JP2004061054A - 給湯暖房システム - Google Patents

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Abstract

【課題】給湯器の追焚系統に温水暖房装置が接続される給湯暖房システムにおいて、温水暖房装置を運転しながら、浴槽への自動注湯を行うことができるようにする。
【解決手段】浴室内に設置された浴室暖房乾燥機20が、浴槽Bに対する自動注湯機能や追焚機能を有する給湯器10によって生成される温水を利用して浴室内を暖房するようになっており、浴室暖房乾燥機20は、浴槽Bと給湯器10との間で追焚系統の温水循環経路を形成する上流側追焚往き配管31、下流側追焚往き配管32、上流側追焚還り配管33及び下流側追焚還り配管34に接続されている。浴槽Bに対して自動注湯を行う場合は、温水往き温度センサ36によって検出される温水往き温度が風呂設定温度または所定温度になるように、給湯器10が、追焚系統の能力制御を行うようになっている。
【選択図】    図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、給湯器によって生成された温水を利用して暖房を行う給湯暖房システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の給湯暖房システムによって浴室内を暖房する場合は、暖房専用の熱交換器を備えている給湯器によって生成された温水を、浴室内に設置された浴室暖房乾燥機の熱交換器に循環供給するのが一般的であるが、既設の給湯器が暖房専用の熱交換器を備えていない場合であっても、自動注湯機能や追焚機能を有している場合は、給湯器を交換することなく、図3(a)に示すように、給湯器51と浴槽Bとの間で温水の循環経路を形成する追焚配管53、54の途中に三方弁55、56を介して浴室暖房乾燥機52の熱交換器52aを接続し、三方弁55、56を適宜切り換えることによって、給湯器51と浴室暖房乾燥機52との間で温水の循環経路を形成し、給湯器51によって生成された温水を浴室暖房乾燥機52の熱交換器52aに循環供給することで浴室BRを暖房することが可能となる。
【0003】
また、この給湯暖房システム50では、同図(b)に示すように、三方弁55、56を適宜切り換えることで、給湯器51によって生成された温水を、浴室暖房乾燥機52の熱交換器52aを通しながら、浴槽Bと給湯器51との間を循環させることによって、浴室BR内を暖房しながら、追い焚きを行うことも可能である。
【0004】
また、浴室暖房乾燥機には、通常、浴室の室温を設定温度に保持するために熱交換器に供給される温水量を調整する熱動弁や比例制御弁等が設置されているが、上述した給湯暖房システム50のように、給湯器51の追焚系統に接続される浴室暖房乾燥機52にこういった熱動弁や比例制御弁を設置すると、上述したように、浴室暖房乾燥機52を運転しながら、追い焚きを行う際、浴室BR内の暖房負荷が小さくなると、熱動弁や比例制御弁が閉じてしまうので、浴槽B内の温水を給湯器51との間で循環させることができなくなる。
【0005】
従って、こういった給湯暖房システム50に使用される浴室暖房乾燥機52には、熱動弁や比例制御弁は設けられておらず、熱交換器52aには、常時、所定流量の温水を循環供給しながら、浴室BR内の空気を循環させる循環ファンの回転数を変化させることによって、即ち、浴室暖房乾燥機52の吹出風量(循環風量)を変化させることによって、浴室BR内の室温制御を行うようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような給湯暖房システム50においても、お湯張り完了時点で浴室BR内の室温が設定温度になるように、浴室暖房乾燥機52を運転しながら、浴槽Bへの自動注湯を行うことが望まれるが、浴室の室内空気と熱交換された後に、浴室暖房乾燥機52の熱交換器52aから送出される温水の温度は、浴室BR内の暖房負荷に応じて変動することになるので、風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて定められた所定温度の温水を確実に浴槽Bへ自動注湯することができず、特に、浴室BRの室温が設定温度近くまで上昇している状態では、浴室暖房乾燥機52の熱交換器52aを通過する温水からの放熱量が小さくなるので、風呂設定温度を上回る温水が熱交換器52aから送出される可能性があり、その場合は、自動注湯完了後の浴槽内の温度が風呂設定温度を上回ってしまうことになり、お湯張りを自動的に行うことが不可能になってしまうといった問題がある。
【0007】
こういった問題を解決するためには、給湯器51から風呂設定温度の温水を送出すればよいが、浴室暖房乾燥機52は、通常、80℃程度の高温の温水が供給されることを前提として設計されているので、40℃付近に設定される風呂設定温度の温水が浴室暖房乾燥機52に供給されると、浴室暖房乾燥機52の暖房能力が極端に低下してしまい、ほとんど暖房を行うことができなくなるといった問題がある。
【0008】
また、風呂設定温度の温水が浴室暖房乾燥機52に供給されると、その熱交換器52aで放熱されることによって、浴槽Bに注湯される温水の温度が風呂設定温度を大きく下回ってしまうので、浴室暖房乾燥機52を運転しながら、浴槽Bへの自動注湯を行うと、自動注湯が完了した後、ある程度の時間をかけて追い焚きを行わなければ、風呂設定温度まで昇温させることができず、浴室暖房乾燥機52を運転することなく浴槽Bに自動注湯する場合に比べて、お湯張り完了までに要する時間が極端に長くなってしまうといった問題もある。
【0009】
従って、こういった給湯暖房システム50では、浴槽Bへの自動注湯を行う際は、浴室暖房乾燥機52の運転が制限されるようになっており、浴室BR内を暖房しながら、お湯張りを行うことができないので、使い勝手が悪いといった問題がある。
【0010】
そこで、この発明の課題は、給湯器の追焚系統に温水暖房装置が接続されるこの種の給湯暖房システムにおいて、温水暖房装置を運転しながら、浴槽への自動注湯を行うことができるようにすることにある。
【0011】
【課題を解決するための手段及びその効果】
上記の課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、浴槽への自動注湯機能及び追焚機能を有する給湯器と、前記給湯器によって生成された温水を利用して暖房を行う温水暖房装置とを備え、前記給湯器と浴槽との間で温水の循環経路を形成する追焚配管の途中に前記温水暖房装置が接続された給湯暖房システムにおいて、浴槽への自動注湯を行う場合は、浴槽への注湯温度が風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度に保持されるように、前記給湯器の能力制御を行うことを特徴とする給湯暖房システムを提供するものである。
【0012】
以上のように、この給湯暖房システムでは、浴槽への自動注湯を行う場合は、浴槽への注湯温度が風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度に保持されるように、給湯器の能力制御を行うようになっているので、浴槽への自動注湯を行いながら、温水暖房装置を運転すると、その温水暖房装置での温水の放熱量を加味しながら、給湯器の能力制御が行われることになる。
【0013】
従って、温水暖房装置の暖房能力を暖房負荷に応じて最大限に発揮させながら、風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度の温水を浴槽に対して確実に注湯することができ、従来の給湯暖房システムでは不可能であった、自動注湯中における暖房が可能となり、この種の給湯暖房システムの使い勝手が向上する。
【0014】
また、この種の給湯暖房システムに使用される浴室暖房乾燥機のような温水暖房装置では、上述したように、吹出風量(循環風量)を変化させることによって室温制御を行わなければならないが、内蔵された温度センサによって検出される循環空気の還り温度を室温として把握している温水暖房装置の場合、暖房運転中は、室温を監視し続けるために循環ファンを停止させることができないので、室内の暖房負荷が小さくなっても、循環ファンを低速で回転させ続けなければならず、室温が設定温度を上回ってしまうといった問題があった。
【0015】
そこで、請求項2にかかる発明の給湯暖房システムのように、前記温水暖房装置が、前記追焚配管に接続される、熱交換器が設置されたメイン流路と、前記熱交換器をバイパスするように、前記メイン流路に接続されたバイパス流路と、前記給湯器から送出された温水を任意の比率で前記熱交換器と前記バイパス流路とに振り分ける三方弁とを備えており、前記温水暖房装置の運転中は、暖房負荷に応じて、前記三方弁の開度が制御されるようになっているものにあっては、例えば、従来の浴室暖房乾燥機のように、吹出風量(循環風量)を変化させることによって室温制御を行う必要がないので、制御性が向上し、しかも、暖房負荷が変動しても、温水暖房装置から送出される温水量が変化することがないので、温水暖房装置を運転しながら、自動注湯や追い焚きを確実に行うことができる。
【0016】
また、請求項3にかかる発明の給湯暖房システムのように、前記暖房装置が運転を行いながら、前記給湯器が追い焚きを行う場合は、浴槽への循環温水往き温度が、風呂設定温度に基づいて定められた追焚温度を下回らない範囲で、前記三方弁の開度を制御するようにしておくと、暖房負荷が大きい場合でも、追焚温度の温水が確実に浴槽に循環供給されることになるので、追焚能力が必要以上に低下することがなく、短時間で確実に風呂設定温度まで昇温することができる。
【0017】
また、請求項4にかかる発明の給湯暖房システムのように、浴槽への循環温水往き温度が、前記追焚温度になるように、前記給湯器の能力制御を行うようにしておくと、追焚時に浴槽内に極端に高温の温水が供給されることがないので、浴槽に浸かっている入浴者が浴槽内に流入する高温水によって不快感を味わうことがない。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、この給湯暖房システム1は、浴室内に設置された浴室暖房乾燥機20が、シャワーやカラン等への給湯機能の他、浴室内に設置された浴槽Bに対する自動注湯機能や追焚機能を有する風呂追焚機能付給湯器(以下、給湯器という。)10によって生成される温水を利用して浴室内を暖房するようになっており、浴室暖房乾燥機20は、浴槽Bと給湯器10との間で追焚系統の温水循環経路を形成する上流側追焚往き配管31、下流側追焚往き配管32、上流側追焚還り配管33及び下流側追焚還り配管34に接続されている。なお、図示していないが、上流側追焚還り配管33の途中には、気液分離の膨張タンクが接続されている。
【0019】
前記浴室暖房乾燥機20は、同図に示すように、浴室内の空気を循環させる循環ファン21と、この循環ファン21による浴室内の空気の循環経路中に配置された熱交換器22とを備えており、熱交換器22は、給湯器10によって生成された温水を浴槽Bに送出するための上流側追焚往き配管31に接続されたメイン流路23に設置されている。
【0020】
前記メイン流路23における熱交換器22の前後には、熱交換器22をバイパスするバイパス流路24が接続されており、メイン流路23に対するバイパス流路24の下流側の接続部には、上流側追焚往き配管31を介して、給湯器10からメイン流路23に送出された温水を任意の比率で熱交換器22とバイパス流路24とに振り分ける合流三方弁25が設置されている。
【0021】
また、メイン流路23の下流側は、接続された全ての配管経路を閉止可能な2個の切換三方弁26、27を介して、下流側追焚往き配管32、上流側追焚還り配管33及び下流側追焚還り配管34にそれぞれ接続されており、各種運転モードに応じて、2個の切換三方弁26、27を適宜切り換えるようになっている。
【0022】
具体的には、浴槽Bへの自動注湯や追い焚きを行うことなく、単独で浴室内を暖房する運転モードでは、図2(a)に示すように、メイン流路23の下流側と上流側追焚還り配管33とを連通させることで、給湯器10と浴室暖房乾燥機20との間で温水の循環経路を形成し、浴室内を暖房することなく、浴槽Bへの自動注湯を行う運転モードや浴室内を暖房しながら、浴槽Bへの自動注湯を行う運転モードでは、同図(b)に示すように、メイン流路23の下流側と下流側追焚往き配管32とを連通させることで、給湯器10から送出される温水を浴室暖房乾燥機20を通して浴槽Bに送出するような温水の供給経路を形成し、浴室内を暖房することなく、追い焚きを行う運転モードや浴室内を暖房しながら、追い焚きを行う運転モードでは、同図(c)に示すように、メイン流路23の下流側と下流側追焚往き配管32とを連通させると共に、上流側追焚還り配管33と下流側追焚還り配管34とを連通させることで、給湯器10と浴槽Bとの間で、浴室暖房乾燥機20を介して、温水の循環経路を形成するようになっている。
【0023】
また、浴室暖房乾燥機20には、循環ファン21、合流三方弁25等の暖房機構部を統括的に制御するコントローラ20aが設置されていると共に、浴室内の空気の吸込温度、即ち、浴室温度を検出する浴室温度センサ28が設置されており、運転スイッチ信号、浴室設定温度信号、循環設定風量信号等がワイヤレスリモコン29からコントローラ20aに送信されると共に、浴室温度センサ28からの温度検出信号がコントローラ20aに出力され、コントローラ20aが、浴室温度センサ28によって検出される浴室温度を監視しながら、浴室温度が浴室設定温度になるように、合流三方弁25の開度を調整するようになっている。
【0024】
また、下流側追焚往き配管32及び下流側追焚還り配管34を浴槽Bに接続している循環アダプタ35には、浴槽Bへの温水の往き温度を検出する温水往き温度センサ36と、浴槽Bからの温水の還り温度を検出する温水還り温度センサ37とが内蔵されており、これらの温水往き温度センサ36及び温水還り温度センサ37からの温度検出信号が、浴室暖房乾燥機20のコントローラ20aに出力されるようになっている。
【0025】
前記給湯器10の運転動作を統括的に制御するコントローラ10aは、シリアルインターフェースを介して、浴室暖房乾燥機20のコントローラ20aと通信可能に接続されており、コントローラ20aから送信される温水往き温度及び温水還り温度や、給湯器10を操作する操作リモコン11によって設定された風呂設定温度に基づいて、追焚系統の熱交換器を加熱するバーナーや、追焚系統の熱交換器を通過する温水量を調整するバイパス弁を制御することで、給湯器10における追焚系統の能力制御を行うようになっている。
【0026】
以上のように構成された給湯暖房システム1の運転動作について、以下に説明する。まず、浴槽Bへの自動注湯や追い焚きを行うことなく、単独で浴室内を暖房する場合は、切換三方弁26、27を、図2(a)に示すような状態に切り換えることで、給湯器10によって生成された温水を浴室暖房乾燥機20に循環供給することになるが、このとき、給湯器10は、80℃の温水が浴室暖房乾燥機20に送出されるように、追焚系統の能力制御を行う。
【0027】
また、浴室内を暖房することなく、浴槽Bへの自動注湯を行う場合や浴室内を暖房しながら、浴槽Bへの自動注湯を行う場合は、切換三方弁26、27を、図2(b)に示すような状態に切り換えることで、給湯器10によって生成された温水を、浴室暖房乾燥機20を通過させながら、浴槽Bに自動注湯することになる。このとき、給湯器10は、温水往き温度センサ36によって検出される、浴槽Bへの温水往き温度が風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度になるように、追焚系統の能力制御を行う。
【0028】
従って、浴室内を暖房することなく、浴槽Bへの自動注湯を行う場合は、風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度の温水が給湯器10から送出されることになり、浴室内を暖房しながら、浴槽Bへの自動注湯を行う場合は、風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度に、浴室暖房乾燥機20における熱交換器22の前後の温度差分だけ加算された温度の温水が、給湯器20から送出されることになる。
【0029】
また、浴室内を暖房することなく、追い焚きを行う場合や浴室内を暖房しながら、追い焚きを行う場合は、切換三方弁26、27を、図2(c)に示すような状態に切り換えることで、給湯器10によって生成された温水を、浴室暖房乾燥機20を通過させながら、浴槽Bに循環供給することになる。
【0030】
なお、浴室内を暖房している状態で追い焚きが開始されたときは、追焚時間が必要以上に長くならないように、温水還り温度センサ37によって検出される、浴槽Bからの温水還り温度、即ち、浴槽Bに貯留されている温水の温度が、風呂設定温度−α℃(例えば、風呂設定温度−5℃)を下回っている間は、浴室暖房乾燥機20の運転が停止され、浴槽Bからの温水還り温度が、風呂設定温度−α℃に到達した時点で浴室暖房乾燥機20の運転が再開されるようになっている。
【0031】
また、浴室内を暖房しながら、追い焚きを行う場合、浴室暖房乾燥機20のコントローラ20aは、基本的に、浴室温度が浴室設定温度になるように、合流三方弁25の開度を調整する室温制御を行うが、室温制御を行っていたのでは、浴槽Bへの温水往き温度が、風呂設定温度に基づいて予め定められた追焚温度(風呂設定温度+β℃)、例えば、風呂設定温度+20℃を下回ってしまうような場合は、室温制御を制限し、浴槽Bへの温水往き温度が追焚温度になるように、合流三方弁25の開度を調整するようになっている。
【0032】
また、浴室内を暖房しながら、追い焚きを行う段階では、上述したように、浴槽Bに貯留されている温水が、風呂設定温度−α℃以上に昇温されているので、極端に高温の温水が浴槽Bに送出されないように、給湯器10は、浴槽Bへの温水往き温度が追焚温度になるように、追焚系統の能力制御を行うようになっている。
【0033】
以上のように、この給湯暖房システム1では、浴槽Bへの自動注湯を行う場合は、浴槽Bへの注湯温度が風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度に保持されるように、給湯器10が追焚系統の能力制御を行うようになっているので、浴槽Bへの自動注湯を行いながら、浴室暖房乾燥機20を運転した場合でも、浴室暖房乾燥機20の暖房能力を暖房負荷に応じて最大限に発揮させながら、風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度の温水を浴槽Bに対して確実に注湯することができ、従来の給湯暖房システムでは不可能であった、自動注湯中における浴室の暖房が可能となる。
【0034】
また、この給湯暖房システム1に使用されている浴室暖房乾燥機20は、熱交換器22が設置されたメイン流路23に、熱交換器22をバイパスするバイパス流路24を合流三方弁25を介して接続し、浴室温度が浴室設定温度になるように、合流三方弁25の開度を調整するようにしたので、吹出風量(循環風量)を変化させることによって室温制御を行っていた従来の浴室暖房乾燥機に比べて、制御性が向上し、しかも、浴室内の暖房負荷が変動しても、浴室暖房乾燥機20から送出される温水量が変化することがないので、自動注湯時や追焚時に浴室暖房乾燥機20を運転しても、自動注湯や追い焚きを確実に行うことができる。
【0035】
また、この給湯暖房システム1では、浴室内を暖房しながら、追い焚きを行う際、合流三方弁25が室温制御を行っていたのでは、浴槽Bへの温水往き温度が、予め定められた追焚温度を下回ってしまうような場合は、室温制御を制限し、浴槽Bへの温水往き温度が追焚温度になるように、合流三方弁25の開度を調整するようにしたので、浴室内の暖房負荷が大きい場合でも、追焚能力が必要以上に低下することがなく、短時間で確実に風呂設定温度まで昇温することができる。
【0036】
また、この給湯暖房システム1では、浴室内を暖房しながら、追い焚きを行う際、浴槽Bへの温水往き温度が追焚温度になるように、給湯器10が、追焚系統の能力制御を行うことによって、追焚時に浴槽B内に極端に高温の温水が供給されないようになっているので、浴槽Bに浸かっている入浴者が浴槽内に流入する高温水によって不快感を味わうこともない。
【0037】
なお、上述した実施形態では、熱交換器22をバイパスするバイパス流路24を、合流三方弁25を介して、メイン流路23に接続し、浴室温度が浴室設定温度になるように、合流三方弁25の開度を調整するようにした浴室暖房乾燥機20を使用しているが、これに限定されるものではなく、吹出風量(循環風量)を変化させることによって室温制御を行う従来の浴室暖房乾燥機を使用した場合でも、自動注湯時に、浴槽Bへの温水往き温度が風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度になるように、給湯器10に追焚系統の能力制御を行わせるようにしておくと、浴室内を暖房しながら、浴槽Bへの自動注湯を行うことが可能となる。
【0038】
また、上述した実施形態では、切換三方弁26、27が内蔵された浴室暖房乾燥機20を使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図3に示す従来の給湯暖房システムのように、切換三方弁を浴室暖房乾燥機とは個別に設けることも可能である。
【0039】
また、上述した実施形態では、メイン流路23に対するバイパス流路24の下流側の接続部に合流三方弁25を設置した浴室暖房乾燥機20を使用しているが、これに限定されるものではなく、メイン流路23に対するバイパス流路24の上流側の接続部に分流三方弁を設置してもよいことはいうまでもない。
【0040】
また、上述した実施形態では、温水往き温度センサ36及び温水還り温度センサ37が内蔵された循環アダプタ35を使用しているが、これに限定されるものではなく、温水往き温度センサ36や温水還り温度センサ37は、下流側追焚往き配管32や下流側追焚還り配管34に設置することも可能である。
【0041】
また、上述した実施形態では、温水暖房装置として浴室暖房乾燥機20を使用した給湯暖房システムについて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、洗い場に設置される温水バスマット等の種々の温水暖房装置を使用する場合についても、本発明を適用することができることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明にかかる給湯暖房システムの一実施形態を示す概略構成図である。
【図2】(a)〜(c)は同上の給湯暖房システムにおける各種運転モードを説明するための説明図である。
【図3】(a)、(b)は従来の給湯暖房システムにおける運転モードを説明するための説明図である。
【符号の説明】
1 給湯暖房システム
10 風呂追焚機能付給湯器
10a コントローラ
11 操作リモコン
20 浴室暖房乾燥機(温水暖房装置)
20a コントローラ
21 循環ファン
22 熱交換器
23 メイン流路
24 バイパス流路
25 合流三方弁
26、27 切換三方弁
28 浴室温度センサ
29 ワイヤレスリモコン
31 上流側追焚往き配管(追焚配管)
32 下流側追焚往き配管(追焚配管)
33 上流側追焚還り配管(追焚配管)
34 下流側追焚還り配管(追焚配管)
35 循環アダプタ
36 温水往き温度センサ
37 温水還り温度センサ
B 浴槽

Claims (4)

  1. 浴槽への自動注湯機能及び追焚機能を有する給湯器と、前記給湯器によって生成された温水を利用して暖房を行う温水暖房装置とを備え、前記給湯器と浴槽との間で温水の循環経路を形成する追焚配管の途中に前記温水暖房装置が接続された給湯暖房システムにおいて、
    浴槽への自動注湯を行う場合は、浴槽への注湯温度が風呂設定温度または風呂設定温度に基づいて設定される所定温度に保持されるように、前記給湯器の能力制御を行うことを特徴とする給湯暖房システム。
  2. 前記温水暖房装置は、
    前記追焚配管に接続される、熱交換器が設置されたメイン流路と、
    前記熱交換器をバイパスするように、前記メイン流路に接続されたバイパス流路と、
    前記給湯器から送出された温水を任意の比率で前記熱交換器と前記バイパス流路とに振り分ける三方弁と
    を備えており、
    前記温水暖房装置の運転中は、暖房負荷に応じて、前記三方弁の開度が制御されるようになっている請求項1に記載の給湯暖房システム。
  3. 前記暖房装置が運転を行いながら、前記給湯器が追い焚きを行う場合は、浴槽への循環温水往き温度が、風呂設定温度に基づいて定められた追焚温度を下回らない範囲で、前記三方弁の開度が制御されるようになっている請求項2に記載の給湯暖房システム。
  4. 浴槽への循環温水往き温度が、前記追焚温度になるように、前記給湯器の能力制御を行うようになっている請求項2または3に記載の給湯暖房システム。
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