JP2008281248A

JP2008281248A - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP2008281248A
Application number: JP2007124227A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Nasu; 一郎奈須; Junichi Hattori; 順一服部; Masafumi Hashimoto; 雅文橋本; Hiroshi Ishihara; 博石原; Hiroshi Kitanishi; 博北西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-05-09
Filing date: 2007-05-09
Publication date: 2008-11-20

Abstract

【課題】設備を大型化させることなく、ミスト機能を実現した貯湯式給湯機を提供すること。
【解決手段】本発明の貯湯式給湯機は、湯水を貯える貯湯タンク７と、貯湯タンク７に水を給水する給水配管８と、貯湯タンク７の湯を取り出す給湯配管１４と、給湯配管１４からの湯と給水配管８からの水を混合するミスト混合弁１３と、浴室に温水を霧状に噴出するミスト端末２と、ミスト混合弁１３で混合された湯をミスト端末２に供給するミスト給湯配管１４と、ミスト混合弁１３の出湯口に設けられたミスト温度検出手段１５と、ミスト端末に設けられたミスト出湯口温度検出手段とを備え、ミスト出湯口温度検出手段の検出値に基づいて、ミスト混合弁で混合される湯の温度を補正することを特徴とするものである。
【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、この種のミスト機能がついた貯湯式給湯機は一般の給湯器とミスト端末を組み合わせて使用するのが一般的で、給湯器から高温のお湯をミスト端末から浴室に噴霧してミストサウナを実現している。

また、さらに快適性を追求するために給湯機からの高温のお湯と給水配管からの水をミスト端末側で混合して最適温度のミスト噴霧を行うようにしている。（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来のミスト機能付貯湯式給湯機とミスト端末の設置構成を示すものである。また図５は図４に示しているミスト機能付貯湯式給湯機、ミスト端末等の機能構成を示すものである。図４に示すように、ヒートポンプ給湯器１０１と、ミスト端末（ミスト発生装置）１０２と、ミスト端末１０２に供給する温水の温度及び給湯圧を制御する温圧制御装置１０３と（本発明の特徴を表すのに適した範囲で示す）から構成されている。また、図５に示すように温圧制御装置１０３に内蔵された混合弁１０４によってミスト給湯配管１０５からのお湯とミスト給水配管１０６からの水を混合して適温のお湯をミスト端末１０２に供給するようになっている。
特開２００６−３２２６９３号公報

前記従来の構成では、湯と水とを混合した後に、さらにミスト発生装置の直前で水を混合する構成となっているため、ミスト発生装置から噴出される湯を適温に保持することが可能となっている。しかしながら、図５に示すように、前記従来の構成でミスト発生装置を実現する場合には、一般的に浴室の天井に温圧制御装置１０３を取り付けなければならず、さらに、温圧制御装置までミスト給水配管１０６を配管しなければならないため、設備が大型化してしまう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、設備を大型化させることなく、ミスト機能を実現した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、前記貯湯タンクに水を給水する給水配管と、前記貯湯タンクの湯を取り出す給湯配管と、前記給湯配管からの湯と前記給水配管からの水を混合するミスト混合弁と、浴室に温水を霧状に噴出するミスト端末と、前記ミスト混合弁で混合された湯を前記ミスト端末に供給するミスト給湯配管と、前記ミスト混合弁の出湯口に設けられたミスト温度検出手段と、前記ミスト端末に設けられたミスト出湯口温度検出手段とを備え、前記ミスト出湯口温度検出手段の検出値に基づいて、前記ミスト混合弁で混合される湯の温度を補正することを特徴とするものである。

これにより、ミスト混合弁からミスト端末までの配管において、湯を供給している最中に放熱による温度低下が発生したとしても、ミスト端末からの温度情報に基づいてミスト混合弁で混合する湯の温度を補正するため、ミスト端末から適温の湯をミスト状に噴出す
ることができる。

本発明の貯湯式給湯機は、設備を大型化させることなく、ミスト機能を実現した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、前記貯湯タンクに水を給水する給水配管と、前記貯湯タンクの湯を取り出す給湯配管と、前記給湯配管からの湯と前記給水配管からの水を混合するミスト混合弁と、浴室に温水を霧状に噴出するミスト端末と、前記ミスト混合弁で混合された湯を前記ミスト端末に供給するミスト給湯配管と、前記ミスト混合弁の出湯口に設けられたミスト温度検出手段と、前記ミスト端末に設けられたミスト出湯口温度検出手段とを備え、前記ミスト出湯口温度検出手段の検出値に基づいて、前記ミスト混合弁で混合される湯の温度を補正することにより、ミスト端末側に混合弁等のミスト温度の最適化手段を設ける必要がなく、ミスト端末までの配管をミスト給湯配管１本で構成することとなり、工事の困難な浴室天井裏でのミスト端末の設置工事を大幅に簡略化することで省施工化をはかることができるとともに、ミスト混合弁からミスト端末までの配管において、湯を供給している最中に放熱による温度低下が発生したとしても、ミスト端末からの温度情報に基づいてミスト混合弁で混合する湯の温度を補正するため、ミスト端末から適温の湯をミスト状に噴出することができる。

第２の発明の貯湯式給湯機は、特に第１の発明において、ミスト端末からの情報で目標温度に補正を加えるミスト湯温制御手段と、前記ミスト端末と前記ミスト湯温制御手段との間で情報を伝送する通信手段とを備え、前記ミスト湯温制御手段は予め複数の目標温度を保持し、前記ミスト端末は前記通信手段を介して目標温度を選択できるようにしたことにより、通信する情報がシンプルになり、通信手段の構成を簡素化することができるとともに、給湯機側についているミスト混合弁で制御しているミスト温度をミスト端末側から選択可能となり、ミスト配管での放熱等によるミスト温度の低下を補正し、最適なミストを実現することができる。

第３の発明の貯湯式給湯機は、特に第１または第２の発明において、前記通信手段はコモンラインと信号ラインＡ、信号ラインＢの３線で構成し、前記ミスト端末側から各信号ラインにＬｏ、Ｈｉ、パルスの３つの信号を送信するようにしたことにより、９通りの状態が通信可能となり、複雑な通信アルゴリズムを使用することなく簡単な通信アルゴリズムで必要な情報を伝達することができる。

第４の発明に貯湯式給湯機は、特に第３の発明において、前記通信手段は貯湯式給湯機側(受信側)で信号ラインＡ、信号ラインＢを抵抗を介してプルアップ、コモンラインを接地し、ミスト端末側(送信側)で各信号ラインとコモンラインをスイッチ素子で短絡することでＬｏ、開放することでＨｉとし、パルス送信時は短絡と開放を繰り返すことで実現されるとともに、信号ラインＡ、信号ラインＢともパルス出力の場合は位相を反転して送信する構成とし、信号ラインＡ、信号ラインＢが同一位相パルスになった場合、またはＬｏ、Ｌｏになったときは所定の安全動作を行うことにより、信号ラインＡ、Ｂがショートした場合、給湯機側での信号ラインＡ、Ｂの受信信号がＬｏ、Ｌｏまたは同相のパルスとなり、その場合所定の安全動作をおこなうこととなり、信号ラインＡ、Ｂがショートした場合の故障については異常を検出し安全を確保することができる。

第５の発明の貯湯式給湯機は、特に第３の発明において、通信手段は貯湯式給湯機側(受信側)で信号ラインＡ、信号ラインＢを抵抗を介してプルダウン、コモンラインをＨｉ接続し、ミスト端末側(送信側)で各信号ラインとコモンラインをスイッチ素子で短絡する
ことでＨｉ、開放することでＬｏとし、パルス送信時は短絡と開放を繰り返すことで実現されるとともに、信号ラインＡ、信号ラインＢともパルス出力の場合は位相を反転して送信する構成とし、信号ラインＡ、信号ラインＢが同一位相パルスになった場合、またはＨｉ、Ｈｉになったときは所定の安全動作を行うことにより、信号ラインＡ、Ｂがショートした場合、給湯機側での信号ラインＡ、Ｂの受信信号がＨｉ、Ｈｉまたは同相のパルスとなり、その場合所定の安全動作をおこなうこととなり、信号ラインＡ、Ｂがショートした場合の故障については異常を検出し安全を確保することができる。

第６の発明の貯湯式給湯機は、特に第４の発明において、信号ラインＡまたは信号ラインＢがＨｉになった場合に、所定の安全動作を行うことにより、信号ラインＡまたは２がオープン故障をした場合、異常を検出し安全を確保することができる。

第７の発明の貯湯式給湯機は、特に第５の発明において、信号ラインＡまたは信号ラインＢがＬｏになった場合に、所定の安全動作を行うことにより、信号ラインＡまたは２がオープン故障をした場合、異常を検出し安全を確保することができる。

第８の発明の貯湯式給湯機は、特に第４〜７の発明において、所定の安全動作はミスト湯温制御手段の目標温度を水とすることにより、温度的に最も安全な状態にすることで安全を確保することができる。

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、本発明の第１の実施の形態におけるミスト機能付貯湯式給湯機の構成図、図２はミスト端末とミスト湯温制御手段の間で情報を伝える通信手段の回路図、図３は通信手段信号ラインのパルス信号の波形図を示すものである。

図１において、貯湯タンク７に給水配管８より給水し、貯湯タンク７の下部の水を沸上循環ポンプ９で熱源ユニット１０に循環させ、過熱したお湯を三方弁１１を介して貯湯タンク７の上部に戻すように沸き上げ手段を構成している。

熱源ユニット１０はヒートポンプを用いて大気熱を回収し、貯湯タンク７からの循環水と熱交換し加熱するように構成されている。また、熱源ユニット１０が起動直後で循環水を充分加熱できない間は三方弁１１を切り替えて未加熱の循環水を貯湯タンク７の下部に戻すよう構成されている。

沸き上げ手段により加熱され貯湯されたお湯は貯湯タンク７の上部より出湯配管１２を介してミスト混合弁１３で給水配管８からの水と混合され、さらにミスト給湯配管１４を介してミスト端末２に供給される。この時ミスト混合弁１３はミスト温度検出手段であるサーミスタ１５で検出した湯温が所定の目標値になるようミスト温度制御手段によって制御される。

ミスト温度制御手段はミスト混合弁１３を駆動しているステッピングモータに表１に従って駆動出力を出すようになっている。

また、ミスト端末２には、ミスト出湯口温度検出手段であるサーミスタ（図示せず）を有している。

次に図２によりミスト端末とミスト湯温制御手段の間で情報を伝える通信手段について説明する。通信ラインはコモンライン１６、信号ライン１７、信号ライン１８とから構成され、信号ライン１７、１８は抵抗１９でＤＣ電源２０にプルアップされ、またコモンライン１６は受信側で接地されている。

送信側では送信信号２１、２２によってフォトカプラー２３を介して、信号ライン１７、１８とコモンライン１６をそれぞれ短絡するようになっている。つまり、送信信号２１にＨｉが入れば受信信号２４にはＬｏが出力され、反対に送信信号２１にＬｏが入れば受信信号２４にはＨｉが出力される。

送信信号２２にＨｉが入れば受信信号２５にはＬｏが出力され、反対に送信信号２２にＬｏが入れば受信信号２５にはＨｉが出力される。

次に表２によりミスト温度制御手段の動作について説明する。送信側であるミスト端末２はミスト運転ＯＦＦ時(表２Ｎｏ１)、図３に示すように信号ライン１７と信号ライン１８とで位相を逆にしてパルス信号を送出する。このとき受信側であるミスト湯温制御手段は温度制御目標値として水をセットし、ミスト混合弁１３を水側全開とする。

ミスト運転がＯＮにされるとミスト端末２は(表２Ｎｏ2)信号ライン１７にＬｏ、信号ライン１８にパルスを送出する。これに対しミスト温度制御手段は温度制御目標値として４９℃をセットし、ミスト温度センサ１５が温度制御目標値になるよう表１の制御値に従ってミスト混合弁１３を制御する。

ミスト運転中にミスト端末２で検出したミスト湯温が３分間継続して４７℃未満の場合はミスト端末２は(表２Ｎｏ３) 信号ライン１７にパルス、信号ライン１８にＬｏを送出する。これに対しミスト温度制御手段は温度制御目標値として５１℃をセットし、ミスト温度センサ１５が温度制御目標値になるよう表１の制御値に従ってミスト混合弁１３を制御する。

また、ミスト運転中にミスト端末２で検出したミスト湯温が３分間継続して５０℃以上の場合はミスト端末２は(表２Ｎｏ2) 信号ライン１７にＬｏ、信号ライン１８にパルスを
送出する。これに対しミスト温度制御手段は温度制御目標値として４９℃をセットし、ミスト温度センサ１５が温度制御目標値になるよう表１の制御値に従ってミスト混合弁１３を制御するように構成されている。

さらに、信号ライン１７、１８がともにＨｉの場合(表２Ｎｏ４)、ミスト温度制御手段はミスト端末非接続として温度制御目標値を水にセットし、ミスト混合弁１３を水側全開とする。

また、信号ライン１７、１８がともにＬｏの場合(表２Ｎｏ５)、ミスト温度制御手段は信号ラインショートとして温度制御目標値を水にセットし、ミスト混合弁１３を水側全開とする。

また、信号ライン１７、１８がともにＨｉ以外で信号ライン１７、１８いずれかがＨｉの場合(表２Ｎｏ６、７)、ミスト温度制御手段は信号ライン断線として温度制御目標値を水にセットし、ミスト混合弁１３を水側全開とする。

また、信号ライン１７、１８がともに同相のパルスの場合(表２Ｎｏ８)、ミスト温度制御手段は信号ラインショートとして温度制御目標値を水にセットし、ミスト混合弁１３を水側全開とするように構成されている。

以上のように構成されたミスト機能付貯湯式給湯機について、以下その動作、作用を説明する。

まず、貯湯タンク７のお湯を給湯機側に設けたミスト温度制御手段がミスト混合弁１３を制御してミスト温度センサ１５で検出する温度が適温になるよう予め水と混合してミスト端末２に給湯するので、ミスト端末２側に混合弁等のミスト温度制御手段を持つ必要がなく、またミスト端末２への配管もミスト給湯配管１本で済むので、浴室の天井裏に設置するのが一般的なミスト端末の工事性が格段に向上する。

また、通信手段を介してミスト温度制御手段の温度制御目標値を変更することができるのでミスト端末２側で湯温を検出し、配管や外気温の影響で適温に達しない場合も、ミスト給湯温度補正することができ最適なミスト性能を実現できる。

さらに、通信手段は信号ライン２本とコモンライン１本の計３本で複雑な通信アルゴリズムを使用することなく、Ｌｏ、Ｈｉ、パルスを組み合わせた通信方式を使用しているので容易に実現でき、問題のでない安定した動作のミスト機能付貯湯式給湯機を提供するこ
とができる。

ミスト機能付貯湯式給湯機側(受信側)で信号ライン１７、信号ライン１８を抵抗を介してプルアップ、コモンラインを接地し、ミスト端末側(送信側)で各信号ラインとコモンラインをフォトカプラー２３で短絡することでＬｏ、開放することでＨｉとし、パルス送信時は短絡と開放を繰り返すことで実現するとともに、信号ライン１７、信号ライン１８ともパルス出力の場合は図３のように位相を反転して送信する構成としているので、信号ライン１７、信号ライン１８がともにＬｏや、同相のパルスを受信することで信号ラインのショート異常検出したり、信号ライン１７、信号ライン１８がともにＨｉを受信することでミスト端末非接続を検出したり、信号ライン１７、信号ライン１８いずれかのＨｉを受信することで通信ラインの断線異常を検出することができる。

さらにショート異常、断線異常かミスト端末２の非接続を検出した場合はミスト温度制御手段が温度制御目標値を水にし、ミスト混合弁１３を水全開にすることでミスト端末２に高温のお湯を送ることを防止し、安全を図ることができる。

また、ミスト端末側でも所定温度のお湯が送られてこないことで異常を検出してミスト運転を停止させることができる。

なお、実施の形態として通信手段の回路構成として受信側で通信ラインを抵抗を介してプルアップし、コモンラインを接地して、送信側でスイッチ素子で通信ラインとコモンラインを短絡することで信号を送信する方式を示しているが、受信側で通信ラインを抵抗を介して接地し、コモンラインをプルアップして、送信側でスイッチ素子で通信ラインとコモンラインを短絡することで信号を送信する方式でも信号の論理を反転させることで同様の効果を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、簡単な構成でミスト発生装置を接続することができる貯湯式給湯機を実現することができる。

本発明の実施の形態１におけるミスト機能付貯湯式給湯機の構成図本発明の実施の形態１におけるミスト端末とミスト湯温制御手段の間で情報を伝える通信手段の回路図本発明の実施の形態１における通信手段信号ラインのパルス信号の波形図従来のミスト機能付貯湯式給湯機の設置構成図従来のミスト機能付貯湯式給湯機の機能構成図

符号の説明

２ミスト端末
７貯湯タンク
８給水配管
９沸上循環ポンプ
１０熱源ユニット
１１三方弁
１２出湯配管
１３ミスト混合弁
１４ミスト給湯配管
１５ミスト温度センサ
１６コモンライン
１７信号ライン
１８信号ライン
１９抵抗
２０ＤＣ電源
２１送信信号
２２送信信号
２３フォトカプラー
２４受信信号
２５受信信号

Claims

湯水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクに水を給水する給水配管と、前記貯湯タンクの湯を取り出す給湯配管と、前記給湯配管からの湯と前記給水配管からの水を混合するミスト混合弁と、浴室に温水を霧状に噴出するミスト端末と、前記ミスト混合弁で混合された湯を前記ミスト端末に供給するミスト給湯配管と、前記ミスト混合弁の出湯口に設けられたミスト温度検出手段と、前記ミスト端末に設けられたミスト出湯口温度検出手段とを備え、前記ミスト出湯口温度検出手段の検出値に基づいて、前記ミスト混合弁で混合される湯の温度を補正することを特徴とする貯湯式給湯機。
ミスト端末からの情報で目標温度に補正を加えるミスト湯温制御手段と、前記ミスト端末と前記ミスト湯温制御手段との間で情報を伝送する通信手段とを備え、前記ミスト湯温制御手段は予め複数の目標温度を保持し、前記ミスト端末は前記通信手段を介して目標温度を選択できるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
前記通信手段はコモンラインと信号ラインＡ、信号ラインＢの３線で構成し、前記ミスト端末側から各信号ラインにＬｏ、Ｈｉ、パルスの３つの信号を送信するようにし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。
前記通信手段は貯湯式給湯機側(受信側)で信号ラインＡ、信号ラインＢを抵抗を介してプルアップ、コモンラインを接地し、ミスト端末側(送信側)で各信号ラインとコモンラインをスイッチ素子で短絡することでＬｏ、開放することでＨｉとし、パルス送信時は短絡と開放を繰り返すことで実現されるとともに、信号ラインＡ、信号ラインＢともパルス出力の場合は位相を反転して送信する構成とし、信号ラインＡ、信号ラインＢが同一位相パルスになった場合、またはＬｏ、Ｌｏになったときは所定の安全動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯機。
通信手段は貯湯式給湯機側(受信側)で信号ラインＡ、信号ラインＢを抵抗を介してプルダウン、コモンラインをＨｉ接続し、ミスト端末側(送信側)で各信号ラインとコモンラインをスイッチ素子で短絡することでＨｉ、開放することでＬｏとし、パルス送信時は短絡と開放を繰り返すことで実現されるとともに、信号ラインＡ、信号ラインＢともパルス出力の場合は位相を反転して送信する構成とし、信号ラインＡ、信号ラインＢが同一位相パルスになった場合、またはＨｉ、Ｈｉになったときは所定の安全動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の貯湯式給湯機。
信号ラインＡまたは信号ラインＢがＨｉになった場合に、所定の安全動作を行うことを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯機。
信号ラインＡまたは信号ラインＢがＬｏになった場合に、所定の安全動作を行うことを特徴とする請求項５に記載の貯湯式給湯機。
所定の安全動作はミスト湯温制御手段の目標温度を水とすることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。