JP2009222268A - Storage water heater - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、風呂自動注湯機能付き貯湯式給湯機に関するものである。 The present invention relates to a hot water storage type hot water heater having an automatic bath pouring function.
現在、貯湯式給湯機では風呂の注湯に電磁弁が用いられており、その電磁弁を開にすることで風呂にお湯を供給する構成となっている。しかし、もっとパワフルな給湯を望む市場の声が多くある。このニーズに答えるには直圧式にすることや減圧弁の設定圧力を上げることが考えられるが、圧力を高くすると、ウォーターハンマー現象が発生しやすくなってしますというデメリットがある。 Currently, a hot water storage type water heater uses a solenoid valve for pouring a bath, and hot water is supplied to the bath by opening the solenoid valve. However, there are many voices from the market that want more powerful hot water supply. To meet this need, it is conceivable to use a direct pressure type or increase the set pressure of the pressure reducing valve. However, if the pressure is increased, there is a demerit that water hammer phenomenon tends to occur.
これに対して、従来の風呂給湯装置では給湯機の通水路に給湯量制御弁を設け、給湯量制御弁を電磁弁の前に設けて、給湯量制御弁で湯の流量を絞ってから、電磁弁を全閉する構成としていた(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, in a conventional bath water heater, a hot water supply amount control valve is provided in the water passage of the hot water heater, a hot water supply amount control valve is provided in front of the solenoid valve, and the flow rate of hot water is reduced by the hot water supply amount control valve. The electromagnetic valve is configured to be fully closed (see, for example, Patent Document 1).
図4は、従来の風呂給湯装置を示すものである。図3において、給水配管102から水が供給され、熱交換機101でお湯になり、給湯量制御弁107を経由して電磁弁112で風呂への給湯が開閉できるようになっており電磁弁112を全閉する前に、給湯流量制御弁107にて流量を絞ることによってウォーターハンマーが防止できる構成になっている。
しかしながら、従来の構成では、給湯量制御弁を用いて風呂に注湯する流量を調整しながら増加もしくは減少していくので、給湯機を構成する構成部品が増え、その結果、制御が複雑になってしまうという課題を有していた。 However, in the conventional configuration, the flow rate of pouring into the bath is increased or decreased while adjusting the flow rate of the hot water supplied to the bath by using the hot water supply amount control valve. It had the problem of end.
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ウォーターハンマー現象が発生しないシンプルな構成の貯湯式給湯機を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a hot water storage type hot water heater having a simple configuration in which a water hammer phenomenon does not occur.
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、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部へ水を供給する第1給水管と、前記貯湯タンクの上部の湯を浴槽へ供給する風呂出湯管と、前記第1給水管から分岐した第2給水管と、前記風呂出湯管と前記第2給水管とを接続し適温の湯を生成する風呂混合手段とを備え、前記風呂混合手段に閉止機能を持たせたことにより、閉止状態から混合手段を駆動して、徐々に水が増えてからお湯になっていく構成になっており、注湯開始時のウォーターハンマーを防止することができる。 In order to solve the conventional problems, a hot water storage type water heater of the present invention includes a hot water storage tank for storing hot water, a first water supply pipe for supplying water to a lower portion of the hot water storage tank, and hot water at an upper portion of the hot water storage tank. A bath hot water supply pipe to be supplied to the bathtub, a second water supply pipe branched from the first water supply pipe, a bath mixing means for connecting the bath hot water supply pipe and the second water supply pipe to generate hot water at an appropriate temperature, By providing the bath mixing means with a closing function, the mixing means is driven from the closed state so that the water gradually increases and then becomes hot water. Can be prevented.
本発明は、ウォーターハンマー現象が発生しないシンプルな構成の貯湯式給湯機を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a hot water storage type water heater having a simple configuration in which the water hammer phenomenon does not occur.
第1の発明の貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの下部へ水を供給する第1給水管と、前記貯湯タンクの上部の湯を浴槽へ供給する風呂出湯管と、前記第1給水管から分岐した第2給水管と、前記風呂出湯管と前記第2給水管とを接続し適温
の湯を生成する風呂混合手段とを備え、前記風呂混合手段に閉止機能を持たせたことにより、閉止状態から混合手段を駆動して、徐々に水が増えてからお湯になっていく構成になっており、注湯開始時のウォーターハンマーを防止することができる。
A hot water storage type water heater of the first invention includes a hot water storage tank for storing hot water, a first water supply pipe for supplying water to the lower part of the hot water storage tank, and a bath hot water supply pipe for supplying hot water at the upper part of the hot water storage tank to the bathtub. , A second water supply pipe branched from the first water supply pipe, and a bath mixing means for connecting the bath hot water pipe and the second water supply pipe to generate hot water of an appropriate temperature, the bath mixing means having a closing function By having it, the mixing means is driven from the closed state so that the water is gradually increased after the water gradually increases, and a water hammer at the start of pouring can be prevented.
第2の発明の貯湯式給湯機は、特に第1の発明において、少なくとも風呂混合手段を駆動できるバックアップ電源を備えたことにより、停電時においても、確実に注湯を防止することができ、ひいては貯湯タンク内の高温の流出を防止することができる。 The hot water storage type water heater of the second aspect of the invention, particularly in the first aspect of the invention, is provided with a backup power source capable of driving at least the bath mixing means, so that it is possible to reliably prevent the pouring of water even in the event of a power failure. High temperature outflow in the hot water storage tank can be prevented.
第3の発明の貯湯式給湯機は、特に第1または第2の発明において、前記風呂混合手段と前記浴槽との間に湯の流通の開始および停止を行う電磁弁を備え、前記浴槽への注湯を停止する時は、前記風呂混合手段を駆動して湯の流通を停止した後に、前記電磁弁を閉止することにより、電磁弁もしくは風呂混合手段のどちらかの部品が故障したとしても、もう一方の部品で注湯の停止をすることができ、さらに、電磁弁を閉じる前に、風呂混合手段を駆動して閉止するので、注湯停止時のウォーターハンマーを防止することができる。 The hot water storage type water heater of the third invention is provided with an electromagnetic valve for starting and stopping the circulation of hot water between the bath mixing means and the bathtub, particularly in the first or second invention, When stopping the pouring hot water, after stopping the circulation of hot water by driving the bath mixing means, even if either component of the electromagnetic valve or the bath mixing means breaks down by closing the solenoid valve, The pouring can be stopped with the other component, and further, the bath mixing means is driven and closed before closing the solenoid valve, so that it is possible to prevent water hammer when pouring is stopped.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(実施の形態1)
本発明の実施例について、以下図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1)
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態1における貯湯式給湯機の構成図である。実線矢印は湯水の流通方向を示している。図1において、貯湯タンク1には、ヒートポンプや電気ヒーターなどで加熱された湯が貯えられる。本実施の形態では、ヒートポンプ2によって加熱を行い、貯湯タンク1に湯を貯えているが、本実施の形態に限定されることがなく、電気ヒーターなどで貯湯タンク1内の湯を加熱してもよい。 FIG. 1 is a configuration diagram of a hot water storage type water heater in the first embodiment. Solid line arrows indicate the direction of hot water. In FIG. 1, hot water heated by a heat pump or an electric heater is stored in a hot water storage tank 1. In this embodiment, heating is performed by the heat pump 2 and hot water is stored in the hot water storage tank 1. However, the present invention is not limited to this embodiment, and hot water in the hot water storage tank 1 is heated by an electric heater or the like. Also good.
本実施の形態において、ヒートポンプ2は、水冷媒熱交換器11、圧縮機12、蒸発器13、膨張弁14を冷媒配管により順次環状に接続して構成されており、冷媒には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ので、水冷媒熱交換器11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。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、地球環境に優しい製品を提供できる。
In the present embodiment, the heat pump 2 is configured by sequentially connecting a water-
また、ヒートポンプ2において、圧縮機12で冷媒が圧縮され、圧縮機12から吐出された冷媒が水冷媒熱交換器11で放熱し、膨張弁14で減圧されたあと、蒸発器13で空気から熱を吸収し、ガス状態で再び圧縮機12に吸入される。なお、圧縮機の能力制御および膨張弁14の開度制御は、圧縮機12の吐出側に設けたサーミスタ(図示せず)で検出される吐出冷媒の温度が予め設定された温度を維持するように制御される。また、貯湯タンク1内の湯水は、水ポンプ15が作動することで、水冷媒熱交換器11に流入し、冷媒と熱交換を行い、再び貯湯タンク1に戻り、積層状態で貯湯タンク1の上部に高温の湯が貯えられる。
Further, in the heat pump 2, the refrigerant is compressed by the
一方、給湯端末への出湯に伴い、貯湯タンク1の上方部に配設された出湯管3から高温の湯が出湯され、第1給水管4から分岐された第2給水管6からの水と出湯管3からの高温の湯を電動式混合弁8にて適温に混合し、給湯端末9へ供給される。さらに浴槽7への出湯に伴い、出湯管3から分岐した風呂出湯管30からの高温湯と、第2給水管6からの
水とを閉止機能が付いた電動混合弁5にて適温に混合し、浴槽7へ供給される。
On the other hand, along with the hot water supply to the hot water supply terminal, hot water is discharged from the hot
ここで、閉止機能付き電動混合弁の構成について説明する。図2(a)(b)は、閉止機能付き電動混合弁の構成を示した図である。図2(a)は、混合時の電動混合弁5の構成図であり、図2(b)は、閉止時の電動混合弁5の構成図である。図2(a)において、電動混合弁5は、水が供給される水流路51、湯が供給される湯流路52、そして混合した後の湯が流れる混合湯流路53を有しており、混合湯流路53は、紙面に対して垂直上方向に湯が流れている。そして、湯と水とを混合する混合部54には、切替機構55を有しており、この切替機構55を駆動することで、湯と水との混合比を変更している。
Here, the configuration of the electric mixing valve with a closing function will be described. FIGS. 2A and 2B are views showing the configuration of an electric mixing valve with a closing function. Fig.2 (a) is a block diagram of the
一方、閉止時には、図2(b)に示すように、水流路51および湯流路52の流路を閉止するように切替機構55が駆動して、その結果、混合湯流路53には湯が流れない。
On the other hand, at the time of closing, as shown in FIG. 2 (b), the
次に、給湯端末9および浴槽7への出湯回路の構成について説明する。
Next, the structure of the hot
浴槽7と閉止機能付き電動混合弁5(風呂混合手段)との間には、浴槽7へ供給される湯水の流量を検出する流量検出装置17(風呂流量検出手段)と、浴槽7へ供給される湯水の温度を検出するサーミスタ16(風呂湯温検出手段)を設けており、サーミスタ16の検出値に基づいて閉止機能つき電動混合弁5の制御を行う。
Between the
また、給湯端末(蛇口)9と電動式混合弁8の間には、貯湯タンク1から供給される湯水の流量を検出する流量検出装置20(給湯端末流量検出手段)と、給湯端末(蛇口)8へ供給される湯水の温度を検出するサーミスタ19(給湯端末湯温検出手段)を設けており、サーミスタ19の検出値に基づいて電動式混合弁8の制御を行う。
Between the hot water supply terminal (faucet) 9 and the electric mixing valve 8, a flow rate detection device 20 (hot water supply terminal flow rate detection means) for detecting the flow rate of hot water supplied from the hot water storage tank 1 and a hot water supply terminal (faucet). A thermistor 19 (hot water supply terminal hot water temperature detecting means) for detecting the temperature of hot water supplied to 8 is provided, and the electric mixing valve 8 is controlled based on the detected value of the
また、本実施の形態において、各負荷および機能部品を制御する制御手段10、使用者からの命令を受け付けるリモコン21を備えている。以下、浴槽7、給湯端末(蛇口)9への出湯について説明する。
Moreover, in this Embodiment, the control means 10 which controls each load and a functional component, and the
ユーザーは、浴室内に設置されたリモコン21で、所望の浴槽への湯張り量、湯張り温度を設定し、それぞれの設定値をリモコン21から浴槽への湯張りを制御する制御手段10をコントロールすることで、浴槽への自動湯張りができる。
The user sets the desired amount of hot water filling and hot water filling temperature in the bathtub with the
また、給湯端末(蛇口)9から出湯させたい時には、リモコン21で所望の給湯温度を設定し、リモコン21から給湯端末(蛇口)9の出湯温度を制御する制御手段10をコントロールすることにより、給湯端末(蛇口)9から出湯することができる。
When it is desired to discharge hot water from the hot water supply terminal (faucet) 9, a desired hot water supply temperature is set by the
本実施の形態では、制御手段10にはマイクロコンピュータを用いており、また、リモコン21には、制御手段10からの指令で情報を表示したり、音声を発生する構成としているので、ユーザーが理解しやすいリモコンとなっている。
In the present embodiment, a microcomputer is used as the control means 10, and the
次に、風呂にお湯を張る時の制御について説明する。 Next, control when hot water is filled in the bath will be described.
まず、ユーザーは風呂自動運転を開始する時には、リモコン21に配設されている風呂自動ボタンを押すことで風呂自動運転を開始する。風呂自動運転が開始されると、浴槽7と閉止機能付き電動混合弁5との間に設けた電磁弁(風呂回路遮断手段)18が開く。
First, when the user starts the bath automatic operation, the user starts the bath automatic operation by pressing the bath automatic button arranged on the
一方、風呂運転が開始される前は、図2(b)に示すように電動混合弁5は閉止状態になっている。そして、風呂自動ボタンが押されることで、電磁弁18が開いた後、制御手段10は閉止機能付き電動混合弁5の切替機構55を駆動して、水が徐々に増えていき、
ある位置からお湯になる。このように徐々に湯量を増やしていくことで、出湯時のウォーターハンマーを防止することができる。
On the other hand, before the bath operation is started, the
It becomes hot water from a certain position. By gradually increasing the amount of hot water in this way, it is possible to prevent a water hammer during hot water discharge.
本実施の形態では、閉止機能付き電動混合弁5の構成は、ポールバルブ式の3方弁の構成になっており、閉止機能付き電動混合弁5の開度が開いていっても水が流れない閉止区間があり、そこからさらに閉止機能付き電動混合弁5の開度を開いていくと、まず水区間になり、そして徐々に水量が増えていき、その後、湯水の混合となる湯水区間になるように構成されている。
In the present embodiment, the configuration of the
以上のように、風呂への給湯の開始、停止時にその流入する湯水の量をゼロから徐々に上昇また徐々にゼロにしていくことが、閉止機能付き電動混合弁5のみで可能となることにより、シンプルな構成でウォーターハンマー現象を抑制することができるため、不快な音を立てることなく快適に風呂自動運転を行うことができる。
As described above, when the hot water supply to the bath is started and stopped, the amount of hot water flowing in gradually increases from zero, and gradually becomes zero, only by the
また制御手段10は電源のバックアップをコンデンサに貯えられた容量で行えるようにしており、注湯中に停電が起こっても、このバックアップにより、閉止機能付き電動混合弁5は停電を検出すると、閉止するように開度を駆動することで、電源供給されてない状態でも、注湯の停止を行うことができるようになる。
In addition, the control means 10 can back up the power supply with the capacity stored in the capacitor. Even if a power failure occurs during pouring, the
そして次に、風呂自動が終了するときは、閉止機能付き電動混合弁5の開度を閉にしてから電磁弁18を閉にすることで、停止時のウォーターハンマーも防止できる。このようにウォーターハンマーの防止を行ったうえで、電磁弁18で風呂注湯回路の閉止ができるため、閉止機能付き電動混合弁5が故障で動かなくなった場合や、制御手段10のバックアップ回路の故障で停電時にバックアップが機能しなくなった場合など、湯水が閉止できなくなる故障に対して2重の閉止機構を持つことができる
以上のように、風呂自動注湯機能付き貯湯式給湯機において、風呂出湯におけるウォーターハンマー現象を抑えることができ、湯温の変動を減らし、ひいてはウォーターハンマー現象を抑えることで機器の寿命も延ばすことができ、さらに風呂に注湯する湯水が止まらないなどの故障については二重の閉止機能があるなど快適で確実な風呂注湯を行える給湯機を提供できる。
Then, when bath automatic operation ends, by closing the opening of the
以上のように、本発明はヒートポンプ式の貯湯式給湯機に限らず、電気、ガス、石油、燃料電池などいずれの方式においても、ウォーターハンマーを防止した給湯機に利用することができる。 As described above, the present invention is not limited to a heat pump type hot water storage type hot water heater, and can be used for a hot water heater that prevents water hammer in any system such as electricity, gas, oil, and fuel cell.
1 貯湯タンク
2 ヒートポンプ
3 出湯管
4 第1給水管
5 閉止機能付き電動混合弁(風呂混合手段)
6 第2給水管
7 浴槽
8 電動混合弁(給湯用)
9 給湯端末(蛇口)
10 制御手段
11 水冷媒熱交換器
12 圧縮機
13 蒸発器
14 膨張弁
15 水ポンプ
16 サーミスタ(風呂湯温検出手段)
17 流量検出手段(風呂流量検出手段)
18 電磁弁(風呂回路遮断手段)
19 サーミスタ(給湯端末湯温検出手段)
20 流量検出手段(風呂流量検出手段)
21 リモコン
30 風呂出湯管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage tank 2
6 Second
9 Hot water supply terminal (faucet)
DESCRIPTION OF
17 Flow rate detection means (bath flow rate detection means)
18 Solenoid valve (bath circuit cutoff means)
19 Thermistor (hot water supply terminal hot water temperature detection means)
20 Flow rate detection means (bath flow rate detection means)
21
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008065400A JP2009222268A (en) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Storage water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=41239243
Family Applications (1)
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Cited By (6)
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2008
- 2008-03-14 JP JP2008065400A patent/JP2009222268A/en active Pending
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