JP2015072098A - 給湯装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡単な構成で、浴槽の残り湯を浴室内にて再利用することができる給湯装置を提供する。【解決手段】給湯装置10では、浴槽水91を給湯使用側端末70に送る場合には、浴槽水91を給湯配管25に供給するように循環湯経路切替弁101および循環湯混合弁102が制御部によって制御される。これによって浴槽90内の浴槽水91を給湯配管25に供給することができる。したがって貯湯タンク21内の湯水に換えて浴槽水91を給湯使用側端末70に供給することができる。【選択図】図1

Description

本発明は、浴槽の残り湯を再利用可能な給湯装置に関する。
従来、浴槽の残り湯などの家庭用排水を再利用する場合、一旦貯水タンク等に排水を貯留して浄化および消毒し、貯留しない場合も、簡単なストレーナおよびフィルターによって大きなごみ等を取り除き、浄化処理した後に再利用する方法がある。これらの家庭用排水を再利用する既存の製品では貯水タンクおよび浄化処理設備が必要となり、製造コストが高くなるという問題がある。また貯水タンクおよび浄化処理設備を設置するためのスペースが必要という問題がある。
このような問題を解決する技術として、浴槽残り湯を再利用する装置が特許文献1に開示されている。浴槽残り湯は、台所、洗濯およびトイレからの排水に比べきれいであることから浄化処理装置を必要としない。そこで浴槽残り湯を既設のポンプを利用し、流路切替弁にて複数の家庭用水廻り器具で再利用することで、浴槽残り湯が持つ熱(温水)を可能な限り再利用している。
特開2001−321286号公報
特許文献1に記載の技術では、各水廻り器具の既存配管とは別に、ポンプからの流水経路確保のための配管が必要である。また浴槽残り湯の再利用する用途は浴室以外の家庭用水廻り器具であり、浴室での再利用については記載されていない。浴室で再利用する場合にも別途配管を用いる構成にすると部品が増えて、製造コストがかかるという問題がある。
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、浴槽の残り湯を浴室内にて再利用することができる給湯装置を提供することを目的とする。
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
本発明は、浴槽水を給湯使用側端末に送る場合には、浴槽水を給湯流路に供給するように風呂循環部を制御し、浴槽の下部から給湯使用側端末に浴槽水が流入するように浴槽水調節手段を制御することを特徴とする給湯装置である。
このような本発明に従えば、風呂循環部によって浴槽内の浴槽水を給湯流路に供給することができる。制御手段は、浴槽水を給湯使用側端末に送る場合には、浴槽水を給湯流路に供給するように風呂循環部を制御し、浴槽の下部から給湯使用側端末に浴槽水が流入するように浴槽水調節手段を制御する。これによって給湯流路には浴槽水が流入し、貯湯タンク内の湯水に換えて浴槽水を給湯使用側端末に供給することができる。したがって利用者は、貯湯タンク内の湯水を使うことなく、浴槽水を用いて、からだ洗いや浴室を洗浄することができる。これによって貯湯タンク内の湯水の消費を節約することができる。また浴槽水の汚れの度合いは、利用者が視認によって認識することができる。したがって浴槽水の汚れが度合いによっては、浴槽水よりもきれいな貯湯タンク内の湯水を用いることができ、いずれを用いるかは利用者が判断することができる。したがって利便性を向上することができる。
第1実施形態の給湯装置10の配管構成を示した図である。 再給湯制御を示すフローチャートである。 低温の浴槽水91を再給湯する場合の浴槽水91の流路を示した図である。 高温の浴槽水91を再給湯する場合の浴槽水91の流路を示した図である。 第2実施形態の給湯装置10Aの配管構成を示した図である。
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図4を用いて説明する。給湯装置10は、一般家庭用として使用されるものであり、貯湯タンク21内に貯えられた温水を熱源として、たとえば台所、洗面所および浴室などへの給湯機能の他に、浴槽への湯張りおよび湯張りされた浴槽水を追い焚きする機能を有するものである。
給湯装置10は、図1に示すように、貯湯タンクユニット20とヒートポンプユニット30とを含んで構成される。貯湯タンクユニット20は、貯湯タンク21、風呂循環回路22、熱負荷回路23、給水用配管24、給湯配管25および制御部(図示せず)を含んで構成される。貯湯タンク21は、温水を内部に貯える。貯湯タンク21は、給湯用の湯を蓄える容器であり、耐食性に優れた金属製、例えば、ステンレス製からなり、その外周部に断熱材が設けられ、給湯用の高温水を長時間に渡って保温することができる。貯湯タンク21は縦長形状であり、その底面に導入口21aが設けられている。
貯湯タンク21には、貯湯タンク21の内部の貯湯量および貯湯温度を検出するために高さ方向に複数個並んだサーミスタからなる水温サーミスタ(図示せず)が設けられている。各水位における貯湯タンク21内に満たされた湯もしくは水の温度情報は、水温サーミスタから制御部に出力される。したがって、制御部は、水温サーミスタからの温度情報に基づいて、貯湯タンク21内上方の沸き上げられた湯と貯湯タンク21内の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。
貯湯タンク21の底面の導入口21aには貯湯タンク21内に市水を供給する給水用配管24が接続されている。給水用配管24には、導入される水道水の水圧が所定圧となるように調節するとともに、断水などにおける湯水の逆流を防止する減圧弁24aが設けられている。この給水用配管24は、後述する風呂混合弁51および給湯混合弁61につながっている。また給水用配管24には、給水用逆止弁24bが設けられている。
ヒートポンプユニット30は、加熱循環回路31、加熱循環ポンプ32および加熱部33を含んで構成される。加熱循環回路31は、貯湯タンク21外に設けられ、貯湯タンク21の下部と貯湯タンク21の上部とを接続する。加熱循環ポンプ32は、加熱循環回路31を介して貯湯タンク21の下部の水を貯湯タンク21の上部に送る。加熱部33は、加熱循環回路31を流れる水を加熱する加熱手段である。したがってヒートポンプユニット30は、貯湯タンク21の下部から流れてくる水を加熱して、貯湯タンク21の上部に排出する。加熱部33は、冷媒として臨界温度の低い二酸化炭素を使用するヒートポンプサイクルを有している。したがって加熱部33は、図示は省略するが、少なくとも圧縮機、放熱器としての水−冷媒熱交換器、可変式減圧器、蒸発器および気液分離器が閉回路を構成するように接続されている。また、蒸発器の下流側には、蒸発器下流側の温度を検出する蒸発器温度サーミスタが設けられている。制御部は、蒸発器温度サーミスタから検出情報を受け取るとともに、可変式減圧器や圧縮機の運転を制御している。
加熱部33は、水−冷媒熱交換器の冷媒流路を流れる高温高圧の冷媒と、水−冷媒熱交換器の水流路を流れる水との間で熱交換を行うことにより、温水を沸き上げることができる。また、ヒートポンプユニット30は、電気式エジェクタを用いたエジェクタ式サイクルで構成してもよい。
加熱部33を超臨界ヒートポンプで構成した場合、一般的なヒートポンプサイクルよりも高温、例えば、85℃〜90℃程度の湯を貯湯タンク21内に蓄えることができる。ヒートポンプサイクルは、主に、貯湯タンク21内に貯まっている温水が不足しているときや料金設定の安価な深夜時間帯の深夜電力を利用して貯湯タンク21内の湯を沸き上げる沸上げ給湯運転を行う。
加熱循環回路31は、貯湯タンク21の下部から水を取出して加熱部33で加熱し、再び貯湯タンク21の上部に戻すための回路である。加熱循環回路31は、貯湯タンク21の下部と加熱部33とを接続する沸上用往き配管31a、および加熱部33と貯湯タンク21の上部とを接続する沸上用戻り配管31bを有する。
また沸上用戻り配管31bには、三方弁36が設けられる。三方弁36には、沸上用戻り配管31bには給水用配管24の給水用逆止弁24bの下流側を接続する導入配管37が設けられる。また沸上用戻り配管31bには、三方弁36と加熱部33との間と外部熱交換器26とを接続する取出配管27が接続されている。三方弁36は、沸上用戻り配管31bを通過して貯湯タンク21の上部に向かう流量と、導入配管37を通過して貯湯タンク21の上部に向かう流量との流量比を調節する。また三方弁36は、貯湯タンク21の上部から沸上用戻り配管31bを通過して外部熱交換器26へ向かう流量を調節する。
熱負荷回路23は、風呂の浴槽の湯を追い焚きするため、貯湯タンク21内の湯水と浴槽の湯とを熱交換するための回路である。熱負荷回路23は、取出配管27、外部熱交換器26、取入配管28、追焚きポンプ29および風呂1次サーミスタ28aを有する。取出配管27は、前述のように沸上用戻り配管31bに接続される。外部熱交換器26は、間接熱交換器であって、取出配管27を通過した湯水を風呂側(熱負荷側)の湯水と熱交換する。具体的には、外部熱交換器26は、貯湯タンク21内の湯水が流通する第1流通部と浴槽水が流通する第2流通部とを隣接するように構成される。そして外部熱交換器26は、貯湯タンク21内の湯水と浴槽水とが対向流となるように構成され、両者間で熱交換が行われる。
取入配管28は、外部熱交換器26を通過した湯水を貯湯タンク21の中間部に戻す。追焚きポンプ29は、貯湯タンク21の湯水を取出配管27から外部熱交換器26と取入配管28とを経由して貯湯タンク21に戻す方向に循環させる熱負荷用循環ポンプである。風呂1次サーミスタ28aは、取入配管28を通過する湯水の温度を検出する温度検出手段である。
前述のように沸上用戻り配管31bと熱負荷回路23との接続部には、三方弁36が設けられる。三方弁36は、沸上用戻り配管31bを通過して貯湯タンク21に戻す流量と、沸上用戻り配管31bを通過して取出配管27に流れる流量との流量比を調節する。また三方弁36は、貯湯タンク21から取り出されて取出配管27に流す状態と、導入配管37からの湯水を取出配管27に流す状態とを切り換える。
貯湯タンク21の上部には、貯湯タンク21内の高温水部の温水が流出して給湯使用側端末70まで流れる給湯流路を内部に形成する給湯配管25が設けられる。給湯配管25は、給湯使用側端末70であるシャワー、カランおよび手洗い栓などに連通しており、途中で分岐する配管は風呂用配管52であり、風呂の浴槽内に連通する配管である。
貯湯タンク21の下部には、第2開閉弁38が配設された第2排出配管39が接続されている。貯湯タンク21内の湯水を外部に排出したい場合には、第2開閉弁38を開いて、貯湯タンク21の湯水を排出する。
貯湯タンク21内のほぼ中間部である中温水部は、貯湯タンク21内に蓄えられた給湯用の温水のうち、中温水を導出するための中温水配管40と連絡されている。給湯配管25と中温水配管40の合流部には、中温水混合弁41が設けられている。中温水混合弁41は、給湯用水の湯温を調節する温度調節弁であり、それぞれの開口面積比を調節することで、給湯配管25から取り出した高温水と中温水配管40から取り出した中温水との混合比を調節することができる。
中温水混合弁41よりも下流部位には、給湯配管25と分岐した風呂用配管52が接続されている。そして中温水混合弁41の下流側の給湯配管25には、給湯混合弁61が設けられ、風呂用配管52には風呂混合弁51が設けられる。給湯混合弁61は、給湯配管25と給水用配管24との合流部に設けられる。風呂混合弁51は、風呂用配管52と給水用配管24との合流部に設けられる。給湯混合弁61および風呂混合弁51は、それぞれ給湯配管25、風呂用配管52の末端で出湯する給湯用水の湯温を調節する温度調節弁である。これらは、それぞれの開口面積比、つまり、中温水混合弁41で温度調節された給湯用水側の開度と市水配管に連通する水側の開度の比率を調節することによって、出湯する湯温を設定温度に調節する。
給湯混合弁61の下流側の給湯配管25には、給湯サーミスタ62、給湯用流量カウンタ63および給湯用逆止弁64が設けられる。給湯サーミスタ62は、給湯配管25に流れる温水の温度を検出する。給湯用流量カウンタ63は、給湯配管25に流れる温水の流量を検出する。給湯用逆止弁64は、給湯配管25の末端のシャワーから給湯混合弁61に逆流させないために設けられる。
浴槽90には、浴槽90内の浴槽水91を循環可能とする風呂循環回路22が接続している。風呂循環回路22は、貯湯タンク21内の湯水を循環する熱負荷回路23との間で熱交換するための外部熱交換器26に浴槽水91を循環する。風呂循環回路22は、浴槽90内の浴槽水91を外部熱交換器26の上流端に導く風呂往き配管81と、外部熱交換器26で熱交換された浴槽水91を浴槽90内に導く風呂戻り配管82とから構成されている。
風呂戻り配管82には、上流側から順に、風呂熱交サーミスタ83、風呂循環ポンプ84、風呂追焚きサーミスタ85、風呂循環センサ86、および風呂流量カウンタ87が設けられている。風呂循環センサ86は、風呂戻り配管82の風呂側に方向に浴槽水91が流通しているか否かを検出するためのセンサである。風呂追焚きサーミスタ85は、風呂戻り配管82内の浴槽水91の温度を検出する。風呂循環ポンプ84は、浴槽90の浴槽水91を風呂往き配管81から外部熱交換器26と風呂戻り配管82とを経由して浴槽90に戻す方向に循環させるポンプである。風呂熱交サーミスタ83は風呂熱交換の出口温度を検出する。また風呂流量カウンタ87は、風呂戻り配管82に流れる浴槽水91の流量を検出する。また風呂用配管52は、その下流端が外部熱交換器26と風呂循環ポンプ84との間に位置する風呂戻り配管82に繋がれている。
給湯配管25の給湯混合弁61の下流側と風呂戻り配管82の風呂循環ポンプ84の下流側とを接続するバイパス配管100が設けられている。バイパス配管100の内部は、風呂循環回路22における外部熱交換器26の下流側と給湯配管25とを接続するバイパス流路を形成する。バイパス配管100は、風呂戻り配管82との接続部位では、循環湯経路切替弁101が設けられている。またバイパス配管100は、給湯配管25との接続部位では、循環湯混合弁102が設けられている。循環湯経路切替弁101は、風呂戻り配管82からの浴槽水91を浴槽90に流す状態と、バイパス配管100に流す状態とを切り換える。したがって循環湯経路切替弁101は、風呂循環回路22からバイパス配管100に流入する流量と、風呂循環回路22を経て浴槽90へ戻る流量とを調節する風呂調節手段として機能する。また循環湯混合弁102は、給湯配管25からの湯水とバイパス配管100からの湯水との流量比を調節する。したがって循環湯混合弁102は、貯湯タンク21の上部から給湯使用側端末70に供給する流量と、浴槽90の下部から給湯使用端末に供給する流量とを調節する浴槽水調節手段として機能する。
制御部は、制御手段であって、マイクロコンピュータを主体として構成され、記憶手段として内蔵するROMまたはRAMには、あらかじめ設定された制御プログラムや更新可能な制御プログラムが備えられている。制御部は、各サーミスタからの温度情報、各流量カウンタおよび流水スイッチからの流量情報、および台所リモコン(図示せず)や風呂リモコン92などの操作スイッチからの操作信号等に基づいて、ヒートポンプユニット30、各混合弁、開閉弁、風呂循環ポンプ84などのアクチュエータ類を制御する。したがって操作スイッチは、ヒートポンプユニット30、混合弁、沸上用循環ポンプおよび追焚きポンプ29を操作するために用いられる。
次に、給湯装置10の動作に関して説明する。まず、ヒートポンプユニット30を利用した貯湯タンク21への湯の貯湯動作について説明する。特定の沸上時間帯として例えば時間帯別電灯制度の夜間時間帯において、ヒートポンプユニット30を運転させる。ヒートポンプユニット30の運転により、貯湯タンク21の下部の水を所定の沸上温度に沸き上げて貯湯タンク21の上部に戻し、貯湯タンク21の上部側から予め設定された湯量または貯湯タンク21の全量分の湯を貯湯する。
次に、給湯動作について説明する。給湯配管25の下流側に配設される給湯栓等を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク21内の湯が押し出され、各配管を通じて貯湯タンク21からの湯と給水用配管24からの水とを各混合弁で混合されて給湯する。
次に、浴槽90の利用について説明する。浴槽90に湯張りする場合、給湯混合弁61を開くことにより、給水圧力により貯湯タンク21内の湯が押し出され、給湯配管25を通じて貯湯タンク21からの湯と給水用配管24から給水される水とを混合して湯張り設定温度の湯とする。そしてこの湯を供給し、給湯配管25から浴槽90に給湯する。そして、浴槽90に湯張りした後は、所定時間毎に、風呂循環ポンプ84を作動させて浴槽90の浴槽水91を風呂循環回路22内に循環させ、風呂追焚きサーミスタ85で浴槽水91の温度を検知し、保温の必要つまり追い焚き動作の必要があるか監視する。
浴槽水91の温度が設定温度よりも低下した際には自動的に追い焚き動作し、また、風呂リモコン92などの手動操作によっても追い焚き動作する。追い焚き動作では、まず、風呂循環ポンプ84を運転させ、浴槽水91を風呂循環回路22内に取り込んで外部熱交換器26に循環させる。その状態で、追焚きポンプ29を運転させることにより、貯湯タンク21内の湯水を、取出配管27を通じて取り出して外部熱交換器26に送り込む。そして外部熱交換器26で貯湯タンク21からの湯水と浴槽90からの浴槽水91とで熱交換させる。また風呂混合弁51を開くことによって、給水圧力により貯湯タンク21内の湯が押し出され、給湯配管25を通じて貯湯タンク21からの湯と給水用配管24から給水される水とを混合して風呂戻り配管82に給湯する。そして熱交換により温度上昇した浴槽水91と、風呂混合弁51からの湯水によって、風呂熱交サーミスタ83で一定温度以上となるように、追焚きポンプ29の回転数を増加減し浴槽90に戻し、浴槽90内の湯温を上昇させる。外部熱交換器26を通過して温度低下した貯湯タンク21からの湯水は、取入配管28を通じて貯湯タンク21に戻す。
次に、浴槽水91を給湯使用側端末70から出湯する再給湯制御に関して、図2〜図4を用いて説明する。図2に示す再給湯制御は、給湯装置10が電源投入状態において、制御部によって短時間に繰り返し実行される処理である。
ステップS1では、浴槽水再給湯中であるか否か、または再給湯要求の有無を判断し、浴槽水91を再給湯中の場合および再給湯要求がある場合には、ステップS2に移る。浴槽水91を再給湯中でない場合、および再給湯要求がない場合には、ステップS10に移る。浴槽水91を再給湯中であるとは、バイパス配管100を用いて、浴槽水91を風呂循環ポンプ84によって給湯使用側端末70に送っている状態をいう。また再給湯要求とは、風呂循環ポンプ84を動作させて浴槽水91を給湯使用側端末70で用いるために風呂リモコン92などから入力される要求をいう。
ステップS2では、湯水面高さと風呂往き配管81の入口の高さを比較し、湯水面高さが高い場合には、ステップS3に移り、高くない場合には、ステップS10に移る。湯水面高さが風呂往き配管81の入口よりも高くないと、再給湯するために風呂往き配管81から浴槽水91を吸い込めない。したがって再給湯するためには、浴槽90に最低限の浴槽水91が貯留されている必要がある。
ステップS3では、オート機能がONか否かを判断し、ONの場合には、ステップS5に移り、ONでなくOFFの場合には、ステップS4に移る。ステップS4では、オート機能が現在ONであるので、オート機能をOFFにして、ステップS5に移る。オート機能とは、風呂の湯張り温度が設定されており、自動的に設定された湯張り温度となるように、風呂循環回路22を用いて追焚きする機能をいう。したがってオート機能がONの場合には、温度が低くなると、追焚きするように動作する。再給湯中には、風呂循環回路22は再給湯制御に用いられるので、オート機能をOFFにする。
ステップS5では、たし湯機能がONか否かを判断し、ONの場合には、ステップS7に移り、ONでなくOFFの場合には、ステップS6に移る。ステップS6では、たし湯機能が現在ONであるので、たし湯機能をOFFにして、ステップS7に移る。たし湯機能とは、風呂の湯張り量が設定されており、自動的に設定された湯張り量となるように、給湯配管25および給湯混合弁61を用いてお湯を浴槽90に給湯する機能をいう。したがってたし湯機能がONの場合には、湯量が少なくなると、たし湯するように動作する。再給湯中には、給湯配管25は再給湯制御に用いられるので、たし湯機能をOFFにする。
ステップS7では、再給湯するために浴槽水循環路開となるように循環湯経路切替弁101および循環湯混合弁102を制御し、ステップS8に移る。これによってバイパス配管100に風呂循環回路22からの浴槽水91が流入し、バイパス配管100を流下した浴槽水91が循環湯混合弁102を経由して、給湯使用側端末70に流下可能となる。
ステップS8では、浴槽水再給湯機能ONにして、ステップS9に移る。浴槽水再給湯機能をONにすると、風呂循環ポンプ84が動作して、浴槽水91をくみ上げる。これによって使用者が給湯使用側端末70、たとえばシャワーなどを使用すると、浴槽水91がシャワーから出湯される。
ステップS9では、熱交換機能ONにして、本フローを終了する。熱交換機能をONにすると、いわゆる追焚き機能をONにしたのと同様に、追焚きポンプ29が動作して、風呂循環回路22を流れる浴槽水91が外部熱交換器26にて熱交換されて、浴槽水91の温度が調節される。これによって使用者が設定された温度にて浴槽水91を給湯使用側端末70から出湯することができる。
次に、ステップS1およびステップS2にて、ステップS10に移った場合の処理に関して説明する。ステップS10では、浴槽水循環路が閉か否かを判断し、浴槽水循環路が閉の場合は、ステップS12に移り、閉でない場合には、ステップS11に移る。ステップS11では、浴槽水循環路が現在開であるので、閉となるように制御し、ステップS12に移る。ステップS1およびステップS2の判断で、ステップS10では、再給湯中でなく再給湯要求もない場合か、再給湯が湯量不足によって不可能な場合である。したがって再給湯制御が実施できないように、浴槽水循環路を閉、すなわちバイパス配管100に浴槽水91が流入しないように制御される。
ステップS12では、浴槽水再給湯機能をOFFに制御し、ステップS13に移る。浴槽水再給湯機能をOFFにすると、風呂循環ポンプ84が停止して、浴槽水91のくみ上げが停止される。
ステップS13では、熱交換機能をOFFにして、本フローを終了する。熱交換機能をOFFにすると、いわゆる追焚き機能をOFFにしたのと同様に、追焚きポンプ29が停止される。
このように再給湯要求があるか、再給湯中である場合には、バイパス配管100に浴槽水91が流れるように制御され、さらに風呂循環ポンプ84および追焚きポンプ29が動作して、バイパス配管100に流れる浴槽水91の温度が調節される。また浴槽水91の再給湯中は、他の機能、たとえば追い焚き、たし湯および保温等は停止またはキャンセルされる。そしてステップS2にて、浴槽90内の湯量を監視することで、湯量が少なくなり、風呂往き配管81の入口から風呂循環ポンプ84による取り込みが不可になる前に、自動的に残り湯選択を解除または選択できなくする。これによって風呂循環ポンプ84の空回りを防止することができる。
また再給湯要求は、すなわち残り湯の使用選択は、風呂リモコン92等により設定でき、切り替えることができる。また浴槽90内のお湯の再給湯中は、風呂リモコン92がその旨を表示するように制御してもよい。
次に、浴槽水91の温度調節に関して図3および図4を用いて説明する。外部熱交換器26には、貯湯タンク21内の水温が異なる少なくとも2つの供給箇所から温水が供給される。本実施形態では、貯湯タンク21内の上部の高温水と、貯湯タンク21内の下部の低温水とが供給可能である。高温水を外部熱交換器26に供給する場合は、図3に太線で示すように、高温水が外部熱交換器26に流れるように三方弁36が制御される。また低温水を外部熱交換器26に供給する場合は、図4に太線で示すように、低温水が導入配管37を介して流れるように三方弁36が制御される。
制御部は、浴槽水91を給湯使用側端末70に送る場合には、予め設定される温度で給湯流路に浴槽水91が流入するように、貯湯タンク21から外部熱交換器26に供給される温水の供給箇所を制御する。したがって、たとえば設定温度よりも浴槽水91の温度が低い場合には、高温水によって外部熱交換器26にて加熱するように制御する。また設定温度よりも浴槽水91の温度が高い場合には、低温水によって外部熱交換に冷却するように制御される。したがって低温水と熱交換することによって、浴槽水91の熱を回収することができる。
以上説明したように本実施形態の給湯装置10では、浴槽水91を給湯使用側端末70に送る場合には、浴槽水91を給湯配管25に供給するように循環湯経路切替弁101および循環湯混合弁102が制御部によって制御される。これによって浴槽90内の浴槽水91を給湯配管25に供給することができる。したがって貯湯タンク21内の湯水に換えて浴槽水91を給湯使用側端末70に供給することができる。これによって利用者は、貯湯タンク21内の湯水を使うことなく、浴槽水91を用いて、からだ洗いや浴室を洗浄することができる。したがって貯湯タンク21内の湯水の消費を節約することができる。また浴槽水91の汚れの度合いは、利用者が視認によって認識することができる。したがって浴槽水91の汚れの度合いによっては、浴槽水91よりもきれいな貯湯タンク21内の湯水を用いることができ、いずれを用いるかは利用者が判断することができる。したがって利便性を向上することができる。
また本実施形態では、風呂循環回路22には外部熱交換器26が設けられている。したがって浴槽水91を給湯使用側端末70に供給する際に、外部熱交換器26にて貯湯タンク21内の湯水を熱交換させることができる。したがって貯湯タンク21内の湯水の熱量を利用して、浴槽水91の温度を調節することができる。これによって給湯使用側端末70にて浴槽水91を用いる場合であっても、温度が調節した状態で供給することができる。したがって利便性を向上することができる。
さらに本実施形態では、制御部は、浴槽水91を給湯使用側端末70に送る場合には、風呂循環ポンプ84を駆動するように制御する。さらに制御部は、風呂循環回路22からバイパス配管100に浴槽水91が流入するように循環湯経路切替弁101を制御し、バイパス配管100から給湯使用側端末70に浴槽水91が流入するように循環湯混合弁102を制御する。これによって外部熱交換器26によって温度調節された浴槽水91を、浴槽90に再び戻すこと、および給湯使用側端末70に供給することができる。したがって使用状況に応じて、利用者は適宜、浴槽水91の利用法を選択することができる。これによって利便性を向上することができる。
また本実施形態では、外部熱交換器26には、貯湯タンク21内の水温が異なる高温水と低温水とが供給可能である。制御部は、浴槽水91を給湯使用側端末70に送る場合には、予め設定される温度で給湯配管25に浴槽水91が流入するように、貯湯タンク21から外部熱交換器26に供給される温水の供給箇所を制御する。これによって三方弁36を制御することにより、外部熱交換器26での熱交換を、貯湯タンク21内の高温または低温のお湯と切り替えができる。したがって再利用する湯水を高温から低温まで調整することができる。またたとえば設定温度より浴槽水91の温度が低い場合は、貯湯タンク21への熱回収が可能となる。
換言すると、本実施形態では、風呂循環ポンプ84で汲み上げた浴槽90内の湯または水を、風呂循環回路22を通す事で、外部熱交換器26により温度調整できる。そして循環湯経路切替弁101および循環湯混合弁102によりバイパス配管100を介して浴室内の水栓およびシャワーへ浴槽水91を廻すことにより、浴槽水91を再利用できる。浴槽水91を浴室内で再利用することで、浴槽90内の汚れなどの湯質を使用者が直接確認し、再利用するかしないかを判断できる。したがってお湯を浄化する必要がなく、風呂循環ポンプ84で給湯装置10内に取り込んだ湯水を、貯湯タンク21内の湯水と熱交換することで再利用するお湯の温度調整を可能にすることができる。また給湯使用側端末70にホースなどを接続することによって、浴室外での残り湯の使用も可能となり、洗濯機への給湯水もできる。
また本実施形態の給湯装置10は、既存の風呂循環ポンプ84を使用し、給湯装置10内の風呂循環回路22に設けたバイパス配管100などにより、給湯装置10内で再給湯経路を確保し、浴室内のみへ供給している。したがって再利用するための外部配管や特別な外部設備の必要がなく、低コストで実現することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図5を用いて説明する。本実施形態では、追焚き機能を有しない点に特徴を有する。給湯装置10Aは、給湯配管25と浴槽90の下部とを接続し、浴槽90内の浴槽水91を給湯配管25に供給する風呂循環部110を有する。風呂循環部110は、給湯配管25の給湯混合弁61の下流側と浴槽90とを接続するバイパス配管100が設けられている。バイパス配管100は、給湯配管25との接続部位では、循環湯混合弁102が設けられている。
制御部は、再給湯制御をする場合には、風呂循環ポンプ84を作動させて、循環湯混合弁102をバイパス配管100と給湯使用側端末70とを接続するように制御する。これによって浴槽水91が風呂循環ポンプ84によってくみ上げられて、給湯使用側端末70にて用いることができる。
このような簡単な構成であっても、浴槽水91を再利用することができる。したがって簡単な構成で、浴槽水91を再利用することができる装置を実現することができる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
前述の第1実施形態では、浴槽水91の再利用中は、追い焚き、たし湯および保温等のオート機能を強制的にOFFしたが、このような制御に限るものではない。たとえば予めユーザの設定により、浴槽水91の再利用中の他機能のON/OFFの選択ができるようにしてもよい。
前述の第1実施形態では、残り湯の再給湯口は、シャワーまたは水栓だがこれに限るものではなく、たとえばシャワー付水栓であればシャワーと水栓の切り替えを水栓で行うことができる。
前述の第1実施形態では、浴槽水91の温度調整は、外部熱交換器26による熱交換による方法であったが、これに限るものではない。たとえば貯湯タンク21内の貯湯水と浴槽水91とを、循環湯混合弁102にて混合して、高低温に調整してもよい。
10…給湯装置 21…貯湯タンク 22…風呂循環回路(風呂循環部)
23…熱負荷回路 25…給湯配管(給湯流路)
26…外部熱交換器(間接熱交換器) 30…ヒートポンプユニット
31…加熱循環回路 32…加熱循環ポンプ 33…加熱部(加熱手段)
40…中温水配管 41…中温水混合弁 51…風呂混合弁
52…風呂用配管 61…給湯混合弁 70…給湯使用側端末
81…風呂往き配管 82…風呂戻り配管 84…風呂循環ポンプ
90…浴槽 91…浴槽水 92…風呂リモコン
100…バイパス配管(バイパス流路) 101…循環湯経路切替弁(風呂調節手段)
102…循環湯混合弁(浴槽水調節手段) 110…風呂循環部

Claims (4)

  1. 温水を内部に貯える貯湯タンク(21)と、
    前記貯湯タンク外に設けられ、前記貯湯タンクの下部と前記貯湯タンクの上部とを接続する加熱循環回路(31)と、
    前記加熱循環回路を介して前記貯湯タンクの下部の水を前記貯湯タンクの上部に送る加熱循環ポンプ(32)と、
    前記加熱循環回路を流れる水を加熱する加熱手段(33)と、
    前記貯湯タンクの上部と給湯使用側端末(70)とを接続し、前記給湯使用側端末に貯湯タンク内の湯水を供給する給湯流路(25)と、
    前記給湯流路と浴槽(90)の下部とを接続し、前記浴槽内の浴槽水を前記給湯流路に供給する風呂循環部(22,110)と、
    前記貯湯タンクの上部から前記給湯使用側端末に供給する流量と、前記浴槽の下部から前記給湯使用側端末に供給する流量とを調節する浴槽水調節手段(102)と、
    前記加熱循環ポンプ、前記風呂循環部および前記浴槽水調節手段を制御する制御手段と、を含み、
    前記制御手段は、前記浴槽水を前記給湯使用側端末に送る場合には、前記浴槽水を前記給湯流路に供給するように前記風呂循環部を制御し、前記浴槽の下部から前記給湯使用側端末に前記浴槽水が流入するように前記浴槽水調節手段を制御することを特徴とする給湯装置。
  2. 前記風呂循環部は、
    前記浴槽の下部と前記給湯流路とを接続するバイパス流路(100)と、
    前記バイパス流路に設けられ、前記浴槽水を前記給湯流路に供給する風呂循環ポンプ(84)と、
    前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路を流れる前記浴槽水と前記貯湯タンク内の湯水とを熱交換する間接熱交換器(26)と、を含み、
    前記制御手段は、前記加熱循環ポンプ、前記風呂循環ポンプおよび前記浴槽水調節手段を制御し、
    前記制御手段は、前記浴槽水を前記給湯使用側端末に送る場合には、前記風呂循環ポンプを駆動するように制御し、前記バイパス流路から前記給湯使用側端末に前記浴槽水が流入するように前記浴槽水調節手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の給湯装置。
  3. 前記風呂循環部は、
    前記浴槽水を循環可能に接続する風呂循環回路(22)と、
    前記風呂循環回路に設けられ、前記浴槽水を循環させる風呂循環ポンプ(84)と、
    前記風呂循環回路に設けられ、循環する前記浴槽水と前記貯湯タンクの湯水とを熱交換する間接熱交換器(26)と、
    前記風呂循環回路における前記間接熱交換器の下流側と、前記給湯流路とを接続するバイパス流路(100)と、を含み、
    前記風呂循環回路から前記バイパス流路に流入する流量と、前記風呂循環回路を経て前記浴槽へ戻る流量とを調節する風呂調節手段(101)を、さらに含み、
    前記制御手段は、前記加熱循環ポンプ、前記風呂循環ポンプ、前記浴槽水調節手段および前記風呂調節手段を制御し、
    前記制御手段は、前記浴槽水を前記給湯使用側端末に送る場合には、前記風呂循環ポンプを駆動するように制御し、前記風呂循環回路から前記バイパス流路に前記浴槽水が流入するように前記風呂調節手段を制御し、前記バイパス流路から前記給湯使用側端末に前記浴槽水が流入するように前記浴槽水調節手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の給湯装置。
  4. 前記間接熱交換器には、前記貯湯タンク内の水温が異なる少なくとも2つの供給箇所から温水が供給され、
    前記制御手段は、前記浴槽水を前記給湯使用側端末に送る場合には、予め設定される温度で前記給湯流路に前記浴槽水が流入するように、前記貯湯タンクから前記間接熱交換器に供給される湯水の前記供給箇所を制御することを特徴とする請求項2または3に記載の給湯装置。
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