JP2008309426A

JP2008309426A - ヒートポンプ式給湯装置

Info

Publication number: JP2008309426A
Application number: JP2007158902A
Authority: JP
Inventors: Koji Kobayashi; 孝次小林
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2007-06-15
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2008-12-25
Also published as: US20100117843A1; EP2159504A1; EP2159504A4; CN101542212A; CN101542212B; WO2008152982A1

Abstract

【課題】利用者に必要以上に湯切れの不安を抱かせることを防止するヒートポンプ式給湯装置を提供する。
【解決手段】貯湯タンク２２内の残湯量を複数の目盛４１ａ〜４１ｅからなる残湯量表示４１により段階的に表示するヒートポンプ式給湯装置において、所定の段階から次の段階に変化させるまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化させるまでの湯量より多くする表示制御部３０を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば貯湯タンク内の残湯量を複数の段階により表示するヒートポンプ式給湯装置に関するものである。

従来、貯湯タンク内の残湯量を表示する給湯装置として、貯湯タンク内の残熱量Ｑを検知する残熱量検知手段と、この残熱量Ｑを所定の換算温度Ｔｃでの残湯量ｑに換算する残湯量算出手段と、この残湯量ｑを所定の換算流量ｆｃでの給湯残時間ｔに換算する給湯残時間算出手段と、この給湯残時間ｔを表示する表示部を備え、貯湯タンク内の残り湯量を分かり易く表示する貯湯式給湯装置が知られている（例えば特許文献１参照。）。
特開２００４−１４４３２７号公報

一方、貯湯タンク内の残湯量を複数の段階により表示するヒートポンプ式給湯装置においては、例えば貯湯タンクの残湯量を５段階で表示する場合に、残湯量が貯湯タンクの容量の半分のときに、５段階中２段階で表示されることがあり、表示される残湯量が実際の残湯量以上に少ない印象を与え、利用者に湯切れの不安を抱かせるという問題点があった。

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、利用者に必要以上に湯切れの不安を抱かせることを防止するヒートポンプ式給湯装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するために、貯湯タンク内の残湯量を複数の段階により表示するヒートポンプ式給湯装置において、所定の段階から次の段階に変化させるまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化させるまでの湯量より多くする表示制御手段を備えるヒートポンプ式給湯装置を提案する。

このヒートポンプ式給湯装置によれば、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量が、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くなるので、他の段階において次の段階に変化する湯量が貯湯タンクから外部に供給されたときでも、所定の段階から次の段階に変化しない。

本発明によれば、他の段階において次の段階に変化する湯量が貯湯タンクから外部に供給されたときでも、所定の段階から次の段階に変化しないから、他の段階と比較して所定の段階における貯湯タンク内の残湯量を多く見せることができるとともに、所定の段階において次の段階に変化する湯量を適切に設定することにより実際の貯湯タンク内の残湯量と誤差の少ない残湯量を表示することができ、利用者に必要以上に湯切れの不安を抱かせることを防止できる。

図１乃至図４は本発明の第１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に示したリモコン装置の外観正面図、図４は貯湯タンク内の残湯量と残湯量表示との関係を説明する図である。

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。

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。

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。

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を流れる水が加熱される。

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。

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。

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、水温センサ２５ａ、分岐管２５ｂ、出湯管２６、混合弁２７、給湯管２８、湯温センサ２８ａ、流量計２８ｂ及び貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆとを備えている。

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を介して水が供給されている。

循環ポンプ２３は循環出口２２ｃから流出した水を加圧し、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の上部から所定温度、例えば６０℃以上の湯（以下、単に湯という）が貯えられる。

混合弁２７は周知の三方弁からなり、出湯口２２ｂから出湯管２６を介して流入する湯と、給水管２５から分岐する分岐管２５ｂを介して供給される水とを混合し、利用者が設定した温度の湯を給湯管２８を介して外部に供給している。

給水管２５に設けられた水温センサ２５ａは水源(図示省略）から貯湯タンク２２及び混合弁２７に供給される水の温度を検出し、給湯管２８に設けられた湯温センサ２８ａ及び流量計２８ｂは混合弁２７から外部に供給される湯の温度及び流量をそれぞれ検出している。

貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆは、貯湯タンク２２の上下方向に設けられており、設置位置における貯湯タンク２０内の湯又は水の温度をそれぞれ検出している。これにより、設定温度を検出している貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆの設置位置から貯湯タンク２２内の湯量と水量とが分かる。

本実施形態では、貯湯タンク２２の容量が３７０リットルであり、貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆは、貯湯タンク２２内の残湯量が３３０リットル、２８リットル、２３０リットル、１５０リットル、１００リットル、５０リットルとなる位置にそれぞれ設置されている。

次に、図２及び図３を参照して給湯タンク内の残湯量の表示に係る制御系構成について説明する。

図２に示すように、表示制御部３０は貯湯タンク２２内の湯量を複数の段階により後述のリモコン装置４０に表示させるためのものであり、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いる。また、表示制御部３０には、前述の水温センサ２５ａ、湯温センサ２８ａ、流量計２８ｂ、及び貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆと、リモコン装置４０とが接続されている。

表示制御部３０は、自己のメモリ内に格納されたプログラムと、水温センサ２５ａ、湯温センサ２８ａ、流量計２８ｂ、及び貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆから入力された検出信号とに基づいてリモコン装置４０に駆動信号を出力している。

リモコン装置４０は利用者がヒートポンプ式給湯装置の各種設定を操作するためのものであり、図３に示すように、リモコン装置４０の表面パネル４０ａには、所定の情報を表示する表示部４０ｂと、複数のボタンを備える操作部４０ｃとが設けられており、表示部４０ｂは、複数の目盛４１ａ〜４１ｅからなり、貯湯タンク２２内の残湯量を表示する残湯量表示４１を備えている。

リモコン装置４０は、表示制御部３０から入力される制御信号に基づいて残湯量表示４１の各目盛４１ａ〜４１ｅを点灯、消灯、又は点滅させ、貯湯タンク２２内の残湯量を表示している。なお、図において残湯量表示４１は、目盛４１ａが消灯しており、目盛４１ｂ〜４１ｅが点灯している状態を表す。

次に、図４を参照して給湯タンク内の残湯量と残湯量表示との関係について説明する。

ヒートポンプユニット１０によって貯湯タンク内の水が加熱されて貯湯タンク２２内に湯が満たされた後、利用者の要求に基づき貯湯タンク２２から外部に湯を供給するときに、図４に示すように、貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出している場合、貯湯タンク２２内には３３０リットル以上の湯が残っており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａ〜４１ｅの全てを点灯させる。貯湯温度センサ２９ｂ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出している場合、貯湯タンク２２内に２８０リットル以上３３０リットル未満の湯が残っており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａを消灯させる。貯湯温度センサ２９ｃ〜２９ｅが６０℃以上をそれぞれ検出している場合、貯湯タンク２２内に２３０リットル以上２８０リットル未満の湯が残っており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｂを消灯させる。

貯湯温度センサ２９ｄ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出している場合、貯湯タンク２２内に１５０リットル以上２３０リットル未満の湯が残っているが、表示制御部３０が残湯量表示４１の目盛４１ｃを消灯させると、５つの目盛４１ａ〜４１ｅのうち２つの目盛４１ｄ，４１ｅしか点灯していないことになり、実際には貯湯タンク２２内に２２９リットルの湯が残っているときでも、利用者に貯湯タンク２２の残湯量が半分以下であるような印象を与えてしまう。

そこで、表示制御部３０は、残湯量表示４１の目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させている場合において、貯湯温度センサ２９ｄ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出したとき、すなわち貯湯温度センサ２９ｃが６０℃未満を検出したときに、水温センサ２５ａから入力される給水温度Ｔｓ、湯温センサ２８ａから入力される給湯温度Ｔｔ、及び貯湯温度センサ２９ｆから入力される貯湯温度Ｔｃの各検出信号に基づいて、以下の（１）式を用いて湯量比率ｈを算出する。

ｈ＝（Ｔｔ−Ｔｓ）／（Ｔｃ−Ｔｓ）…（１）
また、表示制御部３０は、流量計２８ｂから入力される流量に基づいて、貯湯タンク２２内に湯が満たされたときから外部に供給した給湯量Ｒをあらかじめ求めておき、以下の（２）式から残湯量Ｚを算出する。

Ｚ＝３７０−Ｒ×ｈ…（２）
算出された残湯量Ｚが１８５リットル以上２３０リットル未満の場合に、表示制御部３０は残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させ続ける。このように、残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量を、他の段階、例えば残湯量表示４１の４つの目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くすることにより、残湯量表示４１の４つの目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させる段階において次の段階に変化する湯量が貯湯タンク２２から外部に供給されたときでも、残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化しない。

算出された残湯量Ｚが１８５リットル未満となった場合に、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａ〜４１ｃを消灯させる。これにより、実際の貯湯タンク２２内の残湯量に基づいて残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化する。

貯湯温度センサ２９ｅ，２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出している場合、貯湯タンク２２内に１００リットル以上１５０リットル未満の湯が残っており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｄを消灯させる。貯湯温度センサ２９ｆが６０℃以上を検出している場合、貯湯タンク２２内に５０リットル以上１００リットル未満の湯が残っており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｅを点滅させる。貯湯温度センサ２９ｆが６０℃未満を検出している場合、貯湯タンク２２内に湯がないか、又は５０リットル未満の湯が残っており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｅを消灯させる。なお、図において、目盛４１ｅが点滅している状態を点灯数０．５として表している。

本実施形態では、貯湯タンク２２から外部に湯を供給するときに、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くしたが、これに限定されず、ヒートポンプユニット１０によって貯湯タンク内の水を加熱して貯湯タンク２２内に湯を満たすときに、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くするようにしてもよい。但し、貯湯タンク２２から外部に湯を供給するときにのみ行うことが好ましい。これにより、貯湯タンク２２内に湯を満たすときに、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量が、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くなることはないので、他の段階において次の段階に変化する湯量が外部から貯湯タンク２２に供給されたときは、所定の段階から次の段階に変化し得る。

また、本実施形態では、残湯量表示４１の目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させている場合において、貯湯温度センサ２９ｃが６０℃未満を検出したときに、残湯量Ｚを算出するようにしたが、これに限定されず、残湯量表示４１の表示内容や貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆの検出温度にかかわらず、常に残湯量Ｚを算出するようにしてもよい。

さらに、本実施形態では、算出された残湯量Ｚが所定量未満となったときに、所定の段階から次の段階に変化させているが、これに限定されず、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くする限り、例えば所定の段階から所定時間経過したときに、所定の段階から次の段階に変化させるようにしてもよい。

なお、複数の目盛４１ａ〜４１ｅで表示する残湯量表示４１は例示であり、貯湯タンク２２内の残湯量を段階的に表示する限り、例えばふろ回数、シャワー回数、台所給湯時間、リットル表示（例えば１０リットル単位）等であってもよい。

このように、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量を、他の段階、例えば残湯量表示４１の４つの目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くすることにより、残湯量表示４１の４つの目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させる段階において次の段階に変化する湯量が貯湯タンク２２から外部に供給されたときでも、残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化しないから、他の段階と比較して所定の段階における貯湯タンク２２内の残湯量を多く見せることができるとともに、所定の段階において次の段階に変化する湯量を適切に設定することにより実際の貯湯タンク２２内の残湯量と誤差の少ない残湯量を表示することができ、利用者に必要以上に湯切れの不安を抱かせることを防止できる。

また、貯湯タンク２２から外部に湯を供給するときにのみ、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くすることにより、貯湯タンク２２内に湯を満たすときに、所定の段階から次の段階に変化するまでの湯量が、他の段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くなることはないので、他の段階において次の段階に変化する湯量が外部から貯湯タンク２２に供給されたときは、所定の段階から次の段階に変化し得るから、ヒートポンプユニット１０によって貯湯タンク内の水を加熱するときに、貯湯タンク２２内の残湯量が増加しない不安を抱かせることを防止できる。

さらに、算出された残湯量Ｚが１８５リットル未満となったときに、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｃを消灯させるので、実際の貯湯タンク２２内の残湯量に基づいて残湯量表示４１の３つの目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するから、実際の貯湯タンク２２内の残湯量と誤差の少ない残湯量を表示することができ、利用者に必要以上に湯切れの不安を抱かせることを更に防止できる。

次に、図５を参照して本発明の第２実施形態を説明する。

図５は貯湯タンク内の残湯量と残湯量表示との関係を説明する図である。

第２実施形態と第１実施形態との相違点は、所定の貯湯温度センサが所定温度未満を検出した後、直下の貯湯温度センサが所定温度未満を検出する前に、所定の段階から次の段階に変化させるようにしたことである。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分は同一符号をもって表し、その説明を省略する。

すなわち、図５に示すように、貯湯温度センサ２９ａ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出しており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａ〜４１ｅの全てを点灯させている場合に、貯湯温度センサ２９ａが６０℃未満を検出したとき、表示制御部３０はすぐに残湯量表示４１の目盛４１ａを消灯させずに、残湯量表示４１の目盛４１ａ〜４１ｅの全てを点灯させ続ける。その後、貯湯温度センサ２９ｂが６０℃未満を検出する前に、具体的には貯湯温度センサ２９ｂが６０℃を検出したとき、すなわち貯湯タンク２２内の残湯量が２８０リットルのときに、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａを消灯させる。貯湯温度センサ２９ｃ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出しており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させている場合に、貯湯温度センサ２９ｃが６０℃を検出したとき、すなわち貯湯タンク２２内の残湯量が２３０リットルのときに、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｂを消灯させる。貯湯温度センサ２９ｄ〜２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出しており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｃ〜４１ｅを点灯させている場合に、貯湯温度センサ２９ｄが６０℃を検出したとき、すなわち貯湯タンク２２内の残湯量が１５０リットルのときに、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｃを消灯させる。貯湯温度センサ２９ｅ，２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出しており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｄ，４１ｅを点灯させている場合に、貯湯温度センサ２９ｅが６０℃を検出したとき、すなわち貯湯タンク２２内の残湯量が１００リットルのときに、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｄを消灯させる。貯湯温度センサ２９ｆが６０℃以上をそれぞれ検出しており、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｅを点灯させている場合に、貯湯温度センサ２９ｆが６０℃を検出したとき、すなわち貯湯タンク２２内の残湯量が５０リットルのときに、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ｅを点滅させる。このように、貯湯温度センサ２９ａが６０℃未満を検出した後、直下の貯湯温度センサ２９ｂが６０℃未満を検出する前に、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａを消灯させ、残湯量表示４１の５つの目盛４１ａ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化させることにより、残湯量表示４１の５つの目盛４１ａ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量が、他の段階、例えば残湯量表示４１の４つの目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くなる。

このように、本実施形態のヒートポンプ式給湯装置によれば、貯湯温度センサ２９ａが６０℃未満を検出した後、直下の貯湯温度センサ２９ｂが６０℃未満を検出する前に、表示制御部３０は残湯量表示４１の目盛４１ａを消灯させ、残湯量表示４１の５つの目盛４１ａ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化させることにより、残湯量表示４１の５つの目盛４１ａ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量が、他の段階、例えば残湯量表示４１の４つの目盛４１ｂ〜４１ｅを点灯させる段階から次の段階に変化するまでの湯量より多くなるので、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本発明の構成は、前記各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。

ヒートポンプ式給湯装置の概略構成図図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２に示したリモコン装置の外観正面図貯湯タンク内の残湯量と残湯量表示との関係を説明する図貯湯タンク内の残湯量と残湯量表示との関係を説明する図

符号の説明

２２…貯湯タンク、２９ａ〜２９ｆ…貯湯温度センサ、３０…表示制御部、４０…リモコン装置、４１…残湯量表示、４１ａ〜４１ｅ…目盛。

Claims

貯湯タンク内の残湯量を複数の段階により表示するヒートポンプ式給湯装置において、
所定の段階から次の段階に変化させるまでの湯量を、他の段階から次の段階に変化させるまでの湯量より多くする表示制御手段を備える
ことを特徴とするヒートポンプ式給湯装置。
貯湯タンク内の湯を外部に供給しているときに表示制御手段が作動する
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。
貯湯タンクから外部に供給した湯量に基づいて貯湯タンク内の残湯量を算出する残湯量算出手段を備え、
算出された残湯量が所定量未満となったときに、表示制御手段が前記所定の段階から次の段階に変化させる
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。
貯湯タンクの上下方向にそれぞれ設けられ、貯湯タンク内の温度をそれぞれ検出する複数の温度検出手段を備え、
所定の温度検出手段が所定温度未満を検出した後、該温度検出手段の直下の温度検出手段が前記所定温度未満を検出する前に、表示制御手段が前記所定の段階から次の段階に変化させる
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のヒートポンプ式給湯装置。