻確認を上記したようにリモコン装置5の時計機能41を利用したが、これに限らず給湯加圧ポンプ29自体に時刻計時手段を内蔵したものを使用しても良く、これによれば、一体でコンパクトであり、安全で確実な制御が行えるものであり、又給湯加圧ポンプ29の回転数を下げる深夜時間帯は、リモコン装置5の操作で変更可能であり、開始時間或いは終了時間を早めたり遅くしたり出来、機器の使用される場所の状況に合わせて変更できるので、個々の事情に対応出来、極めて使用勝手が良いものである。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図2】同給湯運転を説明するフローチャート。
【図3】同給湯加圧ポンプの制御状態の説明図。
【符号の説明】
【0031】
2 貯湯タンク
3 ヒートポンプユニット(加熱手段)
4 給湯栓
5 リモコン装置
27 給湯管
29 給湯加圧ポンプ
41 時計機能

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱手段で加熱された湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を給湯栓の開栓より出湯させる給湯管と、該給湯管途中に備えられ湯水を給湯栓まで圧送する給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは少なくとも深夜時間帯では、回転数を通常時間帯より下げる事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項2】
前記深夜時間帯は、午後11時から翌日の午前7時までとした事を特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯装置。
【請求項3】
前記給湯加圧ポンプは、リモコン内蔵の時計機能で計時された深夜時間帯で制御される事を特徴とする請求項1及び2記載の貯湯式給湯装置。
【請求項4】
前記給湯加圧ポンプは、該給湯加圧ポンプ自体に内蔵された時刻計時手段により深夜時間帯で制御される事を特徴とする請求項1及び2記載の貯湯式給湯装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2007−24391(P2007−24391A)
【公開日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−206503(P2005−206503)
【出願日】平成17年7月15日(2005.7.15)
【出願人】(000000538)株式会社コロナ (753)