JP2006349220A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】貯湯タンク内に備えられた風呂用熱交換器からの高温水の放出による火傷の危険を、浴室リモコン装置による注意喚起で未然に防止する貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】湯水を貯湯する貯湯タンク２と、該貯湯タンク２内の上部に備えられた風呂用熱交換器１８と、該風呂用熱交換器１８と浴槽６の循環口６ａとを結ぶ風呂循環回路２２とを備え、風呂の追い焚きが行えるようにしたもので、前記風呂用熱交換器１８近傍の貯湯タンク２内の湯温を検知する温度センサ３３ｂが、所定温度以上を検知している状態で、保温或いは追い焚き運転が指示されることで、浴室リモコン装置５から注意喚起の報知を行うので、保温或いは追い焚きで風呂用熱交換器内の高温水が浴槽内に放出される危険がある時には、報知して入浴中の人に知らせて注意を喚起するので、火傷等の危険を未然に防止することが出来、極めて安全であり、安心して使用することが出来るものである。
【選択図】図３

Description

この発明は、貯湯タンク内に風呂用熱交換器を備え、給湯と共に風呂の保温や追い焚きが行えるようにした貯湯式給湯装置に関するものである。

従来よりこの種のものでは、風呂用熱交換器を貯湯タンクの上部に備えることで、貯湯タンク内上部の高温水を利用して、風呂の保温や追い焚きを行い、貯湯タンクによる給湯と共に風呂機能も備えた貯湯式給湯装置を得ようとしたものであった。（例えば、特許文献１参照）
特開平１１−８３１５６号公報

ところでこの従来のものでは、風呂用熱交換器内の残湯が貯湯タンク上部の高温水で加熱され、この高温水が保温や追い焚き時に、循環口から浴槽内に放出し、これが入浴者に直接当たると火傷をすると言う危険を有するものであった。

この発明はこの点に着目し、上記欠点を解決する為、特に請求項１ではその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の上部に備えられた風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と浴槽の循環口とを結ぶ風呂循環回路とを備え、風呂の追い焚きが行えるようにしたものに於いて、前記風呂用熱交換器近傍の貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサが、所定温度以上を検知している状態で、保温或いは追い焚き運転が指示されることで、浴室リモコン装置から注意喚起の報知を行うようにしたものである。

又請求項２では、前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力で行うようにしたものである。

又請求項３では、前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力と文字表示で行うようにしたものである。

この発明の請求項１によれば、保温或いは追い焚きで風呂用熱交換器内の高温水が浴槽内に放出される危険がある時には、報知して入浴中の人に知らせて注意を喚起するので、火傷等の危険を未然に防止することが出来、極めて安全であり、安心して使用することが出来るものである。

又請求項２によれば、注意喚起が音声で行われるので、危険状態を耳で直接聞くことで、危険状態をより確実に認知することが出来、的確な回避動作を取ることが出来るものである。

又請求項３によれば、音声報知とは別に浴室リモコン装置の表示部での文字表示でも、注意を喚起するので、音声を聞き逃したとしても文字表示で内容の確認が行え、更に確実な注意喚起が行われ、安心して使用出来るものである。

次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯に用いるもので、１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は台所や洗面所等に設けられた給湯栓、５はこの貯湯式給湯装置を遠隔操作するように浴室内に設置された浴室リモコン装置、６は浴槽である。

前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管７と、下端に給水管８とが接続され、さらに、下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管９と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１０とが接続され、前記ヒートポンプユニット３によってヒーポン往き管９から取り出した貯湯タンク２内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２内に戻して貯湯され、給水管８からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられて貯湯タンク２内上部の高温水が出湯管７から押し出されて給湯されるものである。

前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１１と凝縮器としての冷媒−水熱交換器１２と電子膨張弁１３と強制空冷式の蒸発器１４で構成されたヒートポンプ回路１５と、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管９およびヒーポン戻り管１０を介して冷媒−水熱交換器１２に循環させるヒーポン循環ポンプ１６と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部１７とを備えており、ヒートポンプ回路１５内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。

ここで、前記冷媒−水熱交換器１２は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク２内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の冷媒−水熱交換器１２入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁１２または圧縮機１１を制御することで、ＣＯＰ（エネルギー消費効率）がとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。

次に、１８は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂用熱交換器で、貯湯タンク２内の上部に配置されていると共に、この風呂用熱交換器１８には風呂往き管１９および風呂循環ポンプ２０を備えた風呂戻り管２１よりなる風呂循環回路２２が接続されて浴槽６の湯水が循環口６ａから循環可能にされ、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温あるいは追い焚きが行われるものである。

２３は風呂戻り管２１を介して風呂用熱交換器１８に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り温度センサ、２４は風呂用熱交換器１８を流出して風呂往き管１９を介して浴槽６へ流れる浴槽水の温度を検出する風呂往き温度センサである。

次に、２５は出湯管７からの湯と給水管９から分岐された給水バイパス管２６からの低温水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管２７に設けた給湯温度センサ２８で検出した湯温が浴室リモコン装置５でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率が制御されるものである。

２９は給湯管２７から分岐されて風呂戻り管２１に連通された湯張り管で、この湯張り管２９には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３０と、浴槽６への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ３１と、浴槽水が給湯管２７へ逆流するのを防止する逆止弁３２とが設けられているものである。

次に、３３は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では５つの貯湯温度センサが配置され上から３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄ、３３ｅと呼び、この貯湯温度センサ３３が検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク２内の上下方向の温度分布を検知するものであり、そして３３ｂによって風呂用熱交換器１８が位置する貯湯タンク２内の温度検知し、この温度が所定温度以上ここでは６０℃以上を検知すると信号を発信するものである。

前記浴室リモコン装置５には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ３４、および風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ３５がそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯を浴室リモコン装置５の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ３６と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ３７が設けられているものである。

更にこの浴室リモコン装置５には、上記で設定された給湯温度や風呂設定温度等を表示するために、ドットマトリクス方式の蛍光表示管より構成された表示部３８と、浴室リモコン装置５のケーシングに設けられた小穴の背面に備えられブザー音による警報音や音声報知を発するスピーカー３９とが備えられ、ブザー音を発せさせる場合はブザー鳴動回路、音声報知を発せさせる場合は音声合成回路（共に図示せず）が設けられているものである。

４０は貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部４０に前記浴室リモコン装置５が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度および風呂設定温度を設定できるようにしているものであり、又温度センサである貯湯温度センサ３３ｂからの所定温度以上の検知信号を受けいる状態で、浴室リモコン装置５の追い焚きスイッチ３７が押圧されることで、風呂用熱交換器１８内の高温水が循環口６ａから浴槽６内に放出されるて危険であることを、浴室リモコン装置５で注意喚起させるものである。

なお、４１は貯湯タンク２の過圧を逃す過圧逃し弁、４２は給水の圧力を減圧する減圧弁、４３は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタ、４４は給水の温度を検出する給水温度センサである。

次に、この一実施形態の作動を説明する。
まず、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ３３が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部４０はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部１７は圧縮機１１を起動した後にヒーポン循環ポンプ１６を駆動開始し、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管９から取り出した５〜２０℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器１２で７０〜９０℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１０から貯湯タンク２内に戻し、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ３３が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部４０はヒーポン制御部１７に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部１７は圧縮機１１を停止すると共にヒーポン循環ポンプ１６も停止して沸き上げ動作を終了するものである。

次に、給湯運転について説明すると、給湯栓４を開くと、給水管８からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして貯湯タンク２に貯められた高温水が出湯管７を介して給湯混合弁２５へ流入し、給水バイパス管２６からの低温水と混合され、給湯制御部４０により給湯混合弁２８の混合比率が調整されて給湯設定温度の湯が給湯栓４から給湯される。そして、給湯栓４の閉止によって給湯が終了するものである。

次に、浴槽６への湯張り運転について説明すると、浴室リモコン装置５の風呂自動スイッチ３６が操作されると、給湯制御部４０が湯張り弁３０を開弁する。そして、給湯混合弁２８によって風呂設定温度に調整された湯水が湯張り管２９から風呂戻り管２１を介して浴槽６へ湯張りされ、湯張り管２９途中に設けられた風呂流量カウンタ３１が所定の湯張り量をカウントすると給湯制御部４０が湯張り弁３０を閉弁して湯張り運転を終了するものである。

次に、風呂の保温運転あるいは追い焚き運転について説明すると、浴室リモコン装置５の追い焚きスイッチ３７がＯＮされると、追い焚き運転の開始条件チェックを行い、給湯制御部４０は貯湯タンク２に取り付けられている貯湯温度センサ３３が検出する貯湯温度をチェックし、所定の熱量あるいは所定温度以上であれば、開始条件を満たしているため追い焚き運転を開始する。

この追い焚き運転を図２に示すフローチャートに基づいて説明すると、追い焚き運転を開始すると、ステップ１（以下、Ｓ１と略す）で給湯制御部４０は風呂循環ポンプ２０を駆動開始して浴槽水を循環させ、浴槽６内の湯温を風呂用熱交換器１８に流入させ、貯湯タンク２内の上部に貯められた高温水と浴槽水とを熱交換させ風呂の保温運転あるいは追焚き運転を行う。そのとき、風呂戻り温度センサ２３で検出する温度を風呂初期温度として記憶する（Ｓ２）。

そして、追い焚き運転を開始してから所定時間が経過すると（Ｓ３）、風呂戻り温度センサ２３で浴槽水の温度を検出し、浴槽水の温度がＳ２で記憶した風呂初期温度よりも上昇していれば（Ｓ４でＹｅｓ）、浴槽水の温度が目標追い焚き温度に達するまで追い焚き運転を継続する（Ｓ５）。

そして、風呂戻り温度センサ２３で検出する温度が風呂設定温度に達すると、給湯制御部４０は風呂循環ポンプ２０を駆動停止して（Ｓ６）、追い焚き運転を終了する（Ｓ７）ものである。

ここで、追い焚き運転を開始してから所定時間経過後の風呂戻り温度センサ２３で検出する浴槽６から風呂用熱交換器１８に戻ってくる浴槽水の温度が風呂初期温度より所定温度（例えば１℃）以上上昇していない場合は（Ｓ４でＮｏ）、追い焚き運転を中止する。そして、給湯制御部４０が高温の湯を浴槽６に供給する差し湯運転を行わせることで浴槽６内の湯温を上昇させるものである（Ｓ８）。

更にこの追い焚き運転開始の時、風呂用熱交換器１８近傍の貯湯温度センサ３３ｂによる貯湯タンク２内の湯温が、所定温度以上の場合には、追い焚きスイッチ３７が押圧されることで、浴室リモコン装置５の表示部３８に「熱いお湯が出ます。循環口から離れて下さい」と言う文字表示が行われると共に、同じことばが音声で複数回報知され、目と耳での注意喚起が行われるものである。

これにより、貯湯タンク２の高温水で加熱された風呂用熱交換器１８内の残水が、追い焚き開始や保温開始で浴槽６に放出され、入浴者が火傷する危険を、事前に報知することで防止するものであり、暑いお湯が放出される前に文字により報知して、視覚を通じての注意喚起で危険を理解させることが出来るものであり、又同じく音声でも注意喚起するので、誰にでも分かりやすく、確実に危険防止することが出来るものである。

この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。 同追い焚き運転を説明するフローチャート。 同浴室リモコン装置の説明図。

符号の説明

２ 貯湯タンク
５ 浴室リモコン装置
６ 浴槽
６ａ 循環口
１８ 風呂用熱交換器
２２ 風呂循環回路
３３ｂ 貯湯温度センサ

Claims (3)

1. 湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の上部に備えられた風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と浴槽の循環口とを結ぶ風呂循環回路とを備え、風呂の追い焚きが行えるようにしたものに於いて、前記風呂用熱交換器近傍の貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサが、所定温度以上を検知している状態で、保温或いは追い焚き運転が指示されることで、浴室リモコン装置から注意喚起の報知を行う事を特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力で行う事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
3. 前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力と文字表示で行うようにした事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。

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