JP2005226966A - 風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 風呂の追い焚き及び保温時において、循環ポンプの駆動初期において、熱交換器内に貯溜される熱水が風呂内へ供給されることを抑止する。
【構成】 電気温水機Ｈと、第１開口Ｍａからの熱水と、第２開口からの冷水を混合し、温水を排出する湯水混合弁Ｍと、風呂Ｂと、第１開口Ｅａ、第２開口Ｅｂ、第３開口Ｅｃを有する電動三方弁Ｅと、吸入路Ｐａと吐出路Ｐｂを有する循環ポンプＰと、を備える。第１冷水路１ａを電気温水機Ｈに接続し、第２冷水路１ｂを湯水混合弁Ｍの第２開口Ｍｂに接続し、第１開口Ｍａを熱水路２を介して電気温水機Ｈに接続し、第３開口Ｍｃを温水路３を介して風呂Ｂに接続する。
吸入路Ｐａは、熱交換器Ａ、第１流路４を介して第２開口Ｅｂに接続され、吐出路Ｐｂは第２流路７を介して温水路３に接続される。
第１開口Ｅａを第３流路６を介して風呂Ｂに接続し、第３開口Ｅｃを第４流路５を介して第１流路４ａに接続する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電気温水機内に貯溜される熱水と、水道水等の冷水と、を湯水混合弁にて設定された温度の温水に制御し、この温水を風呂に給湯し、風呂に一定なる温水を保持する風呂の給湯装置に関し、そのうち特に風呂の温水温度が設定された温度以下に低下した際における風呂の追い焚き及び風呂の保温装置に関する。

従来、一般的に使用される追い焚き及び保温装置について図４により説明する。
Ｈは、缶体５０内に貯溜された水がヒータ等の熱源によって加熱され、例えば９０℃に昇温された熱水が貯溜される電気温水機である。
Ｍは、弁本体に第１開口Ｍａ、第２開口Ｍｂ、第３開口Ｍｃが開口し、それらの開口が弁本体内に配置された切換え弁によって切換え開閉制御される三方弁よりなる湯水混合弁である。（尚、弁本体、切換え弁は省略された）
又、Ｅは、弁本体に第１開口Ｅａ、第２開口Ｅｂ、第３開口Ｅｃが開口し、それらの開口が弁本体内に配置された切換え弁によって切換え開閉制御される三方弁よりなる電動三方弁である。
又、Ｐは吸入路Ｐａと吐出路Ｐｂとを備え、吸入路Ｐａから吸入される流体をその内部にて昇圧し、吐出路Ｐｂより外部に向けて流体を吐出する循環ポンプである。
そして、前記各構成と風呂Ｂとは以下によって配管接続される。
例えば水道等に連なる冷水路５１は、第１冷水路５１ａに分岐され、この第１冷水路５１ａは電気温水機Ｈの缶体５０の底部に配管接続される。すなわち缶体５０内には、この第１冷水路５１ａを介して冷水が供給される。
又、湯水混合弁Ｍの第１開口Ｍａは熱水路５２を介して電気温水機Ｈの缶体５０内に配管接続され、第２開口Ｍｂは第２冷水路５１ｂを介して冷水路５１に配管接続され、更に第３開口Ｍｃは電動三方弁Ｅの第１開口Ｅａに第１温水路５３ａを介して配管接続される。
又、電動三方弁Ｅの第３開口Ｅｃは第２温水路５３ｂを介して風呂Ｂに配管接続され、第２開口Ｅｂは、循環ポンプＰの吸入路Ｐａに第１循環路５４ａによって配管接続され、又循環ポンプＰの吐出路Ｐｂは電気温水機Ｈ内に配置される。例えば銅管等の熱交換器Ａに第２循環路５４ｂを介して配管接続され、更にこの第２循環路５４ｂの下流は風呂Ｂに配管接続される。

そして、風呂が空状態において、風呂Ｂ内への湯はりは以下によって行なわれる。
湯水混合弁Ｍには、第２冷水路５１ｂを介して第２開口Ｍｂに冷水が供給され、一方電気温水機Ｈ内の高温（例えば９０℃）に熱せられた熱水が熱水路５２を介して第１開口Ｍａに供給され、湯水混合弁Ｍ内に配置される弁体によって、前記開口Ｍａ，Ｍｂが制御されることにより、前記熱水、冷水が所望の設定された温度の温水に制御される。
そして、この温水は第３開口Ｍｃ、第１温水路５３ａを介して電動三方弁Ｅの第１開口Ｅａに向けて供給される。
一方、電動三方弁Ｅにあっては、その内部に配置された弁体によって、第１開口Ｅａと第３開口Ｅｃとが連通保持され、第２開口Ｅｂは第１開口Ｅａ、第３開口Ｅｃと遮断保持される。
以上によると、第１温水路５３ａ内の所望の温度に制御された温水は、第１開口Ｅａ、第３開口Ｅｃ、第２温水路５３ｂを介して風呂Ｂに供給され、風呂Ｂに一定なる温水が湯ハリされた状態で、前記第２温水路５３ｂから風呂Ｂに向かう温水の供給が停止される。
尚、前記、熱水、温水の供給は液体ポンプにて行なわれるが、該ポンプは図示されていない。
又、電気温水機Ｈ内の熱湯が前記によって消費されることによると、第１冷水路５１ａから自動的に冷水が供給されるもので、これによって電気温水機Ｈ内には常に一定量の熱水が保持される。

次に風呂Ｂ内の湯温が所望の設定温度より低下した際における風呂の追い焚き及び保温は以下によって行なわれる。
電動三方弁Ｅは、風呂Ｂ内の温度低下を感知し、自動的に回転操作され、これによると、弁体は第３開口Ｅｃと第２開口Ｅｂとを連通し、第１開口Ｅａと、第３開口Ｅｃ及び第２開口Ｅｂとを遮断保持し、かかる状態において循環ポンプＰが駆動される。
以上によると、風呂Ｂ内の温度低下した温水は、第２温水路５３ｂ−第３開口Ｅｃ−第２開口Ｅｂ−第１循環路５４ａ−吸入路Ｐａを介して循環ポンプＰ内に吸入され、循環ポンプＰ内にて昇圧された温水は、吐出路Ｐｂ−第２循環路５４ｂ−熱交換器Ａ−下流側の第２循環路５４ｂ´を介して再び風呂Ｂ内へと環流する。
以上によると、第２循環路５４ｂ内を流れる温水は、熱交換器Ａにおいて缶体５０内の熱水によって加熱され、温度上昇した温水が風呂Ｂに供給され、もって風呂の追い焚き、保温が行なわれる。
尚、前記追い焚き、保温が終了した時点で、風呂Ｂ内の温水温度により、自動的に前記循環ポンプの駆動が停止される。

かかる従来の追い焚き及び保温装置によると、循環ポンプＰを駆動した駆動初期において、熱交換器Ａ内に貯溜保持された熱水が下流側の第２循環路５４ｂ´より風呂Ｂ内に供給される。
すなわち、循環ポンプＰの駆動初期において、電気温水機Ｈ内の熱水と略同温度の熱交換器Ａ内の熱水が風呂に直接的に供給されることになり、これによると風呂Ｂ内に入っている人に大きな不快感を与えるにとどまらず火傷の原因につながる恐れがある。特に老人、子供にとっては危険なものである。

本発明になる風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置は上記課題に鑑み成されたもので、風呂の追い焚き及び保温時において、循環ポンプの駆動初期から適正な温度を有する温水を風呂に供給することのできる前記装置を提供することを目的とする。

本発明になる風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置は前記目的達成の為に、缶体内に高温度に加熱された熱水が貯溜される電気温水機と、
第１開口から供給される熱水と、第２開口から供給される冷水とを弁体によって混合し、設定された温水を第３開口より排出する湯水混合弁と、
風呂と、を備え、
第１冷水路を電気温水機に接続するとともに第２冷水路を湯水混合弁の第２開口へ接続し、湯水混合弁の第１開口を熱水路を介して電気温水機に接続するとともに第３開口を温水路を介して風呂に接続する風呂の給湯装置において、
第１開口と第２開口と第３開口とを有するとともに前記開口が弁体によって切換え操作される電動三方弁Ｅと、吸入路と吐出路とを備え、吸入路から吸入される流体を昇圧して吐出路より吐出する循環ポンプと、を設け、
前記循環ポンプの吸入路を、電気温水機内に配置される熱交換器を介して電動三方弁の第２開口に第１流路を介して接続し、吐出路を第２流路を介して温水路に接続し、更に電動三方弁の第１開口を第３流路を介して風呂に接続するとともに第３開口を第４流路を介して第１流路に接続したことを第１の特徴とする。

又、本発明は、前記第１の特徴に加え、前記電動三方弁の弁体に、第１開口に臨む第１大口部と、第３開口に臨む第２大口部と、第２開口に臨む小口部と、を形成し、前記第３開口及び第２開口の開口面積を第２大口部及び小口部によって制御したことを第２の特徴とする。

本発明の第１の特徴によると、風呂の追い焚き及び保温時において、電動三方弁の第１開口と第３開口が連通され、この状態で循環ポンプが駆動される。
以上によると、熱交換器から循環ポンプの吸入路に向かう第１流路内の熱水に向けて、風呂内の温水が第３流路、第１開口、第２開口、第４流路を介して供給されるので、熱交換器内に貯溜されて第１流路内を流れる熱水の温度を適正に低下でき、この温水が吐出路、第２流路、温水路を介して風呂内に再び供給される。
従って、循環ポンプの駆動初期において、風呂内に熱水が供給されることがなく適正な風呂の追い焚き及び保温を図ることができる。

又、本発明の第２の特徴によると、追い焚き、保温時における循環ポンプの駆動初期において、第２開口部、第３開口、第４流路５を介して多量の温水を第１流路４ａに供給できるので、熱交換器内に貯溜する熱水の温度を即座に低下できる。
又、追い焚き及び保温時において、風呂内の温度を大きく上昇させる必要のある時、電動三方弁の第２大口部を第２開口に向けて開口し、小口部を第３開口に向けて開口する。
これによると熱交換器に向けて多くの温水を供給でき、多くの温水を熱交換器で加熱できるので風呂内の温度を短時間の間に大きく上昇できる。
一方、風呂内の温度を小さく上昇させる時、電動三方弁の小口部を第２開口に向けて開口し、第２大口部を第３開口に向けて開口する。
これによると、熱交換器に向かう温水量が小量に制御されるので熱交換器によって加熱される温水量が減少され、風呂内の温度上昇を小さく制御できる。
又、前記において、第２開口及び第３開口は、常に第２大口部又は小口部の何れかに連通され、第１流路又は第４流路が全閉となることがないので弁体の開閉に伴う温水の断続音が発生することがなく、静寂な装置を提供できる。

以下、本発明になる風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置の一実施例について図１により説明する。
尚、熱交換器Ａを含む電気温水機Ｈ、湯水混合弁Ｍ、電動三方弁Ｅ、循環ポンプＰは従来と同一構造であるので同一符号を使用し説明を省略する。
水道等に接続された冷水路１は第１冷水路１ａに分岐され、この第１冷水路１ａは缶体５０の底部に配管接続される。又、冷水路１から分岐する第２冷水路１ｂは湯水混合弁Ｍの第２開口Ｍｂに配管接続される。
湯水混合弁Ｍの第１開口Ｍａと電気温水機Ｈとは熱水路２によって配管接続されるもので、熱水路２内は電気温水機Ｈによって加熱された熱水が流れる。
又、湯水混合弁Ｍの第３開口Ｍｃは温水路３を介して風呂Ｂに配管接続される。
電動三方弁Ｅの第２開口Ｅｂと循環ポンプＰの吸入路Ｐａとは第１流路４を介して配管接続されるもので、この第１流路４には電気温水機Ｈ内に配置される熱交換器Ａに接続される。
又、電動三方弁Ｅの第３開口Ｅｃは第４流路５を介して第１流路４に配管接続されるもので、このとき熱交換器Ａより下流側の第１流路４ａに接続するのが好ましい。
又、電動三方弁Ｅの第１開口Ｅａは第３流路６を介して風呂Ｂに配管接続される。
更に、循環ポンプＰの吐出路Ｐｂは、第２流路７を介して温水路３に配管接続される。

次にその作用について説明する。
先ず風呂が空状態における湯ハリについて説明する。
電動三方弁Ｅは内部に配置された弁体により、第２開口Ｅｂと第１開口Ｅａとが連通され、第３開口Ｅｃは第１開口Ｅａ、第２開口Ｅｂと遮断されて保持される。
一方、湯水混合弁Ｍは、風呂Ｂの設定温度に基き弁開度が制御されるもので、弁体による第１開口Ｍａの開口面積により湯水混合弁Ｍ内に流入する熱水量が制御され、弁体による第２開口Ｍｂの開口面積により湯水混合弁Ｍ内に流入する冷水量が制御され、前記各開口面積によって設定温度に制御された温水が第３開口Ｍｃに向けて供給される。
従って、風呂への入浴に先立ち、前記の如く電動三方弁Ｅ及び湯水混合弁Ｍが操作されると、第２冷水路１ｂから湯水混合弁Ｍの第２開口Ｍｂに向けて冷水が供給されるとともに湯水混合弁Ｍ内へは第２開口Ｍｂの開口面積に応じた冷水が供給される。又、熱水路２から電気温水機Ｈによって加熱された熱水が熱水路２から第１開口Ｍａに向けて供給されるとともに湯水混合弁Ｍ内へは第１開口Ｍａの開口面積に応じた熱水が供給され、これらの冷水と熱水とが湯水混合弁Ｍ内において混合され、設定された温水が形成される。
そして、前記温水が温水路３を介して風呂Ｂに供給されるもので、これによって風呂Ｂ内に設定された温度の温水を貯溜できる。

次に風呂の追い焚き及び保温について説明する。
電動三方弁Ｅは、追い焚き温度、保温温度に応じて正逆動作するもので、電動三方弁Ｅは、第３開口Ｅｃと第１開口Ｅａとを連通する第１状態と、第２開口Ｅｂと第１開口Ｅａとを連通する第２状態と、を交互にくり返しながら作動される。
そして、循環ポンプＰが駆動されるとともに電動三方弁Ｅのくり返し作動によると、風呂Ｂ内の温水は、電動三方弁Ｅの第２状態において、第１開口Ｅａから第２開口Ｅｂを介して第１流路４内へ流入し、一方、電動三方弁Ｅの第１状態において、第１開口Ｅａから第３開口Ｅｃ、第４流路５、を介して熱交換器Ａより下流側の第１流路４ａ内へと流入する。
以上によると、循環ポンプＰの駆動前において、熱交換器Ａ内に貯溜する高温度に加熱された熱水は、熱交換器Ａより下流側の第１流路４ａを流下する際、第３開口Ｅｃ、第４流路５から前記下流側の第１流路４ａ内に供給される温水により、その熱水の温度が低下される。
そしてこの温水が吐出路Ｐｂ、第２流路７、温水路３を介して風呂Ｂ内へと循環される。
従って、風呂Ｂ内に熱交換器Ａ内に貯溜された熱水が直接的に風呂Ｂに供給されることがないので快適な追い焚き、保温を開始できる。
そして、熱交換器Ａ内の熱水が前記によって排出され、熱交換器Ａ内の温度が熱水温度に比較して低下した後において、電動三方弁Ｅは第１開口Ｅａと第２開口Ｅｂとが連通される第２状態を保持し、風呂Ｂ内の温水を、第３流路６、第１開口Ｅａ、第２開口Ｅｂ、第１流路４、熱交換器Ａ、下流側の第１流路４ａ、循環ポンプＰ、第２流路７、温水路３を介して循環させ、第１流路４において内部を流れる温水を熱交換器Ａにより継続的に暖めて循環させたので設定された温度の追い焚き及び保温を行なうことができる。
尚、電動三方弁Ｅを第２状態（第１開口Ｅａと第２開口Ｅｂとを連通する）に保持するには、熱交換器Ａ内の温水温度が熱水温度より低下したことを検知し、この信号を元に電動三方弁Ｅを回動することによって行なうことができる。
尚、第２開口Ｅｂから第１流路４に向かう温水の量は設定する温度に応じて変えることができるもので、これは弁体による第２開口Ｅｂの開口面積を制御することによって可能となる。
又、風呂Ｂ内の温水が、追い焚き及び保温が完了して設定された温度状態において、循環ポンプＰは停止されるものであるが、これは風呂Ｂ内の温水温度を検知し、この信号を元に循環ポンプＰを停止できる。
又、前記追い焚き、保温時の初期動作時において、電動三方弁Ｅは第１状態と第２状態とを交互にくり返し行なうものであり、これによると特に熱交換器Ａより上流側の第１流路４内が空状態となることがなく常に温水を流すことができるので、温水路３より気泡が風呂Ｂ内に供給されることがなく、音、振動による不快感を与えることがない。

図２、図３には電動三方弁Ｅの他の実施例が示される。
弁本体２０には図１に示される電動三方弁と同様に、左右方向に第２開口Ｅｂ、第３開口Ｅｃが開口し、下方に向けて第１開口Ｅａが開口する。
又、電動三方弁Ｅの図示せぬモータにて回転動作される弁体２１は、第１開口Ｅａに臨む第１大口部２１ａと、第２開口Ｅｂに臨む小口部２１ｂと、第３開口Ｅｃに臨む第２大口部２１ｃが形成される。
そして、前記弁体は弁本体２０内において図示せぬモータにて回転動作されるもので、図２に示される弁体２１の第１状態において、第１大口部２１ａと第１開口Ｅａが連通されるとともに小口部２１ｂが第２開口Ｅｂに連通され、更に第２大口部２１ｃと第３開口Ｅｃとが連通される。
一方、図３に示される弁体２１の第２状態において、第１大口部２１ａと第１開口Ｅａが連通されるとともに小口部２１ｂが第３開口Ｅｃに連通され、更に第２大口部２１ｃと第２開口Ｅｂとが連通される。
以上によると、追い焚き、保温時において、循環ポンプＰの駆動初期時において、弁体２１は第１状態に保持されるもので、これによると、循環ポンプＰの駆動初期において、風呂Ｂ内の温水を大流量をもって第３開口Ｅｃ、第４流路５を介して下流側の第１流路４ａに供給でき、これにより熱交換器Ａから下流側の第１流路４ａに流れこむ熱水の温度を効果的に低下できる。
尚、小口部２１ｂから第２開口Ｅｂを介して第１流路４内にも第１開口Ｅａ、第１大口部２１ａを介して温水を供給できるので、第１流路４内が空になることはなく、温水路３から風呂Ｂ内に向けて空気が流入することが抑止され、不快音（ボコボコ音）が発生することがない。
そして、熱交換器Ａ内の熱水が前記によって排出され、熱交換器Ａ内の温度が熱水温度に比較して低下するや、弁体２１はモータにより回転され第２状態を保持する。
これによると、風呂Ｂ内の温水は第１開口Ｅａ、第１大口部２１ａ、第２大口部２１ｃ、第２開口Ｅｂを介して大流量をもって第１流路４内へ流入し、この大流量の温水が熱交換器Ａにて暖められるので、風呂Ｂの追い焚き、保温を短時間の間に行なうことができる。そして追い焚き、保温が完了した状態において、循環ポンプＰの駆動が停止され、これによって熱交換器による風呂Ｂ内の追い焚き、保温が停止する。
尚、前記循環ポンプの停止は風呂内の温度を検出し、その信号によって行なうことができる。
又、本電動三方弁によると、第２開口Ｅｂ及び第３開口Ｅｃは、常に弁体２１の小口部２１ｂ又は第２開口部２１ｃの何れかと連通して保持されるので、第２開口Ｅｂ、第１開口Ｅｃが弁体によってくり返し動作されて開閉されるものに比較し、第１流路３及び第４流路５内を流れる温水の流水音の発生を抑止する上で好ましい。

本発明になる風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置の一実施例を示す系統図。 本発明に用いられる電動三方弁の一実施例を示す要部縦断面図であってその第１状態を示す。 図２の電動三方弁における第２状態を示す。 従来の風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置の従来例の系統図。

符号の説明

１ａ 第１冷水路
１ｂ 第２冷水路
２ 熱水路
３ 温水路
４ 第１流路
４ａ 熱交換器より下流側の第１流路
５ 第４流路
６ 第３流路
７ 第２流路
Ａ 熱交換器
Ｂ 風呂
Ｅ 電動三方弁
Ｈ 電気温水機
Ｍ 湯水混合弁
Ｐ 循環ポンプ

Claims (2)

1. 缶体内に高温度に加熱された熱水が貯溜される電気温水機Ｈと、
   第１開口Ｍａから供給される熱水と、第２開口Ｍｂから供給される冷水とを弁体によって混合し、設定された温水を第３開口Ｍｃより排出する湯水混合弁Ｍと、
   風呂Ｂと、を備え、
   第１冷水路１ａを電気温水機Ｈに接続するとともに第２冷水路１ｂを湯水混合弁Ｍの第２開口Ｍｂへ接続し、湯水混合弁Ｍの第１開口Ｍａを熱水路２を介して電気温水機Ｈに接続するとともに第３開口Ｍｃを温水路３を介して風呂Ｂに接続する風呂の給湯装置において、第１開口Ｅａと第２開口Ｅｂと第３開口Ｅｃとを有するとともに前記開口が弁体によって切換え操作される電動三方弁Ｅと、吸入路Ｐａと吐出路Ｐｂとを備え、吸入路Ｐａから吸入される流体を昇圧して吐出路Ｐｂより吐出する循環ポンプＰと、を設け、
   前記循環ポンプの吸入路Ｐａを、電気温水機Ｈ内に配置される熱交換器Ａを介して電動三方弁Ｅの第２開口Ｅｂに第１流路４を介して接続し、吐出路Ｐｂを第２流路７を介して温水路３に接続し、更に電動三方弁の第１開口Ｅａを第３流路６を介して風呂Ｂに接続するとともに第３開口Ｅｃを第４流路５を介して第１流路４ａに接続したことを特徴とする風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置。
2. 前記電動三方弁の弁体に、第１開口Ｅａに臨む第１大口部２１ａと、第３開口Ｅｃに臨む第２大口部２１ｃと、第２開口Ｅｂに臨む小口部２１ｂと、を形成し、前記第３開口及び第２開口Ｅｂの開口面積を第２大口部２１ｃ及び小口部２１ｂによって制御したことを特徴とする請求項１記載の風呂の給湯装置における追い焚き及び保温装置。
   

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