JPH05118660A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

貯湯式給湯装置

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Publication number
JPH05118660A
JPH05118660A JP27534391A JP27534391A JPH05118660A JP H05118660 A JPH05118660 A JP H05118660A JP 27534391 A JP27534391 A JP 27534391A JP 27534391 A JP27534391 A JP 27534391A JP H05118660 A JPH05118660 A JP H05118660A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hot water
temperature
storage tank
water storage
boiling temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP27534391A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Masuda
広志 増田
Takayuki Matsumoto
隆幸 松本
Mitsuaki Uchida
光陽 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP27534391A priority Critical patent/JPH05118660A/ja
Publication of JPH05118660A publication Critical patent/JPH05118660A/ja
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  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 湯余りによるエネルギの無駄を減じ、湯不足
を解消する。 【構成】 貯湯タンク1内一杯に底部から供給した水
を、その水温T0に応じて設定される沸上温度Thまで夜
間に凝縮器7で総て加熱し、昼間に頂部から出湯する。
貯湯タンク1に縦方向に所定間隔をおいて湯温センサ1
1a〜11fを設ける。出湯終了時に各湯温センサの検出
信号を受ける制御器9により、この湯温Tiと上記沸上
温度Thと上記所定間隔に対応するタンクの各部分容積
Viに基づいて、一日の給湯に消費された消費熱量Qj
〔=Σ(Th−Ti)Vi〕を算出し、この消費熱量値Qjを
1週間(j=1〜7)に亘りメモリ12に記憶する。制御器
9により、上記消費熱量値Qjのうちの最大値Max(Qj)
を、貯湯タンク1の全容積V(=ΣVi)で割り、除算結
果ΔTに水温センサ10の水温T0に応じた定数αを加
えて目標沸上温度を算出し、これを次の1週間の沸上温
度Th(=ΔT+α)として設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、貯湯タンク内の水を夜
間に電気ヒータや冷凍回路の凝縮器で沸上温度まで加熱
して貯え、これを昼間に給湯する貯湯式給湯装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の貯湯式給湯装置として、
例えば実開平2−93654号公報に記載のものが知ら
れている。この貯湯式給湯装置は、夜間電力専用の電気
ヒータと冷凍回路の凝縮器にて内部の水が加熱される貯
湯タンクを1本、沸かされた湯を溜める貯湯タンクを2
本備えるとともに、通電制御手段により、各貯湯タンク
内の湯温に基づいて上記電気ヒータへの通電開始時刻を
調整して、夜間電力の供給終了時に丁度全タンクの湯が
沸き上がるようにして、廉価な夜間電力の有効利用を図
ったものである。ここで、夜間に沸き上げられたタンク
内の湯は、昼間に水道水と混合して用いられるため、湯
の沸上温度は、水道水の温度が高いときは低く、低いと
きは高くなるように自動的に設定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
貯湯式給湯装置の沸上温度は、ユーザの湯使用量が一定
であることを前提とし、毎日の湯使用量の多少に拘わら
ず水道水の温度により一意的に設定される。そのため、
湯の使用量が少ない日は、多量の湯が余って放熱し、エ
ネルギが無駄になる一方、湯の使用量が多い日は、湯が
不足して不便をきたすという欠点がある。そこで、本発
明の目的は、沸上温度をユーザの使用湯量の傾向を反映
した値に設定することにより、エネルギの無駄を減じ、
湯不足を生じない貯湯式給湯装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の貯湯式給湯装置は、図1に例示するよう
に、底部から給水される貯湯タンク1内の水を、供給水
の温度T0に応じて設定される沸上温度Thまで出湯非動
作時間帯に加熱手段7により加熱し、出湯動作時間帯に
貯湯タンク1の頂部から出湯するものにおいて、上記供
給水の温度T0を検出する水温センサ10と、上記貯湯
タンク1に縦方向に所定間隔をおいて設けられ、タンク
内の湯温Tiを検出する複数の湯温センサ11a〜11f
と、一日の出湯動作終了時に上記各湯温センサ11a〜
11fの検出信号が表わす湯温Tiと上記沸上温度Thと
上記所定間隔に対応するタンクの容積Viに基づいて、
その日の給湯に消費された消費熱量Qjを算出する熱量
算出手段9と、この熱量算出手段9で算出された毎日の
消費熱量値Qjを数日に亘って記憶する記憶手段12
と、この記憶手段12に記憶された消費熱量値Qjのう
ちの最大値Max(Qj)を貯湯タンクの全容積Vで除算
し、この除算結果ΔTに上記水温センサ10の検出信号
が表わす水温T0に応じて定まる定数αを加えて、目標
沸上温度を算出する温度算出手段9と、この温度算出手
段9で求められた目標沸上温度(ΔT+α)を次の数日間
の上記沸上温度Thとして設定する温度設定手段9を備
えたことを特徴とする。
【0005】
【作用】貯湯タンク1内の水は、夜間などの出湯非動作
時間帯に加熱手段7で加熱されて、全体が所定の沸上温
度Thに達する。貯湯タンク1内の沸上った湯は、昼間
などの出湯動作時間帯にユーザの要求量だけ頂部から出
湯され、出湯に見合う量の水が底部からタンク1内に補
給される。出湯動作時間帯の間中加熱手段7による加熱
はないから、ユーザの使用湯量が多いほどタンク1内の
湯水境界線は上昇し、貯湯タンク1に縦方向に所定間隔
をおいて設けられた複数の湯温センサ11a〜11fが検
出する湯温Tiも全体的に低下する。一日の出湯動作終
了時に、熱量算出手段9は、上記各湯温センサ11a〜
11fが検出する湯温Tiと出湯開始時の上記沸上温度T
hとの差(Th−Ti)に、その湯温センサが占めるタンク
の容積Viを乗じて累加し、その日の給湯にタンク1か
ら消費された消費熱量Qj〔=Σ(Th−Ti)Vi〕を算出
する。こうして算出された毎日の消費熱量値Qjは、数
日(例えば1週間)に亘って記憶手段12に記憶される。
【0006】数日が経過すると、温度算出手段9は、上
記記憶手段12に記憶された消費熱量値Qjのうちの最
大値Max(Qj)を貯湯タンク1の全容積Vで除算して、
最大の平均湯温低下度ΔT〔=Max(Qj)/V〕を求
め、この低下度ΔTに水温センサ10が検出する水温T
0に応じて定まる定数αを加算して、目標沸上温度を算
出する。そして、温度設定手段9は、上記目標沸上温度
(ΔT+α)を次の数日(例えば1週間)間の沸上温度Th
として設定し、貯湯タンク1内の水は、夜間などに総て
この沸上温度Thに沸き上げられることになる。かく
て、例えば次の1週間の沸上温度Thは、前の1週間の
最大使用湯量が多ければ高く、少なければ低く設定さ
れ、次の1週間の出湯開始時の貯湯タンク1内は、ユー
ザの使用湯量の傾向を反映した沸上温度Thの湯で満た
されるので、湯が余って放熱によるエネルギの無駄が生
じたり、湯不足で不便を来したりすることが少なくな
る。
【0007】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例により詳細に説
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、制御器9を備える。上記制御器9は、給水管
2に設けられた水温センサ10の検出信号を受けて(図
2のS1参照)、この検出信号が表わす給水温度T0に応
じて沸上温度Thを次のように決定する(同S2参照)。
即ち、(T0≦13℃,Th=85℃)、(T0=13〜18
℃,Th=80℃)、(T0=18〜23℃,Th=75℃)、
(T0≧23℃,Th=70℃)である。また、制御器9
は、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上記
沸上温度Thまで加熱するとともに、後述する熱量算出
手段,記憶手段,温度算出手段および温度設定手段を兼ね
る。なお、凝縮器7による加熱は、専ら廉価な夜間電力
のみを用いて行なわれ、昼間などの出湯動作中には凝縮
器7による追加加熱は行なわない。
【0008】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
=1〜6)を検出する湯温センサ11a〜11fを設け
る。貯湯タンク1内は、各湯温センサの中間点において
湯の対流をある程度妨げる水平の隔壁で仕切られ、この
隔壁で仕切られる各部分の容積、即ち各湯温センサが占
めるタンクの容積は、V1〜V6であり、これらの合計が
タンクの全容積V(V=V1+V2+…+V6)になる。上記
制御器9は、熱量算出手段として、毎日の出湯動作終了
時(例えば、工場の終業時刻)に各湯温センサ11a〜1
1fの検出信号が表わす湯温Tiと、出湯開始時(例え
ば、工場の始業時刻)の上記沸上温度Thと、各湯温セン
サが占める上記容積Vi(i=1〜6)に基づいて、毎日の
給湯に消費された消費熱量Qj(j=1〜7)を1週間に亘
って下式で算出するとともに、算出した毎日の消費熱量
Qjを内蔵する記憶手段としてのメモリ12に記憶する
(図2のS3参照)。 Qj=(Th−T1)V1+(Th−T2)V2+…+(Th−T6)
V6
【0009】また、制御器9は、温度算出手段として、
1週間の間にメモリ12に記憶した消費熱量値Qjから
最大値Max(Qj)を選び、この最大値Max(Qj)と、貯湯
タンクの全容積Vと、水温センサ10の検出信号が表わ
す水温T0(図2のS4参照)に応じて定まる定数αに基
づいて、目標沸上温度Thを下式で算出するとともに、
温度設定手段として、この目標沸上温度Thを次の1週
間の上記沸上温度Thとして設定するようになっている
(図2のS5参照)。 ΔT=Max(Qj)/V、Th=ΔT+α なお、上記定数αは、例えば夏季が50℃,冬季が55
℃である。
【0010】上記構成の貯湯式給湯装置の動作を、図2
を参照しつつ次に述べる。制御器9は、1週間の始め
に、三方弁4が給水管2側に連通するように切り換えら
れ、給水管2から貯湯タンク1に水道水が供給されると
き、水温センサ10がステップS1で検出する給水温度
T0に応じて、ステップS2で沸上温度Thを決定する。
貯湯タンク1が給水で満杯になり、三方弁4が循環管路
5側に切り換えられ、廉価な夜間電力が供給され始める
と、制御器9はこれを最大限に利用して、凝縮器7に連
なる図示しない圧縮機の能力と運転時間を制御して、貯
湯タンク1内の水を総て上記沸上温度Thまで加熱す
る。貯湯タンク1内の沸上った湯は、工場の始業時刻後
などの出湯動作時間帯にユーザの要求量だけ頂部から給
湯管8を経て出湯され、出湯に見合う量の水道水が再び
切り換わった三方弁4を経て貯湯タンク1に底部から補
給される。出湯動作時間帯の間中、凝縮器7による追加
加熱はないから、ユーザの使用湯量が多いほどタンク内
の湯水境界線は上昇し、貯湯タンク1に縦方向に一定間
隔をおいて設けられた湯温センサ11a〜11fが検出す
る湯温も全体的に低下する。
【0011】工場の終業時刻などの一日の出湯動作終了
時に、制御器9は、ステップS3で各湯温センサ11a
〜11fが検出する湯温Tiと出湯開始時の沸上温度Th
との差に、その湯温センサが占めるタンクの容積Viを
乗じて累加し、その日の給湯に貯湯タンク1から消費さ
れた消費熱量Qj〔Qj=(Th−T1)V1+(Th−T2)V2
+…+(Th−T6)V6〕を算出する。そして、算出した
毎日の消費熱量値Qjを、1週間に亘ってメモリ12に
記憶する。1週間が経過すると、制御器9は、ステップ
S5で、メモリ12に記憶した消費熱量値Qj(j=1〜
7)のうちの最大値Max(Qj)を貯湯タンク1の全容積V
で除算して、最大の平均温度低下度ΔT〔ΔT=Max
(Qj)/V〕を求め、このΔTに水温センサ10による
水温T0(ステップS4参照)に応じて定まる定数αを加
算して、目標沸上温度(ΔT+α)を算出する。そして、
この目標沸上温度を次の1週間の沸上温度Thとして設
定する(Th←ΔT+α)。従って、次の1週間、貯湯タ
ンク1内の水は、夜間に総てこの沸上温度Thに沸き上
げられることになる。
【0012】こうして、次の1週間の沸上温度Thは、
前の1週間の最大使用湯量が多ければ高く、少なければ
低く設定され、次の1週間の出湯開始時の貯湯タンク1
内は、ユーザの使用湯量の傾向を反映した沸上温度Th
の湯で満たされるので、湯が余って放熱によるエネルギ
の無駄が生じたり、湯不足で不便を来したりすることが
少なくなる。上記実施例では、給水の加熱を制御する制
御器9に熱量算出手段,記憶手段,温度算出手段および温
度設定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、本発明
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、記憶手段への消費熱量値の記憶は、
実施例の1週間単位に限らず、一定日単位で行なうこと
ができる。
【0013】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
貯湯式給湯装置は、貯湯タンク一杯に底部から供給した
水を、その水温に応じて設定される沸上温度まで出湯非
動作時間帯に加熱手段で加熱し、出湯動作時間帯に貯湯
タンクの頂部から出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、出
湯終了時に各湯温センサの検出信号を受ける熱量算出手
段により、この湯温と上記沸上温度と上記所定間隔に対
応するタンクの容積に基づいて一日の給湯に消費された
消費熱量を算出し、算出された消費熱量値を数日に亘っ
て記憶手段に記憶させるとともに、記憶された消費熱量
値のうちの最大値を温度算出手段により、貯湯タンクの
全容積で除算し、除算結果に水温センサによる給水の水
温に応じて定まる定数を加えて目標沸上温度を算出し、
この目標沸上温度を温度設定手段により次の数日間の上
記沸上温度として設定するようにしているので、ユーザ
の使用湯量の傾向を反映した沸上温度の湯が準備でき、
湯が余って放熱によるエネルギの無駄が生じたり、湯不
足で不便を来したりすることが少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【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】 上記貯湯式給湯装置の動作の流れを示すフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
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…制御
器、10…水温センサ、11a〜11f…湯温センサ、1
2…メモリ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 底部から給水される貯湯タンク(1)内の
    水を、供給水の温度(T0)に応じて設定される沸上温度
    (Th)まで出湯非動作時間帯に加熱手段(7)により加熱
    し、出湯動作時間帯に貯湯タンク(1)の頂部から出湯す
    る貯湯式給湯装置において、 上記供給水の温度(T0)を検出する水温センサ(10)
    と、 上記貯湯タンク(1)に縦方向に所定間隔をおいて設けら
    れ、タンク内の湯温(Ti)を検出する複数の湯温センサ
    (11a〜11f)と、 一日の出湯動作終了時に上記各湯温センサ(11a〜11
    f)の検出信号が表わす湯温(Ti)と上記沸上温度(Th)と
    上記所定間隔に対応するタンクの容積(Vi)に基づい
    て、その日の給湯に消費された消費熱量(Qj)を算出す
    る熱量算出手段(9)と、 この熱量算出手段(9)で算出された毎日の消費熱量値
    (Qj)を数日に亘って記憶する記憶手段(12)と、 この記憶手段(12)に記憶された消費熱量値(Qj)のう
    ちの最大値(Max(Qj))を貯湯タンク(1)の全容積(V)
    で除算し、この除算結果(ΔT)に上記水温センサ(10)
    の検出信号が表わす水温(T0)に応じて定まる定数(α)
    を加えて、目標沸上温度を算出する温度算出手段(9)
    と、 この温度算出手段(9)で求められた目標沸上温度(ΔT
    +α)を次の数日間の上記沸上温度(Th)として設定する
    温度設定手段(9)を備えたことを特徴とする貯湯式給湯
    装置。
JP27534391A 1991-10-23 1991-10-23 貯湯式給湯装置 Pending JPH05118660A (ja)

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ID=17554153

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JP (1) JPH05118660A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2387671A (en) * 2002-04-19 2003-10-22 Gasforce Ltd A water-heating system controller
JP2012215329A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Osaka Gas Co Ltd 熱供給システム
CN112833558A (zh) * 2020-12-01 2021-05-25 青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司 一种储水式热水器及其控制方法

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