JP2007292345A - 貯湯式給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミストノズル６４への給湯圧力がミスト化可能な所定圧力を下回ることのない貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】給湯経路２１、２４の途中に流量カウンタ２２、３２と流量調整弁６５、６６とを設けるとともに、制御部４２は、流量カウンタ２２、３２で検出される流量の合計が所定値を上回らないように流量調整弁６５、６６にて流量調整するようにしている。
これによれば、流量カウンタ２２と湯張り用流量カウンタ３２から総流量を検出し、所定値（例えば、１５Ｌ／ｍｉｎ）を上回らないようにそれぞれの給湯側流量調整弁６５、風呂側流量調整弁６６を駆動して流量調整するものである。これにより、ミスト用給湯経路６１側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、加熱装置によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンクから供給される温水と給水経路から供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路と、この給湯経路から分岐されたミスト用給湯経路と、ミスト給湯経路の終端に設けられて温水を噴霧するミスト発生手段と、これらの作動を制御する制御手段とを備えた貯湯式給湯装置に関するものである。

従来、下記特許文献１、２に開示されたように、温水配管の下流端にノズルを設け、このノズルで温水を浴室内などに噴霧し、ミストを発生させるミスト発生器が知られている。
特開平１０−１８５２２３号公報 特開２００５−２６５３１１号公報

ところで、上記従来装置に使用するミストノズルは、所定の圧力以上（例えば、１２０ｋＰａ以上）で湯を供給しないとミスト化できないという特性がある。このため、上記特許文献１、２に記載されたミスト発生器を、例えば、図５に図示されたようなシャワーや水栓などの給湯端末や風呂１００に接続された風呂用給湯配管２４などに、ヒートポンプユニット１０aで加熱された湯を貯湯する貯湯タンク１１から出湯経路２１を介して出湯する給湯装置に適用しようとする場合、配管の施工状態や各出湯端末の使用状態によっては温水配管内の圧力が低下し、ミストノズル６４において浴水をミスト化するために充分な圧力を得ることができないといった問題点が生じる可能性がある。

例えば、台所、風呂、洗面所などへの給湯配管の配管径が大きく、配管長が短いほど浴水配管を通過する流量が多くなるため、圧力低下が大きくなる。また、ユーザーからの要求に基づき、シャワーの使用や浴槽への給湯が同時に行われると、給湯側圧力が低下してしまうといった問題点を有している。給湯側圧力が低下すると、浴水のミスト化ができないとともに、ミストノズルより湯が滴下してしまい、ミスト機能が果たせないばかりか、フィーリング上でもユーザーに不快感を与えるという問題点がある。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、ミストノズルへの給湯圧力がミスト化可能な所定圧力を下回ることのない貯湯式給湯装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１ないし請求項６に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、加熱装置（１０ａ）によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク（１１）と、貯湯タンク（１１）の上部に接続され、給湯用の温水を取り出す高温取り出し管（１４）と、貯湯タンク（１１）の下部に接続され、冷水を供給する給水管（１９）と、給水管（１９）から分岐し、貯湯タンク（１１）をバイパスし、高温取り出し管（１４）に接続される給水配管（１９ａ、１９ｂ）と、高温取り出し管（１４）から供給される温水と給水配管（１９ａ、１９ｂ）から供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路（２１、２４）と、給湯経路（２１、２４）に接続され、給湯経路（２１、２４）を通過する温水を出湯する出湯端末と、給湯経路（２１）から分岐したミスト用給湯経路（６１）と、ミスト用給湯経路（６１）の終端に設けられて温水を噴霧するミスト発生手段（６４）と、給湯経路（２１、２４）およびミスト用給湯経路（６１）を通過する温水の流量の合計値を検出する流量検出手段（２２、３２）と、流量検出手段（２２、３２）によって検出される温水の流量が所定量以下となるように調整する流量調整手段（６５〜６７）とを有することを特徴としている。

これは、例えばシャワーの使用と浴槽への湯張りなど、複数の給湯経路（２１、２４）で同時に給湯されるなどで貯湯タンク（１１）内の圧力が低下すると、ミスト用給湯経路（６１）に流れる温水の流量も比例的に低下する。ミスト発生手段（６４）は、所定値を下回る低流量になるとミスト化が充分にできなくなる。

そこで、この請求項１に記載の発明によれば、流量検出手段（２２、３２）から総流量を検出し、所定値を上回らないようにそれぞれの流量調整手段（６５〜６７）を駆動して流量調整するものである。これにより、ミスト用給湯経路（６１）側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。

また、請求項２に記載の発明では、請求項１記載の貯湯式給湯装置において、流量調整手段（６７）は給水管（１９）のうち給水配管（１９ａ、１９ｂ）の上流側端部よりも上流側となる部位に設けられていることを特徴としている。請求項１に記載の発明では、流量調整手段（６５〜６７）を有することを特徴としたが、この請求項２に記載の発明によれば、給水管（１９）のうち給水配管（１９ａ、１９ｂ）の上流側端部よりも上流側となる部位に流量調整手段（６７）を１つだけ設置したものである。

この構成において、流量検出手段（２２、３２）から総流量を検出し、所定値を上回らないように流量調整手段（６７）を駆動して流量調整するものである。これによっても、ミスト用給湯経路（６１）側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。また、給湯経路（２１、２４）が複数有っても流量調整手段（６７）が一つで済むことよりコストを抑えることができる。

また、請求項３に記載の発明では、請求項１に記載の貯湯式給湯装置において、流量調整手段（６５）は、給湯経路（２１）のうちミスト用給湯経路（６１）の上流側端部よりも上流側に設けられていることを特徴としている。請求項１に記載の発明では、流量調整手段（６５〜６７）を有することを特徴としたが、この請求項３に記載の発明によれば、給湯経路（２１）のうちミスト用給湯経路（６１）の上流側端部よりも上流側となる部位に流量調整手段（６５）を設置したものである。

この構成において、流量検出手段（２２、３２）から総流量を検出し、所定値を上回らないように流量調整手段（６５、６６）を駆動して流量調整するものである。これによっても、ミスト用給湯経路（６１）側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。

また、請求項４に記載の発明では、請求項３記載の貯湯式給湯装置において、給湯経路（２１、２４）は、給湯端末に接続され、ミスト用給湯経路（６１）が接続される給湯配管（２１）と、浴槽（１００）に接続される風呂用給湯配管（２４）とを有しており、給湯配管（２１）には、給湯配管（２１）を通過する温水の流量を調整する第１の流量調整手段（６５）が設けられており、風呂用給湯配管（２４）には、風呂用給湯配管（２４）を通過する温水の流量を調整する第２の流量調整手段（６６）が設けられており、流量検出手段（２２、３２）によって検出される温水の流量が所定量以下となるように第２の流量調整手段（６６）を優先的に調整することを特徴としている。

この請求項４に記載の発明によれば、ユーザーが、端末からの出湯量低下を感じにくい風呂への給湯流量を優先的に低下させることで、流量低下によるユーザーへの不快感を低減することができる。

また、請求項５に記載の発明では、加熱装置（１０ａ）によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク（１１）と、貯湯タンク（１１）の上部に接続され、給湯用の温水を取り出す高温取り出し管（１４）と、貯湯タンク（１１）の下部に接続され、冷水を供給する給水管（１９）と、給水管（１９）から分岐し、貯湯タンク（１１）をバイパスし、高温取り出し管（１４）に接続される給水配管（１９ａ、１９ｂ）と、高温取り出し管（１４）から供給される温水と給水配管（１９ａ、１９ｂ）から供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路（２１、２４）と、給湯経路（２１、２４）に接続され、給湯経路（２１、２４）を通過する温水を出湯する出湯端末と、給湯経路（２１）から分岐したミスト用給湯経路（６１）と、ミスト用給湯経路（６１）の終端に設けられて温水を噴霧するミスト発生手段（６４）と、貯湯タンク（１１）内に設けられ、貯湯槽内の給湯用水の圧力を検出する圧力検出手段（５６）と、圧力検出手段（５６）によって検出される圧力が所定値を下回らないように温水の流量を調整する流量調整手段（６５〜６７）とを有することを特徴としている。

請求項１ないし請求項４に記載の発明では、流量検出手段（２２、３２）の検出値にて流量の出しすぎ（＝圧力低下）を監視する構成となっていたが、この請求項５に記載の発明によれば、貯湯タンク（１１）に圧力検出手段（５６）を直接設置して、圧力が所定値を下回らないように流量調整手段（６５〜６７）を調整するようにしたものである。この構成によっても、ミスト用給湯経路（６１）側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。

また、請求項６に記載の発明では、浴室内に温水のミストを噴霧するミスト発生ユニット（１０ｃ）に温水を供給する貯湯式給湯装置であり、加熱装置（１０ａ）によって内部の水を加熱するとともに貯えるタンクユニット（１０ｂ）と、タンクユニット（１０ｂ）内に給湯用水を供給する給水管（１９）と、給水管（１９）に設けられて供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する第１減圧手段（１２）と、加熱装置（１０ａ）からタンクユニット（１０ｂ）へ戻る戻り管（１３ｂ）から分岐されて延設された高温側供給経路（２５）と、給水管（１９）の第１減圧手段（１２）の上流側から分岐されて延設された低温側供給経路（２６）と、低温側供給経路（２６）に設けられて供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する第２減圧手段（６８）と、高温側供給経路（２５）から供給される高温水と第２減圧手段（６８）を経て供給される給湯用水とを混合させてミスト発生ユニット（１０ｃ）に供給する温水の温度調整を行うミスト用湯水混合手段（６９）とを備えた貯湯式給湯装置において、
第２減圧手段（６８）で設定する圧力を第１減圧手段（１２）で設定する圧力よりも小さく設定したことを特徴としている。

請求項１ないし請求項５に記載の発明では、給湯経路（２１）からミスト用給湯経路（６１）が分岐される構成であったが、本請求項に記載の発明ではミスト専用の湯水混合ユニット（１０ｄ）を設けたものである。この請求項６に記載の発明によれば、タンクユニット（１０ｂ）の上部から延設した高温側供給経路（２５）から供給される高温水と、給水管（１９）から延設された低温側供給経路（２６）から供給される給湯用水とをミスト用湯水混合手段（６９）で混合し、適度な温度に調整してミスト発生ユニット（１０ｃ）に供給する。

ここで、ミスト用湯水混合手段（６９）にて混合する際、高温水側と給湯用水側の圧力差があると安定して混合ができないが、圧力差を最小限とするために、第２減圧手段（６８）を低温側供給経路（２６）側に設置してある。そして、第２減圧手段（６８）で設定する圧力を第１減圧手段（１２）で設定する圧力よりも小さく設定することにより、給湯や湯張りによって貯湯タンク（１１）の中の湯が使われたときの圧力低下の影響を最小限に抑えることができる。

なお、ミスト用湯水混合手段（６９）は、給湯用混合弁（２０）と同様に、混合後に温度検出手段としてのサーミスタ（５７）を設けて温度検出をし、電気的に弁開度を調整して給湯温度を調整しても良いし、サーモワックスのような設定温度固定式であっても良い。また、請求項１ないし請求項５に記載する発明の流量調整手段（６５〜６７）での流量調整と組み合せて用いても良い。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。本実施形態の貯湯式給湯装置は、一般家庭用として使用されるものであり、貯湯タンク１１内に貯えられた給湯用の湯を用いて、台所、浴室、洗面所などへの給湯機能の他に、図示しない浴室内に設置された温水のミストを噴霧するミスト発生ユニット１０ｃに温水を供給する機能を備えている。

貯湯式給湯装置は、図１に示すように、大別するとヒートポンプサイクルからなる加熱装置としてのヒートポンプユニット１０ａと、タンクユニット１０ｂとからなる。そして、タンクユニット１０ｂは、貯湯タンク１１を備えるとともに、貯湯タンク１１内の給湯水を台所や洗面所などへ給湯する給湯経路としての給湯配管２１と、貯湯タンク１１内の給湯用水を風呂１００へ給湯する別の給湯経路としての風呂用給湯配管２４とから構成されている。

まず、給湯機能として、貯湯タンク１１、ヒートポンプユニット１０ａ、およびタンクユニット１０ｂの各経路のうち、貯湯タンク１１の下部から吸い込んだ給湯用水を、ヒートポンプユニット１０ａに循環させて貯湯タンク１１の上部に送る水回路を形成する流体加熱用流路である往き管１３ａ、戻り管１３ｂ、タンクユニット１０ｂ内に水道水を給水する給水経路としての給水配管１９、貯湯タンク１１内の給湯水を出湯する出湯経路である高温取り出し管１４、中温取り出し管１６、給湯経路である給湯配管２１、風呂用給湯配管２４から構成している。

貯湯タンク１１は、例えばステンレス製などの耐食性に優れた金属製のタンクであり、外周部に図示しない断熱材が配置されており、高温の給湯水を長時間にわたって保温することができる。また、貯湯タンク１１は縦長形状であり、その底面には導入口１１ａが設けられ、この導入口１１ａに給水配管１９の一端部が接続されている。

なお、給水配管１９は、導入口１１ａに接続するために分岐した後にも分岐が設けられており、その分岐した給水配管１９は、後述する給湯用混合弁２０と風呂用混合弁２３とのそれぞれの一方の入口側に繋がれている。また、それらの分岐の上流側には、供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する減圧弁（減圧手段）１２が設けられている。

さらに、給水配管１９には給水サーミスタ５１が設けられており、この給水配管１９内の温度情報を給湯制御部４２に出力するようになっている。一方、貯湯タンク１１の最上部には導出口１１ｄが設けられ、この導出口１１ｄには貯湯タンク１１内に貯えられた給湯用水のうち、高温の給湯水を導出するための高温取り出し管１４が接続されている。

そして、この高温取り出し管１４の経路途中には、逃がし弁１５が設けられた排出配管を接続しており、貯湯タンク１１内の圧力が所定圧以上に上昇した場合には、貯湯タンク１１内の給湯水を外部に排出して、貯湯タンク１１などにダメージを与えないようになっている。

また、図中に示す１６は、貯湯タンク１１内に貯えられた給湯用水のうち、高温の給湯水よりも湯温の低い中温の給湯水を取り出すための中温取り出し管であり、貯湯タンク１１縦方向の略中央部に形成された導出口１１ｅから中温の湯を取り出すようにしている。

そして、高温取り出し管１４と中温取り出し管１６との下流側合流部位に、流量調整弁である高中温混合弁１７が設けられている。この高中温混合弁１７は、その下流側に設けられた給湯用混合弁２０と風呂用混合弁２３とに流通させる給湯用の湯温を調整する温度調整弁であり、それぞれの開口面積比を調整することで、高温取り出し管１４から取り出した高温の湯と中温取り出し管１６から取り出した中温の湯との混合比を調整するようにしている。

そして、高中温混合弁１７は、給湯制御部４２に電気的に接続されており、後述する貯湯サーミスタ５５ａ、５５ｃ、湯温サーミスタ５２より検出される温度情報に基づいて制御される。ちなみに、湯温サーミスタ５２で検出された温度情報が設定温度より高い所定温度となるように、中温取り出し管１６から取り出した中温の湯を積極的に混合させるようにして所定温度に温度調整されるようにしている。

なお、湯温サーミスタ５２は、高中温混合弁１７の出口側に設けられ、高中温混合弁１７で混合された給湯水の湯温を検出している。また、湯温サーミスタ５２の下流側で、給湯経路である給湯配管２１と、別の給湯経路である風呂用給湯配管２４とが分岐されている。

給湯配管２１は、下流端の図示しない給湯水栓やシャワー水栓などへ設定温度に温度調整された給湯用の湯を導く給湯用配管であって、その流路の中途に湯水混合弁である給湯用混合弁２０、給湯サーミスタ５３および流量検出手段としての流量カウンタ２２が設けられている。流量カウンタ２２の下流側、かつ後述するミスト用給湯配管６１の上流側端部が接続される部分よりも上流側となる部位には、流量調整弁６５（請求項における第１の流量調整手段）が設けられている。

給湯用混合弁２０は、給湯配管２１の末端で出湯する給湯水の湯温を調整する温度調整弁であり、それぞれの開口面積比（高中温混合弁１７で温度調整された給湯水側の開度と給水配管１９に連通する水側の開度の比率）を調整することで出湯する湯温を設定温度に調整する。

また、給湯用混合弁２０は、給湯制御部４２に電気的に接続されており、給水サーミスタ５１、湯温サーミスタ５２、給湯サーミスタ５３より検出される温度情報に基づいて制御される。給湯サーミスタ５３は給湯配管２１内の温度情報を、流量カウンタ２２は給湯配管２１内の流量情報を給湯制御部４２に出力する。

なお、高中温混合弁１７、給湯用混合弁２０は、それぞれの出口側に設けられた湯温サーミスタ５２、給湯サーミスタ５３で検出される給湯水の湯温に基づいてフィードバック制御を行うようにしている。また、流量カウンタ２２が給湯配管２１内の水の流れを検出したときは、給湯配管２１の末端の給湯水栓やシャワー水栓が開弁されて給湯水を出湯している状態である。

風呂用給湯配管２４は、下流端の風呂（浴槽）１００へ設定温度に温度調整された湯張り用の湯を導く給湯用配管であって、その流路の中途に湯水混合弁である風呂用混合弁２３、風呂サーミスタ５４、湯張り用開閉弁３１、流量検出手段としての湯張り用流量カウンタ３２および逆止弁３３が設けられている。湯張り用流量カウンタ３２および逆止弁３３の下流側には、流量調整弁６６（請求項における第２の流量調整手段）が設けられている。

風呂用混合弁２３は、風呂用給湯配管２４の末端で出湯する給湯水の湯温を調整する温度調整弁であり、それぞれの開口面積比（高中温混合弁１７で温度調整された給湯水側の開度と給水配管１９に連通する水側の開度の比率）を調整することで出湯する湯温を設定温度に調整する。

また、風呂用混合弁２３は、給湯制御部４２に電気的に接続されており、給水サーミスタ５１、湯温サーミスタ５２、風呂サーミスタ５４より検出される温度情報に基づいて制御される。風呂サーミスタ５４は風呂用給湯配管２４内の温度情報を給湯制御部４２に出力する。

湯張り用開閉弁３１は、給湯制御部４２により制御され、風呂用給湯配管２４に流れる混合湯を開閉する電磁弁である。湯張り用流量カウンタ３２は風呂用給湯配管２４内に流れる混合湯流量を検出するものであり、この流量カウンタ３２により検出された流量情報を給湯制御部４２に出力するようにしている。そして、逆止弁３３は浴水を風呂用給湯配管２４内に逆流させないための弁である。なお、湯張り制御についての説明は省略する。

このように、高中温混合弁１７、給湯用混合弁２０、風呂用混合弁２３は、それぞれの出口側に設けられた湯温サーミスタ５２、給湯サーミスタ５３、風呂サーミスタ５４で検出される給湯水の湯温に基づいてフィードバック制御を行うようにしている。また、流量カウンタ２２、３２が給湯配管２１や風呂用給湯配管２４内の水の流れを検出したときは、それぞれの末端の給湯水栓、シャワー水栓や湯張り用開閉弁３１が開弁されて給湯用水を出湯している状態である。

そして、貯湯タンク１１の外壁面には、貯湯量および貯湯温度を検出するための複数（本例では５つ）の貯湯サーミスタ５５ａ〜５５ｅが縦方向（貯湯タンク１１の高さ方向）にほぼ等間隔に配置され、貯湯タンク１１内に満たされた湯もしくは水の各水位レベルでの温度情報を給湯制御部４２に出力するようになっている。

つまり、給湯制御部４２は、貯湯サーミスタ５５ａ〜５５ｅからの温度情報に基づいて、貯湯タンク１１内上方の沸き上げられた湯と、貯湯タンク１１内下方の沸き上げられる前の水との境界位置を検出できるとともに、これにより貯湯量が検出できるようになっている。

また、これらサーミスタ５５ａ〜５５ｅうち、貯湯サーミスタ５５ａは、貯湯タンク１１の最上部外壁面に設けられており、高温取り出し管１４に吸入される高温の湯の温度である貯湯タンク１１内最上部の湯温を検出する出湯サーミスタの機能も有している。また、貯湯サーミスタ５５ｃは、前述の中温取り出し管１６とほぼ同一の高さに配置されている。これにより、中温取り出し管１６から導出される湯温を検出する出湯サーミスタの機能も有している。

貯湯タンク１１の下部には、貯湯タンク１１内の下部の水を吸入するための吸入口１１ｂが設けられ、貯湯タンク１１の上方には、貯湯タンク１１内の上部に湯を吐出する吐出口１１ｃが設けられている。そして、吸入口１１ｂと吐出口１１ｃとは流体加熱経路である往き管１３ａと戻り管１３ｂとが接続されており、この往き管１３ａ、戻り管１３ｂの中途、つまり、流体加熱経路の一部がヒートポンプユニット１０ａ内に配置されている。

流体加熱経路には、図示しない循環ポンプと水冷媒熱交換器とが設けられている。循環ポンプは、貯湯タンク１１の下部に設けられた吸入口１１ｂから水を吸い込んで水冷媒熱交換器に通水させて貯湯タンク１１の上部に設けられた吐出口１１ｃに戻すように水流を発生させるポンプである。

循環ポンプは、内蔵するモータの回転数に応じて流量を調整することができ、熱源制御部４１によって制御される。一方の水冷媒熱交換器は、吸入口１１ｂから吸入した貯湯タンク１１内の水を高温冷媒との熱交換により加熱して、吐出口１１ｃから貯湯タンク１１内に戻すことにより貯湯タンク１１内の水を高温の湯に沸き上げることができる。

ヒートポンプサイクルは、図示しない冷媒圧縮機、水冷媒熱交換器、減圧手段、冷媒蒸発器などからなり、水冷媒熱交換器で高温（本実施形態では、約８５〜９０℃）の給湯水を生成する超臨界ヒートポンプサイクルである。この超臨界ヒートポンプサイクルとは、高圧側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となるヒートポンプサイクルを称しており、例えば、二酸化炭素、エチレン、エタン、酸化窒素などを冷媒とするヒートポンプサイクルである。また、ヒートポンプユニット１０ａは、熱源制御部４１からの制御信号により作動するとともに、作動状態を熱源制御部４１に出力するようになっている。

次に、本発明に係るミストノズル６４に温水を供給するミスト用給湯経路としてのミスト用給湯配管６１について説明する。ミスト用給湯配管６１は、前述した給湯配管２１がタンクユニット１０ｂから出た先で給湯配管２１から分岐されている。そして、そのミスト用給湯配管６１には、温水断続手段としてのミスト用給湯開閉弁６２と、その先に温水のミストを噴出するミストノズル６４とが設けられて図示しない浴室内に配置されている。ミスト用給湯開閉弁６２は、制御手段としてのミスト制御部４３によって制御され、ミスト用給湯配管６１に流れる混合湯を開閉する電磁弁である。

ヒートポンプユニット１０ａおよびタンクユニット１０ｂは浴室外の屋外に配置されており、ミスト用給湯配管６１は、浴室内に引き込まれた給湯配管２１から分岐させてミストノズル６４に接続され、温度調整された温水をミストノズル６４まで供給するようになっている。そしてミスト制御部４３は、図示しないミストサウナ操作パネルからの操作情報によってミスト用給湯開閉弁６２のアクチュエータを制御する。

また、熱源制御部４１および給湯制御部４２は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵の図示しないＲＯＭには、予め設定された制御プログラムが設けられており、図示しない給湯、風呂用操作パネルからの操作情報、各種センサー類からの温度情報、流量情報、圧力情報、ヒートポンプユニット１０ａからの信号などを受信する。

そして、これらの信号に基づいて、熱源制御部４１はヒートポンプユニット１０ａ内のアクチュエータ類を制御し、給湯制御部４２は混合弁１７、２０、２３、開閉弁３１のアクチュエータ類を制御するように構成されている。なお、熱源制御部４１と給湯制御部４２とは一体に構成されていても良い。給湯、風呂用操作パネルは台所や浴室内などの湯を使用する場所の壁面に設置さている。また、ミストサウナ操作パネルは、浴室内や脱衣所などの壁面に設置さている。または、給湯、風呂用操作パネルと一体化して構成されていても良い。

次に、本発明に係る本実施形態での特徴構成について説明する。本実施形態では、各給湯経路である給湯配管２１および風呂給湯配管２４の途中に流量検出手段としての給湯側流量調整弁２２と風呂側流量調整弁３２とを設けている。これは、給湯配管２１の流量カウンタ２２と風呂給湯配管２４の湯張り用流量カウンタ３２との検出値から給湯制御部４２で総流量を算出し、所定値（例えば、１５Ｌ／ｍｉｎ）を上回らないようにそれぞれの流量調整弁６５、６６を駆動して流量調整するものである。

以上の構成による貯湯式給湯装置の概略作動について説明する。まず、貯湯タンク１１に貯えられた高温の給湯用水を給湯する場合は、給湯配管２１の末端に設けられた図示しない給湯水栓が開かれると、貯湯タンク１１内に貯えられた給湯用水が高中温混合弁１７、給湯用混合弁２０を介して所望する設定温度に温度調整されて給湯水栓より給湯される。

また、給湯、風呂用操作パネルから風呂１００の湯張りを指示した場合は、風呂給湯配管２４の途中に設けられた湯張り用開閉弁３１が開かれ、貯湯タンク１１内に貯えられた給湯用水が高中温混合弁１７、風呂用混合弁２３を介して所望する設定温度に温度調整されて風呂１００内に湯張りされる。

これらのときに、水道水が貯湯タンク１１の下方から給水されて水道水と給湯用水との境界位置が上方に移動することになる。そして、貯湯サーミスタ５５ａ〜５５ｅの検出信号により、貯湯タンク１１内の貯湯量が所定量以下となったときに、ヒートポンプユニット１０ａを作動させて貯湯タンク１１内の水を沸き上げる沸き上げ運転が行われる。

また、図示しないミストサウナ操作パネルの操作信号により、浴室内に温水のミストを発生させるときは、ミスト制御部４３によってミスト用給湯開閉弁６２を開く。これにより、ミスト用給湯開閉弁６２の下流に温度調整された温水が流れてミストノズル６４に温度調整された温水が供給され、ミストノズル６４から浴室内に温水のミストが噴出される。

このように給湯を行っている間、給湯制御部４２は給湯配管２１の流量カウンタ２２と風呂給湯配管２４の湯張り用流量カウンタ３２との検出値から総流量を算出し、その総流量が所定値を上回りそうな場合、流量調整弁６５、６６を駆動して総流量が所定値を上回らないように流量調整が成される。

この際、２つの流量調整弁６５、６６のうち、出湯が行われる出湯端末が接続された配管に設けられた流量調整弁によって温水の流量調整が行われる。なお、風呂１００への湯張り、および給湯配管２１に接続された給湯端末からの出湯が同時に行われる場合、流量調整弁６６を優先的に作動させ、給湯配管２１および風呂給湯配管２４を通過する温水の総流量を低下させる。

流量調整弁６６の作動のみでは、ミスト用給湯経路６１側の給湯圧力（流量）を、ミスト化を行うことができる圧力以上とすることができない場合、流量調整弁６５を作動させ、給湯配管２１および風呂給湯配管２４を通過する温水の総流量をさらに低下させる。

次に、本実施形態での特徴と、その効果について述べる。本実施形態では、ヒートポンプユニット１０ａによって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク１１と、貯湯タンク１１の上部に接続され、給湯用の温水を取り出す高温取り出し管１４と、貯湯タンク１１の下部に接続され、冷水を供給する給水管１９と、給水管１９から分岐し、貯湯タンク１１をバイパスし、高温取り出し管１４に接続される給水配管１９ａ、１９ｂと、高温取り出し管１４から供給される温水と給水配管１９ａ、１９ｂから供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路２１、２４とを有する。

そして、給湯経路２１、２４に接続され、給湯経路２１、２４を通過する温水を出湯する出湯端末と、給湯配管２１から分岐したミスト用給湯配管６１と、ミスト用給湯配管６１の終端に設けられて温水を噴霧するミストノズル６４と、給湯経路２１、２４およびミスト用給湯配管６１を通過する温水の流量の合計値を検出する流量カウンタ２２、３２と、流量カウンタ２２、３２によって検出される温水の流量が所定量以下となるように調整する流量調整弁６５〜６７とを有している。

これは、例えばシャワーの使用と浴槽への湯張りなど、複数の給湯経路２１、２４で同時に給湯されるなどで貯湯タンク１１内の圧力が低下すると、ミスト用給湯配管６１に流れる温水の流量も比例的に低下する。ミストノズル６４は、所定値を下回る低流量になるとミスト化が充分にできなくなる。

そこで、これによれば、流量カウンタ２２、３２から総流量を検出し、所定値を上回らないようにそれぞれの流量調整弁６５〜６７を駆動して流量調整するものである。これにより、ミスト用給湯配管６１側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。

特に、貯湯タンク１１内に貯湯された湯を、各出湯端末およびミスト用給湯経路６１から出湯させる給湯装置の場合、給水管１９には減圧弁１２によってミスト化に必要な所定の圧力（１２０ｋＰａ）に近い圧力（１７０ｋＰａ）まで減圧されるため、出湯端末の使用状況や施工条件による影響を大きく受ける。しかしながら、上述した実施の形態を適用することによって、貯湯タンク１１を介して各出湯端末に出湯される給湯装置であっても出湯端末の使用状況や施工条件にかかわらず、充分なミスト機能を有することができる。

また、流量調整弁６５は、給湯配管２１のうちミスト用給湯配管６１の上流側端部よりも上流側に設けられている。上記の発明では、流量調整弁６５〜６７を有することを特徴としたが、これによれば、給湯配管２１のうちミスト用給湯配管６１の上流側端部よりも上流側となる部位に流量調整弁６５を設置したものである。

この構成において、流量カウンタ２２、３２から総流量を検出し、所定値を上回らないように流量調整弁６５、６６を駆動して流量調整するものである。これによっても、ミスト用給湯配管６１側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。

また、給湯経路２１、２４は、給湯端末に接続され、ミスト用給湯経路６１が接続される給湯配管２１と、浴槽１００に接続される風呂用給湯配管２４とを有しており、給湯配管２１には、給湯配管２１を通過する温水の流量を調整する第１流量調整弁６５が設けられており、風呂用給湯配管２４には、風呂用給湯配管２４を通過する温水の流量を調整する第２の流量調整弁６６が設けられており、流量カウンタ２２、３２によって検出される温水の流量が所定量以下となるように第２の流量調整６６を優先的に調整することを特徴としている。

これによれば、ユーザーが、端末からの出湯量低下を感じにくい風呂への給湯流量を優先的に低下させることで、流量低下によるユーザーへの不快感を低減することができる。

また、風呂１００への湯張り、および給湯配管２１に接続された給湯端末からの出湯が同時に行われる場合、流量調整弁６６を優先的に作動させるので、出湯流量の低下を使用者が認識し易い給湯端末からの出湯量を低下させることなく、ミスト機能を維持させることができる。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。上述した第１実施形態では、流量調整弁６５、６６を給湯経路２１、２４のそれぞれ設置した実施の形態について述べたが、本実施形態によれば、給水管１９の減圧弁１２の上流側に給水側流量調整弁６７を１つだけ設置したものである。なお、図中第１の実施の形態と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

本実施形態では、流量調整弁６７は給水管１９のうち給水配管１９ａ、１９ｂの上流側端部よりも上流側となる部位に設けられている。上記の発明では、流量調整弁６５〜６７を有することを特徴としたが、この請求項２に記載の発明によれば、給水管１９のうち給水配管１９ａ、１９ｂの上流側端部よりも上流側となる部位に流量調整弁６７を１つだけ設置したものである。

この構成において、流量検出手段２２、３２から総流量を検出し、所定値を上回らないように流量調整弁６７を駆動して流量調整するものである。これによっても、ミスト用給湯配管６１側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。また、給湯経路２１、２４が複数有っても流量調整手段（６７）が一つで済むことよりコストを抑えることができる。

（第３実施形態）
図３は、本発明の第３実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。上述した実施の形態では、流量カウンタ２２、３２の検出値によって温水の圧力低下を検知する形態について述べたが、図３に示すようにヒートポンプユニット１０ａによって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク１１と、貯湯タンク１１の上部に接続され、給湯用の温水を取り出す高温取り出し管１４と、貯湯タンク１１の下部に接続され、冷水を供給する給水管１９と、給水管１９から分岐し、貯湯タンク１１をバイパスし、高温取り出し管１４に接続される給水配管１９ａ、１９ｂと、高温取り出し管１４から供給される温水と給水配管１９ａ、１９ｂから供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路２１、２４とを有する。

そして、給湯経路２１、２４に接続され、給湯経路２１、２４を通過する温水を出湯する出湯端末と、給湯配管２１から分岐したミスト用給湯配管６１と、ミスト用給湯配管６１の終端に設けられて温水を噴霧するミストノズル６４と、貯湯タンク１１内に設けられ、貯湯槽内の給湯用水の圧力を検出する圧力センサー５６と、圧力センサー５６によって検出される圧力が所定値を下回らないように温水の流量を調整する流量調整弁６５〜６７とを有するようにしている。

第１、第２実施形態では、流量カウンタ２２、３２の検出値にて流量の出しすぎ（＝圧力低下）を監視する構成となっていたが、これによれば、貯湯タンク１１に圧力センサー５６を直接設置して、圧力が所定値を下回らないように流量調整弁６５〜６７を調整するようにしたものである。この構成によっても、ミスト用給湯配管６１側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。なお、上述した実施の形態と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

貯湯タンク１１の下部には、貯湯タンク１１内の浴水の圧力を検知する圧力センサー５６が設けられている。給湯制御部４２は、圧力センサー５６で検出される圧力が所定値を下回らないように流量調整弁６５、６６（第２実施形態の構成とすれば流量調整弁６７）にて流量調整する。ミスト用給湯配管６１側の給湯圧力（流量）を所定値以上に保つことができてミスト機能に悪影響を与えることがない。

（第４実施形態）
図４は、本発明の第４実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。なお、上述した実施の形態と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。本実施形態は、上述した各実施形態と同じく浴室内に温水のミストを噴霧するミスト発生ユニット１０ｃに温水を供給する貯湯式給湯装置であるが、ミスト専用の湯水混合ユニット１０ｄを設けたものである。

ヒートポンプユニット１０ａによって内部の水を加熱するとともに貯えるタンクユニット１０ｂと、そのタンクユニット１０ｂ内に給湯用水を供給する給水管１９と、その給水管１９に設けられて供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する減圧弁（第１減圧手段、第１減圧弁とする）１２を有する部分は同じであるが、ヒートポンプユニット１０ａからタンクユニット１０ｂへ戻る戻り管１３ｂから分岐されて延設された高温側供給配管（高温側供給経路）２５と、給水管１９の第１減圧弁１２の上流側から分岐されて延設された低温側供給配管（低温側供給経路）２６とを設けている。

そして、低温側供給配管２６に設けられて供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する第２減圧弁（第２減圧手段）６８と、高温側供給配管２５から供給される高温水と第２減圧弁６８を経て供給される給湯用水とを混合させてミスト発生ユニット１０ｃに供給する温水の温度調整を行うミスト用湯水混合弁（ミスト用湯水混合手段）６９とを設けている。そして、第２減圧弁６８で設定する圧力を第１減圧弁１２で設定する圧力よりも小さく設定している。

このミスト用湯水混合弁６９の出口側にはミスト温サーミスタ５７が設けられており、ミスト用湯水混合弁６９で混合された給湯水の湯温を検出してミスト制御部４３に入力するようになっている。そして、ミスト用湯水混合弁６９は、は、その出口側に設けられたミスト温サーミスタ５７で検出される給湯水の湯温に基づいてフィードバック制御を行うようにしている。

また、ミスト制御部４３は、図示しないミストサウナ操作パネルからの操作情報によってミスト用給湯開閉弁６２のアクチュエータを制御して、ミストノズル６４に流れる混合湯を開閉する。なお、ミスト発生ユニット１０ｃ、湯水混合ユニット１０ｄおよびミスト制御部４３は、各組み合わせで一体に構成しても良い。

本実施形態によれば、タンクユニット１０ｂの上部から延設した高温側供給配管２５から供給される高温水と、給水管１９から延設された低温側供給配管２６から供給される給湯用水とをミスト用湯水混合弁６９で混合し、適度な温度に調整してミスト発生ユニット１０ｃに供給する。

ここで、ミスト用湯水混合弁６９にて混合する際、高温水側と給湯用水側の圧力差があると安定して混合ができないが、圧力差を最小限とするために、第２減圧弁６８を低温側供給配管２６側に設置してある。そして、第２減圧弁６８で設定する圧力を第１減圧弁１２で設定する圧力（例えば、１７０ｋＰａ）よりも小さく設定（例えば、１５０ｋＰａ）することにより、給湯や湯張りによって貯湯タンク１１の中の湯が使われたときの圧力低下の影響を最小限に抑えることができる。

なお、ミスト用湯水混合弁６９は、給湯用混合弁２０と同様に、混合後に温度検出手段としてのサーミスタ５７を設けて温度検出をし、電気的に弁開度を調整して給湯温度を調整しても良いし、サーモワックスのような設定温度固定式であっても良い。また、第１〜第３実施形態の流量調整弁６５〜６７での流量調整と組み合せて用いても良い。

（その他の実施形態）
上述した実施形態に記載した所定圧確保のための流量調整は、ミスト噴霧を行っているときに限って行うようにしても良い。また、上述の実施形態では、ヒートポンプユニット１０ａを高温側の冷媒圧力が冷媒の臨界圧力以上となる超臨界ヒートポンプサイクルにて構成させたが、これに限らず、例えば、フロン冷媒を用いた一般的なヒートポンプサイクルで構成しても良い。また、上述の実施形態では、風呂用給湯配管２４側に流量調整弁６６を設けているが、この流量調整弁６６を設ける代わりに湯張り用開閉弁３１を一時的に閉とするようにしても良い。

本発明の第１実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の第２実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の第３実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。 本発明の第４実施形態における貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。 従来の貯湯式給湯装置の全体構成を示す模式図である。

符号の説明

１０ａ…ヒートポンプユニット（加熱装置）
１０ｂ…タンクユニット
１０ｃ…ミスト発生ユニット
１１…貯湯タンク
１２…減圧弁、第１減圧弁（第１減圧手段）
１３ｂ…戻り管
１４…高温取り出し管
１９…給水管
１９ａ…給水配管
１９ｂ…給水配管
２１…給湯配管（給湯経路）
２２…流量カウンタ（流量検出手段）
２４…風呂用給湯配管（給湯経路）
２５…高温側供給配管（高温側供給経路）
２６…低温側供給配管（低温側供給経路）
３２…湯張り用流量カウンタ（流量検出手段）
５６…圧力センサー（圧力検出手段）
６１…ミスト用給湯配管（ミスト用給湯経路）
６４…ミストノズル（ミスト発生手段）
６５…給湯側流量調整弁（流量調整手段、第１の流量調整手段）
６６…風呂側流量調整弁（流量調整手段、第２の流量調整手段）
６７…給水側流量調整弁（流量調整手段）
６８…第２減圧弁（第２減圧手段）
６９…ミスト用湯水混合弁（ミスト用湯水混合手段）
１００…風呂

Claims (6)

1. 加熱装置（１０ａ）によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク（１１）と、
   前記貯湯タンク（１１）の上部に接続され、給湯用の温水を取り出す高温取り出し管（１４）と、
   前記貯湯タンク（１１）の下部に接続され、冷水を供給する給水管（１９）と、
   前記給水管（１９）から分岐し、前記貯湯タンク（１１）をバイパスし、前記高温取り出し管（１４）に接続される給水配管（１９ａ、１９ｂ）と、
   前記高温取り出し管（１４）から供給される温水と前記給水配管（１９ａ、１９ｂ）から供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路（２１、２４）と、
   前記給湯経路（２１、２４）に接続され、前記給湯経路（２１、２４）を通過する温水を出湯する出湯端末と、
   前記給湯経路（２１）から分岐したミスト用給湯経路（６１）と、
   前記ミスト用給湯経路（６１）の終端に設けられて温水を噴霧するミスト発生手段（６４）と、
   前記給湯経路（２１、２４）および前記ミスト用給湯経路（６１）を通過する温水の流量の合計値を検出する流量検出手段（２２、３２）と、
   前記流量検出手段（２２、３２）によって検出される温水の流量が所定量以下となるように調整する流量調整手段（６５〜６７）とを有することを特徴とする貯湯式給湯装置。
2. 前記流量調整手段（６７）は前記給水管（１９）のうち前記給水配管（１９ａ、１９ｂ）の上流側端部よりも上流側となる部位に設けられていることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
3. 前記流量調整手段（６５）は、前記給湯経路（２１）のうち前記ミスト用給湯経路（６１）の上流側端部よりも上流側に設けられていることを特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
4. 前記給湯経路（２１、２４）は、給湯端末に接続され、前記ミスト用給湯経路（６１）が接続される給湯配管（２１）と、風呂（１００）に接続される風呂用給湯配管（２４）とを有しており、
   前記給湯配管（２１）には、前記給湯配管（２１）を通過する温水の流量を調整する第１の流量調整手段（６５）が設けられており、
   前記風呂用給湯配管（２４）には、前記風呂用給湯配管（２４）を通過する温水の流量を調整する第２の流量調整手段（６６）が設けられており、
   前記流量検出手段（２２、３２）によって検出される温水の流量が所定量以下となるように前記第２の流量調整手段（６６）を優先的に調整することを特徴とする請求項３記載の貯湯式給湯装置。
5. 加熱装置（１０ａ）によって加熱された給湯用の温水を貯える貯湯タンク（１１）と、
   前記貯湯タンク（１１）の上部に接続され、給湯用の温水を取り出す高温取り出し管（１４）と、
   前記貯湯タンク（１１）の下部に接続され、冷水を供給する給水管（１９）と、
   前記給水管（１９）から分岐し、前記貯湯タンク（１１）をバイパスし、前記高温取り出し管（１４）に接続される給水配管（１９ａ、１９ｂ）と、
   前記高温取り出し管（１４）から供給される温水と前記給水配管（１９ａ、１９ｂ）から供給される冷水とを混合して温水を供給する給湯経路（２１、２４）と、
   前記給湯経路（２１、２４）に接続され、前記給湯経路（２１、２４）を通過する温水を出湯する出湯端末と、
   前記給湯経路（２１）から分岐したミスト用給湯経路（６１）と、
   前記ミスト用給湯経路（６１）の終端に設けられて温水を噴霧するミスト発生手段（６４）と、
   前記貯湯タンク（１１）内に設けられ、貯湯槽内の給湯用水の圧力を検出する圧力検出手段（５６）と、
   前記圧力検出手段（５６）によって検出される圧力が所定値を下回らないように温水の流量を調整する流量調整手段（６５〜６７）とを有することを特徴とする貯湯式給湯装置。
6. 浴室内に温水のミストを噴霧するミスト発生ユニット（１０ｃ）に温水を供給する貯湯式給湯装置であり、
   加熱装置（１０ａ）によって内部の水を加熱するとともに貯えるタンクユニット（１０ｂ）と、
   前記タンクユニット（１０ｂ）内に給湯用水を供給する給水管（１９）と、
   前記給水管（１９）に設けられて供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する第１減圧手段（１２）と、
   前記加熱装置（１０ａ）から前記タンクユニット（１０ｂ）へ戻る戻り管（１３ｂ）から分岐されて延設された高温側供給経路（２５）と、
   前記給水管（１９）の前記第１減圧手段（１２）の上流側から分岐されて延設された低温側供給経路（２６）と、
   前記低温側供給経路（２６）に設けられて供給される給湯用水の圧力を所望圧力に設定する第２減圧手段（６８）と、
   前記高温側供給経路（２５）から供給される高温水と前記第２減圧手段（６８）を経て供給される給湯用水とを混合させて前記ミスト発生ユニット（１０ｃ）に供給する温水の温度調整を行うミスト用湯水混合手段（６９）とを備えた貯湯式給湯装置において、
   前記第２減圧手段（６８）で設定する圧力を前記第１減圧手段（１２）で設定する圧力よりも小さくしたことを特徴とする貯湯式給湯装置。

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