JP2012007747A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風呂追い焚き時における風呂循環配管中の冷却水の浴槽への流入を抑え、入浴中の快適性および、風呂追い焚き時の利便性の高い給湯装置を提供する。
【解決手段】貯湯槽１と、前記貯湯槽１の水を加熱する加熱手段２と、浴槽３と、前記貯湯槽１の湯と前記浴槽３の湯とを熱交換して風呂の追い焚きをおこなう風呂追い焚き手段４と、前記風呂追い焚き手段４と浴槽３とを接続する往管１１、復管９とを備え、前記往管１１内を流れる湯水が、前記浴槽３内に流入する流路と、前記浴槽３内に流入せずに直接復管９内に流入する流路とを切り換える構成とした給湯装置で、前記流路を切り替えることにより、浴槽３内への風呂循環配管中の冷却水流入を抑え、かつ風呂追い焚き時間の短縮を図ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、沸き上げた湯を貯湯槽に貯えて使用するとともに、この湯の熱を利用して風呂の追い焚きをおこなう給湯装置に関する。

従来のこの種の給湯装置の構成は、貯湯槽と、この貯湯槽の水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽の湯と前記浴槽の湯を熱交換して風呂の追い焚きをおこなうための熱交換器が貯湯槽の上部に設けられ、この貯湯槽上部に高温の湯を貯め、風呂追い焚きには風呂循環復管と風呂循環ポンプで浴槽のお湯を熱交換器に導き、浴槽のお湯を加熱して風呂循環往管から浴槽へ戻す構成としている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−４２９５２号公報

しかしながら、従来の構成では、特に冬期の風呂追い焚きの起動時、風呂循環往管および風呂循環復管内の冷却された滞留水が浴槽へ流入し、入浴中には非常に不快であり、かつ風呂循環往管、風呂循環復管が長い場合には、多量の冷却水が浴槽内に入るため、浴槽３の温度が低下し、風呂追い焚きに時間を要するという課題があった。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、風呂追い焚き時における風呂循環配管中の冷却水の浴槽への流入を抑え、入浴中の快適性および、風呂追い焚き時の利便性の高い給湯装置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、本発明の給湯装置は、貯湯槽と、前記貯湯槽の水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽の湯と前記浴槽の湯とを熱交換して風呂の追い焚きをおこなう風呂追い焚き手段と、前記風呂追い焚き手段と浴槽とを接続する往管、復管とを備え、前記往管内を流れる湯水が、前記浴槽内に流入する流路と、前記浴槽内に流入せずに直接復管内に流入する流路とを切り換える構成としたことを特徴とするもので、前記流路を切り替えることにより、浴槽内への風呂循環配管中の冷却水流入を抑え、かつ風呂追い焚き時間の短縮を図ることができる。

本発明によれば、浴槽内への風呂循環配管中の冷却水流入を抑え、かつ風呂追い焚き時間の短縮を図ることができ、入浴中の快適性および、風呂追い焚き時の利便性の高い給湯装置を提供できる。

本発明の実施の形態１における給湯装置の構成図 同動作を示すフローチャート

第１の発明は、貯湯槽と、前記貯湯槽の水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽の湯と前記浴槽の湯とを熱交換して風呂の追い焚きをおこなう風呂追い焚き手段と、前記
風呂追い焚き手段と浴槽とを接続する往管、復管とを備え、前記往管内を流れる湯水が、前記浴槽内に流入する流路と、前記浴槽内に流入せずに直接復管内に流入する流路とを切り換える構成としたことを特徴とする給湯装置で、前記流路を切り替えることにより、浴槽内への風呂循環配管中の冷却水流入を抑え、かつ風呂追い焚き時間の短縮を図ることができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記切り換え手段として三方弁を設けるとともに、前記往管、復管のそれぞれに浴槽湯温を検出する浴槽湯温検知器を設けたことを特徴とするもので、浴槽内への風呂循環配管中の冷却水流入を抑え、かつ風呂追い焚き時間の短縮を図ることができる。

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給湯装置の構成を示す図である。

図１において、給湯装置は、貯湯槽１と、この貯湯槽１の水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット２とを備えている。

また、給湯装置は、浴槽３と、貯湯槽１の湯と前記浴槽３の湯を熱交換して風呂の追い焚きをおこなう風呂追い焚き手段としての追い焚き熱交換器４および追い焚きポンプ５、風呂循環ポンプ６とを備えている。

さらに、給湯装置は、追い焚き熱交換器４に追い焚きポンプ５を介して貯湯槽１のお湯を導く追い焚き循環回路７と、追い焚き循環回路７の追い焚き熱交換器４の出口に追い焚き温度検出器８を備えている。また追い焚き熱交換器４に風呂循環ポンプ６を介して浴槽３のお湯を導く風呂循環復管９と風呂循環復管９に風呂温度を検出する風呂温度検出器１０を備えている。

また、追い焚き熱交換器４から浴槽３へお湯を導く風呂循環往管１１と、風呂循環往管１１に風呂往き温度を検出する風呂往き温度検出器１２と、風呂回路三方弁１３を備えている。風呂回路三方弁１３は１方は風呂循環復管９に接続され、もう１方は風呂循環アダプター１４に接続されている。

また、風呂循環復管１１は風呂循環アダプター１４に接続されている。１５は風呂回路三方弁制御手段で風呂温度検出器１０と風呂往き温度検出器１２の検出温度から風呂回路三方弁１３を制御する。また、１６は前記風呂循環ポンプ６、風呂温度検出器１０、追い焚きポンプ５を制御する風呂追い焚き制御手段である。

また１７は利用者が浴槽の保温や風呂追い焚きを行う風呂追い焚きスイッチである。なお、風呂回路三方弁制御手段１５、風呂追い焚き制御手段１６は制御装置１８内に設けられている。

以上のように構成された給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。

基本的な動作としては、沸き上げ前は貯湯槽１に低温の水が多く満たされており、運転を開始すると、沸き上げ用循環ポンプ１９によりヒートポンプ往き口２０からヒートポンプユニット２に送出され、そこで加熱されて高温の湯がヒートポンプ戻り口２１から貯湯槽１に戻される。

これによって、貯湯槽１には上方から順次高温の湯が貯えられていく。沸き上げ後の給湯利用の際には、給湯口２２から貯湯槽１の高温の湯が送られ、この湯が給水配管２３からの給水と湯水混合弁２４で設定された給湯温度に調節されて給湯栓２５から供給される。また、給湯に使用された湯量相当の水が給水配管２６を通じて貯湯槽１下部の給水口２７から流入する。

また、風呂追い焚きや浴槽３のお湯の保温は、風呂追い焚きスイッチ１７が利用者によって押される場合や浴槽のお湯はり後など、風呂循環ポンプ６と追い焚きポンプ５が起動し、貯湯槽１の風呂追い焚き往き口２８を通じて貯湯槽１内の湯と浴槽３内の湯が追い焚き熱交換器４に送られることにより行われ、熱交換された後の湯は風呂追い焚き戻り口２９から貯湯槽１に戻される。

本実施の形態の給湯装置は、浴槽のお湯の保温運転時や風呂追い焚きスイッチ１７が利用者によって押されると、風呂回路三方弁制御手段１５により往管１１の風呂往き温度検出器１２の検出温度が所定値以下の場合は風呂回路三方弁１３が復管９側と連通させ、逆に風呂往き温度検出器１２の検出温度が所定値以上の場合は風呂回路三方弁１３が風呂循環アダプター１４側と連通して、通常の浴槽の保温運転や風呂追い炊き運転となる。

図２に浴槽保温や風呂追い焚き動作時のフローチャートを示す。

風呂追い焚き制御手段１６は浴槽３の保温および、追い焚きを行う制御手段であり、まず浴槽３に湯張りが完了すると保温運転に入る。保温運転が開始されると、貯湯槽１の水の流れは図１で示す斜線矢印の方向、浴槽水の流れは図１で示す黒矢印の方向になる。

次に保温タイマー（図示せず）が起動し（ステップ１）、所定時間になれば風呂循環ポンプ６が駆動し（ステップ２）、風呂循環復管９を介して、追い焚き熱交換器４へ浴槽水を循環させる。この時、風呂温度検出器１０で浴槽水温ＴＡ１を検出する（ステップ３）。次に、風呂往き温度検出器１２で浴槽往き水温ＴＡ２を検出する（ステップ４）。

浴槽往き目標水温ＴＳ２と現在の浴槽往き水温ＴＡ２を比較し（ステップ５）、浴槽往き水温ＴＡ２が目標水温ＴＳ２より低ければ、風呂回路三方弁１３が風呂循環復管９と連通し（ステップ６）浴槽水の流れは図１で示す白矢印の方向になる。逆に、浴槽往き水温ＴＡ２が目標水温ＴＳ２より高ければ、風呂回路三方弁１３が風呂循環アダプター１４側と連通し（ステップ７）浴槽水の流れは図１で示す黒矢印の方向になる。次に浴槽水目標湯温ＴＳ１と現在の浴槽水温ＴＡ１を比較し（ステップ８）、浴槽水温ＴＡ１が目標湯温ＴＳ１より低ければ、追い焚きポンプ５を駆動させる（ステップ９）。

追い焚きポンプ５駆動により貯湯槽１の風呂追い焚き往き口２８を通じて貯湯槽１内の湯と浴槽３内の湯が追い焚き熱交換器４に送られることにより行われ、熱交換された後の湯は風呂追い焚き戻り口２９から貯湯槽１に戻される。この時、追い焚き熱交換器４出口に設けた追い焚き温度検出器８により、湯温ＴＨ１を検出する（ステップ１０）。

次に、前記浴槽水温ＴＡ１と湯温ＴＨ１の差温と所定値ＴＣ１を比較し（ステップ１１）、所定値ＴＣ１以下（追い焚き能力増加必要）であれば、追い焚きポンプ５の流量を増加させる（ステップ１２）。逆に、前記浴槽水温ＴＡ１と湯温ＴＨ１の差温が所定値ＴＣ１以上（追い焚き能力減少必要）であれば（ステップ１３）追い焚きポンプ５の流量を減少させる（ステップ１４）。浴槽水温ＴＡ１と湯温ＴＨ１の差温が所定値ＴＣ１と等しければ、追い焚きポンプ５の流量をそのまま継続させ、浴槽水温ＴＡ１検出に戻る（ステップ３）。

上記の循環を繰り返し、浴槽水温ＴＡ１が目標湯温ＴＳ１を越えれば（ステップ８）、風呂回路三方弁１３の判定に入り（ステップ１５）、風呂回路三方弁１３が風呂循環アダプター１４側と連通していれば、追い焚きポンプ５、風呂循環ポンプ６が停止し（ステップ１６）、保温タイマー起動に戻る（ステップ１）。

逆に、ステップ１５で風呂回路三方弁１３が風呂循環復管９と連通していれば、追い焚きをそのまま継続し、追い焚きポンプ５を駆動させる（ステップ９）。なお、追い焚きポンプ５で昇温したお湯は、一定水量の風呂循環ポンプ６で風呂循環往管１１から風呂循環アダプター１４を介して浴槽３へ送られる。

次に、使用者が浴槽３の水を強制的に追い焚ききしたい場合には、追い焚きスイッチ１７を押す。追い焚きスイッチが押されると、保温運転タイマーのシーケンスを通らない制御動作に入り、上記と同様の制御動作となる。

以上のように、風呂循環回路の往管、復管に浴槽湯温検知器を備え、浴槽湯温検知器の検知温度から、風呂回路三方弁の回路を切り替えることにより、浴槽内への風呂循環配管中の冷却水流入を最大限抑え、かつ風呂追い焚き能力を追い焚きポンプの流量で制御するため、風呂追い焚き時間の短縮を図ることができることから、入浴中の快適性および、風呂追い焚き時の利便性の高い給湯装置を提供できる。

なお、ヒートポンプユニット２の冷凍サイクルは冷媒として二酸化炭素を用い、臨界圧を越える圧力で運転することが好ましい。二酸化炭素を冷媒として用いることで沸き上げ温度を高温にできるので、利用できる熱量の増大と湯切れ防止性を向上することができる。

以上のように、本発明にかかる給湯装置は、快適性と利便性を両立する制御方式を実現できるので、前記したような家庭用の給湯装置の貯湯槽に適用できるほか、電気、ガス、石油、燃料電池などいずれの方式においても利用できる。

１ 貯湯槽
２ 加熱手段（ヒートポンプユニット）
３ 浴槽
４ 風呂追い焚き手段（追い焚き熱交換器）
５ 追い焚きポンプ
６ 風呂循環ポンプ
７ 追い焚き循環回路
８ 追い焚き温度検出器
９ 風呂循環復管
１０ 風呂温度検出器
１１ 風呂循環往管
１２ 風呂往き温度検出器
１３ 風呂回路三方弁
１４ 風呂循環アダプター
１５ 風呂回路三方弁制御手段
１８ 制御装置

Claims (2)

1. 貯湯槽と、前記貯湯槽の水を加熱する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽の湯と前記浴槽の湯とを熱交換して風呂の追い焚きをおこなう風呂追い焚き手段と、前記風呂追い焚き手段と浴槽とを接続する往管、復管とを備え、前記往管内を流れる湯水が、前記浴槽内に流入する流路と、前記浴槽内に流入せずに直接復管内に流入する流路とを切り換える構成としたことを特徴とする給湯装置。
2. 前記切り換え手段として三方弁を設けるとともに、前記往管、復管のそれぞれに浴槽湯温を検出する浴槽湯温検知器を設けたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。