JP2008196728A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】ミスト発生装置内の湯水が流通する配管に破損箇所があったとしても、安全なミスト浴を楽しむことのできる貯湯式給湯機を提供すること。
【解決手段】貯湯タンク１と、高温水を出湯するミスト給湯管１１と、水を供給するミスト給水管１３と、高温水と水とを混合するミスト混合手段１５と、混合された湯の温度を検出するミスト湯温検出手段１７と、ミスト混合手段１５にて混合された湯水をミスト状に噴出するミスト発生装置９と、ミスト発生装置９へ送る湯の温度を設定するミスト湯温設定手段１９とを備え、ミスト湯温検出手段１７で検出される温度が、ミスト湯温設定手段９で設定した温度となるように、ミスト混合手段１５の混合比率を制御するとともに、ミスト混合手段１５における湯と水との混合比率が所定の比率以上変化した場合は、ミスト湯温設定手段１９で設定した温度よりも低い温度になるよう、混合比率を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ミスト発生装置に接続可能な貯湯式給湯機に関するものである。

従来のミスト発生装置は、給水管から給湯装置に水が供給され、給湯装置の湯と、給水源からの水とを混合することによって、浴室などにミストを提供している（例えば、特許文献１参照）
特開２００５−３４２０８７号公報

しかしながら、前記従来の構成のようなミスト発生装置では、ミスト発生装置内の配管もしくは給湯装置からミスト発生装置までの間の配管に、破損もしくは接続不良などがあった場合には、その破損箇所もしくは接続不良箇所から湯が漏れることによって、使用者に大量の湯がかかってしまうおそれがあるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するものであり、ミスト発生装置内の湯水が流通する配管、もしくはミスト発生装置に至る湯水が流通する配管に破損箇所もしくは接続不良箇所があったとしても、使用者に高温の湯水をかけることのない安全なミスト浴を楽しむことのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

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、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の上方部の高温水を出湯するミスト給湯管と、水を供給するミスト給水管と、前記ミスト給湯管から供給される高温水と前記ミスト給水管から供給される水とを混合するミスト混合手段と、前記ミスト混合手段で混合された湯の温度を検出するミスト湯温検出手段と、前記ミスト混合手段にて混合された湯水をミスト状に噴出するミスト発生装置と、前記ミスト発生装置へ送る湯の温度を設定するミスト湯温設定手段とを備え、前記ミスト湯温検出手段で検出される温度が、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度となるように、前記ミスト混合手段における湯と水との混合比率を制御するとともに、前記ミスト混合手段における湯と水との混合比率が所定の比率以上変化した場合は、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度よりも低い温度となるように、前記ミスト混合手段の混合比率を制御することを特徴とするものである。

これによって、ミスト発生装置内の配管に破損箇所もしくは接続不良箇所があったとしても、高温の湯水を供給することを防止することができるので、使用者に高温の湯をかけることのない安全なミスト浴を楽しむことができる。

本発明の貯湯式給湯機は、ミスト発生装置内の湯水が流通する配管、もしくはミスト発生装置に至る湯水が流通する配管に破損箇所もしくは接続不良箇所があったとしても、使用者に高温の湯水をかけることのない安全なミスト浴を楽しむことのできる貯湯式給湯機を提供することができる。

第１の発明の貯湯式給湯機は、湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の上方部の高温水を出湯するミスト給湯管と、水を供給するミスト給水管と、前記ミスト給湯管か
ら供給される高温水と前記ミスト給水管から供給される水とを混合するミスト混合手段と、前記ミスト混合手段で混合された湯の温度を検出するミスト湯温検出手段と、前記ミスト混合手段にて混合された湯水をミスト状に噴出するミスト発生装置と、前記ミスト発生装置へ送る湯の温度を設定するミスト湯温設定手段とを備え、前記ミスト湯温検出手段で検出される温度が、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度となるように、前記ミスト混合手段における湯と水との混合比率を制御するとともに、前記ミスト混合手段における湯と水との混合比率が所定の比率以上変化した場合は、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度よりも低い温度となるように、前記ミスト混合手段の混合比率を制御することにより、ミスト発生装置内の配管に破損箇所もしくは接続不良箇所があったとしても、高温の湯水を供給することを防止することができるので、使用者に高温の湯水を大量にかけることのない安全なミスト浴を楽しむことができる。

第２の発明の貯湯式給湯機は、特に第１の発明において、貯湯タンクの側面の上下方向に複数個取り付けられたタンク温度検出手段を備え、前記タンク温度検出手段によって、前記貯湯タンクの熱量が、所定時間内に所定熱量以上減少した場合に、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度よりも低い温度となるように、前記ミスト混合手段の混合比率を制御することにより、第１の発明では発見できない破損箇所もしくは接続不良をも検出することができるため、より安全にミスト浴を楽しむことができる。

第３の発明の貯湯式給湯機は、特に第１もしくは第２の発明において、前記貯湯タンクの下部から水を供給するタンク給水管を備え、ミスト給水管は、前記タンク給水管から分岐されるとともに、前記ミスト給水管が分岐されている分岐点よりも上流側に給水遮断手段を設けたことにより、給水源を遮断することによって、貯湯タンク内に常時かかっていた給水圧力を遮断することになるので、通常ならば給水圧力によって貯湯タンクの上方部からミスト発生装置に高温水を供給するのを、給水圧力がかからなくなり、高温水の出湯を止めることができる。

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図である。図１において、本発明の貯湯式給湯機は、湯水を貯える貯湯タンク１と、貯湯タンク１の下方部の低温水を高温水に沸き上げる水冷媒熱交換器２と、前記貯湯タンク１の下方部の低温水を水冷媒熱交換器２に送水する水ポンプ３とを備えており、図１に示すように、貯湯タンク１と水ポンプ３と水冷媒熱交換器２を順次環状に接続して、貯湯タンク１の下方部の低温水を、水冷媒熱交換器２にて高温水にし、その高温水を貯湯タンク１の上方から貯えている。なお、貯湯タンク１の底部には、給水源からタンク給水管４が、給水遮断手段である二方弁５を介して接続されている。

また、本発明の貯湯式給湯機は、熱源としてヒートポンプを使用している。図１に示すように、冷媒を圧縮する圧縮機６と、大気から熱を吸熱する蒸発器７と、冷媒を減圧する減圧装置８とを有し、圧縮機６と水冷媒熱交換器２と減圧装置８と蒸発器７とを冷媒管によって順次環状に接続されており、冷媒管内を流通する冷媒には、二酸化炭素を使用している。つまり高圧側では臨界圧力を超えるので、水に熱を奪われても凝縮することがなく、高温の湯を得ることができる。

また、浴室などにはミスト発生装置９やカラン等の給湯端末１０を備えており、貯湯タンク１の上方部には、ミスト発生装置９に高温水を供給するミスト給湯管１１、給湯端末１０に高温水を供給する端末給湯管１２を備えており、また二方弁５よりも下流側のタン
ク給水管４からは、ミスト発生装置９に水を供給するミスト給水管１３、給湯端末１０に水を供給する端末給水管１４が分岐している。

また、ミスト給湯管１１とミスト給水管１３とはミスト混合手段である混合弁１５で接続されており、混合弁１５で適温に湯が混合され、混合された湯をミスト発生装置９に供給している。また、端末給湯管１２と端末給水管１４とは端末混合手段である混合弁１６で接続されており、混合弁１６で適温に湯が混合され、混合された湯を給湯端末１０に供給している。また、混合弁１５および混合弁１６の下流側にはそれぞれ、ミスト湯温検出手段であるサーミスタ１７、および端末湯温検出手段であるサーミスタ１８が備えられており、サーミスタ１７およびサーミスタ１８で検出する値が、リモコン等によって設定された給湯端末の設定温度もしくはミスト発生装置９の設定温度となるように、混合弁１５および混合弁１６の混合比率を設定している。

また、ミスト温度を設定可能なミスト湯温設定手段であるリモコン１９を備えており、リモコン１７でミスト発生装置９に供給する湯の温度を設定している。

以上のように構成された貯湯式給湯機に関して、ミスト発生装置９に湯を供給し、浴室内でミスト浴を行うための動作および作用を説明する。

まず、使用者は浴室内に設置されているリモコン１９で、ミスト発生装置９に供給する湯の温度を設定する。そしてサーミスタ１７で検出する温度が、リモコン１９で設定した温度になるように、混合弁１５の混合比を調節する。

例えば、例えば浴室内の温度を素早く上昇させたい時などには、ミスト発生装置９に供給する湯の温度を６０℃の高温に設定する。以下、本実施の形態１ではミスト発生装置９に供給する湯の温度を６０℃に設定したときの動作について説明する。なお、本実施の形態で記載している値は、単なる一実施例に過ぎず、この値に限定されるものではない。

ミスト発生装置９で使用する湯の量は、給湯端末１０と違い、湯水がミスト状に噴出するミストノズルによって一定の量となっている。本実施の形態では、ミスト発生装置９に供給される湯水の流量は、毎分１Ｌ程度の流量である。また大量の湯水を使用しないため、短時間で貯湯タンク１から供給される湯の温度が大きくは変化しないので、設定温度が一定（本実施の形態では６０℃）で、かつ流量、湯温が一定であるならば、混合弁１５の混合比率は一定の値に落ち着く。

例えば、設定温度が６０℃で、かつ、高温水の温度が７５℃、水の温度が１５℃で、流量が毎分１Ｌの時であれば、混合弁１５における混合比率は、湯：水＝８０：２０となる。ここでの混合比率は、実際に流れている湯と水との流量比ではなく、混合弁１５の動作角度を示している。もし実際の流量比で混合弁１５の混合比率を求めた場合には、湯：水＝７５：２５となるが、本実施の形態で、湯：水＝８０：２０としているのは、混合弁１５の形状に流量特性があるため、動作角度と実際に流れる流量比に差が生じているが、基本的な制御は、サーミスタ１７が検出する値が略６０℃となる位置に、混合弁１５を調節している。

しかしながら、ミスト発生装置９内の配管や、ミスト発生装置９へ至る配管に破損箇所や接続不良箇所があった場合には、その箇所からミスト発生装置９へ供給される湯が漏れるために、大量の湯が流出するため、例えば、本実施の形態では、毎分１Ｌ程度でミスト発生装置９へ湯が供給されていたのが、毎分１０Ｌに増える。

毎分１０Ｌでミスト発生装置９へ湯が供給された場合、前述したように、混合弁１５に
おける混合比率は、流量特性を有するために、混合比率が異なってしまう。例えば、毎分１０Ｌ流れた場合には、サーミスタ１７が検出する値が６０℃を維持するためには、混合比率が、湯：水＝７０：３０になってしまう。つまり毎分１０Ｌの流量では、毎分１Ｌの流量に比べて、湯側の混合比率が１０％も下がってしまう。このように湯水の混合比率が１０％以上変化したことを検出すると、ミスト発生装置９内の配管もしくは、ミスト発生装置９へ至る配管に破損箇所もしくは接続不良箇所があると判断し、異常を認識することができるので、混合弁１５における混合比率を、混合弁１５から出湯する湯の温度が低い方向に変更することで、破損箇所から使用者に大量の高温水が降り注ぐことを防止することができ、安全にミスト浴を楽しむことができる。なお、本実施の形態では、混合比率が１０％以上変化したときに、配管の異常があると判断したが、この数値に限定されることはなく、適宜異常であるか否かの混合比率の閾値を変更しても問題はない。

また、本実施の形態では、混合弁１５から出湯する湯の温度が低い方向に変更したが、混合弁１５の開度を水側に全開にしてもよく、その場合には、貯湯タンク１から高温水が出湯することがないので、貯湯タンク１の湯切れを防止することができる。

また、混合弁１５における混合比率が異常に変化した場合には、給水遮断手段である二方弁５を閉めることによって給水源からの水の供給を停止させる。この場合には、貯湯タンク１に常時かかっていた給水圧力がかからなくなるため、貯湯タンク１の上部から高温水が出湯することがなく、また給水源からの水の供給もなくなるため、水漏れの拡大を防止することができる。

以上のように、ミスト混合手段である混合弁１５における混合比率が、ある所定の比率以上変化した場合には、混合弁１５における混合比率を水側に駆動させることで、使用者に大量の高温水をかけることを防止することができ、安全にミスト浴を楽しむことができる。また本発明は、給湯端末１０に供給される湯量とは違い、ミスト発生装置９へ供給される湯量が比較的少なく、また常時一定であるので、混合弁１５の混合比率によって、ミスト発生装置９内の配管の以上を検出することができるものである。

（実施の形態２）
図２は、本実施の形態２における貯湯式給湯機の構成図である。図２において、図１と異なる点は、貯湯タンク１の壁面に複数個のサーミスタ２０を設けた点である。図１と同じ構成については、図１と同じ符号を付して、その説明を省略する。

図２において、ミスト発生装置９以外の端末、例えば給湯端末１０やシャワー（図示せず）などで湯を使用しない場合には、ミスト発生装置９のみで使用する湯の量は、ミスト発生装置９へ供給する湯の量が少量であるため、貯湯タンク１内に貯えられている湯で使用する量は比較的少量である。

しかしながら、ミスト発生装置９内の配管や、ミスト発生装置９へ至る配管において破損箇所や接続不良箇所があった場合には、その箇所から湯漏れが生じ、貯湯タンク１内の湯を大量に使用してしまう。そのため、ミスト発生装置９のみを動作させた場合に、貯湯タンク１に設けたサーミスタ２０での検出温度によって、ミスト発生装置９でどの程度湯が使用されたかが分かる。

つまり、ミスト発生装置９しか動作させていないにも関わらず、貯湯タンク１内における熱量変化量が、通常よりも増大したときには、異常であると判断し、実施の形態１と同様に、混合弁１５の混合比率を水側に変更することで、使用者に大量に高温水がかかることを防止することができる。また、貯湯タンク１の温度を検知することで、異常を判断する本実施の形態２は、流量が２倍になれば、使用する湯量が２倍になるので、貯湯タンク
の熱量変化量が大きく、実施の形態１に比べて、比較的少量の漏れであっても検知することができる。

以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、ミスト発生装置を接続することができる貯湯式給湯機に最適な制御を実現することができる。

本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図 本発明の実施の形態２における貯湯式給湯機の構成図

符号の説明

１ 貯湯タンク
２ 水冷媒熱交換器
３ 水ポンプ
４ タンク給水管
５ 二方弁（給水遮断手段）
６ 圧縮機
７ 蒸発器
８ 減圧装置
９ ミスト発生装置
１０ 給湯端末
１１ ミスト給湯管
１２ 端末給湯管
１３ ミスト給水管
１４ 端末給水管
１５ 混合弁（ミスト混合手段）
１６ 混合弁（端末混合手段）
１７ サーミスタ（ミスト湯温検出手段）
１８ サーミスタ（端末湯温検出手段）
１９ リモコン

Claims (3)

1. 湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の上方部の高温水を出湯するミスト給湯管と、水を供給するミスト給水管と、前記ミスト給湯管から供給される高温水と前記ミスト給水管から供給される水とを混合するミスト混合手段と、前記ミスト混合手段で混合された湯の温度を検出するミスト湯温検出手段と、前記ミスト混合手段にて混合された湯水をミスト状に噴出するミスト発生装置と、前記ミスト発生装置へ送る湯の温度を設定するミスト湯温設定手段とを備え、前記ミスト湯温検出手段で検出される温度が、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度となるように、前記ミスト混合手段における湯と水との混合比率を制御するとともに、前記ミスト混合手段における湯と水との混合比率が所定の比率以上変化した場合は、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度よりも低い温度となるように、前記ミスト混合手段の混合比率を制御することを特徴とする貯湯式給湯機。
2. 貯湯タンクの側面の上下方向に複数個取り付けられたタンク温度検出手段を備え、前記タンク温度検出手段によって、前記貯湯タンクの熱量が、所定時間内に所定熱量以上減少した場合に、前記ミスト湯温設定手段で設定した温度よりも低い温度となるように、前記ミスト混合手段の混合比率を制御することを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記貯湯タンクの下部から水を供給するタンク給水管を備え、ミスト給水管は、前記タンク給水管から分岐されるとともに、前記ミスト給水管が分岐されている分岐点よりも上流側に給水遮断手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。

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