JP2016056975A - Hot water storage type water heater with air bubble function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水をヒートポンプ部において加熱し、貯湯槽内に貯留した温水を湯はりや追いだき、給湯等に利用する給湯機に関する。 The present invention relates to a water heater that heats water in a heat pump unit and uses hot water stored in a hot water tank for hot water, chasing, hot water supply, and the like.
従来の電気給湯機として、特許文献1に開示されている電気給湯機がある。この電気給湯機は、浴槽内に気泡を供給する機能と浴槽水を加熱する機能とを備えた構成で、気泡入りの浴槽水を利用して浴槽温度が低下した場合に、追い焚き用熱交換器に浴槽内のお湯を循環させ、浴槽内の浴槽水の温度を所定の温度にする。
As a conventional electric water heater, there is an electric water heater disclosed in
特許文献1に記載された技術では、浴槽内に気泡を供給する気泡浴の要求が発生した状態において、貯湯タンクにあるお湯の温度が低い場合は、追い焚き用熱交換器による追い焚きで浴槽水の温度を上げることができなという課題がある。
In the technique described in
本発明の目的は、気泡浴により追い焚き用熱交換器による追い焚き運転ができなくなるのを防ぐことができる貯湯式給湯機を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a hot water storage type hot water heater that can prevent a reheating operation by a reheating heat exchanger due to a bubble bath.
上記目的を達成するために、本発明の貯湯式給湯機は、気泡浴の要求が発生した状態において、貯湯タンクの熱量が不足すると判定された場合に、ヒートポンプユニットによる沸き上げ運転を自動で開始することで、あらかじめ貯湯タンクにあるお湯の温度を高くする。これにより、気泡浴の実行中に貯湯タンクの熱量が不足するのを防ぎ、追い焚き用熱交換器による追い焚き運転を確実に実行できるようにすることができる。 In order to achieve the above object, the hot water storage type water heater of the present invention automatically starts the heating operation by the heat pump unit when it is determined that the amount of heat in the hot water storage tank is insufficient in a state where a bubble bath is required. By doing so, the temperature of the hot water in the hot water storage tank is raised in advance. Thereby, it is possible to prevent the hot water storage tank from running out of heat during the bubble bath, and to reliably perform the reheating operation by the reheating heat exchanger.
また、上記目的を達成するために、本発明の貯湯式給湯機は、追い焚き運転のための熱量が不足すると判定した場合に、気泡浴運転を行わないようにする。これにより、貯湯タンクの熱量が気泡浴運転により不足するのを防ぐことができ、追い焚き用熱交換器による追い焚き運転を確実に実行できるようにすることができる。 Moreover, in order to achieve the said objective, the hot water storage type water heater of this invention is made not to perform bubble bath operation, when it determines with the calorie | heat amount for chasing operation being insufficient. As a result, the amount of heat in the hot water storage tank can be prevented from being deficient due to the bubble bath operation, and the reheating operation by the reheating heat exchanger can be surely executed.
本発明によれば、気泡浴により追い焚き用熱交換器による追い焚き運転ができなくなるのを防ぐことができる。そして、追い焚き運転により浴槽内の温度を設定温度にすることができ、利便性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the reheating operation by the reheating heat exchanger from being disabled by the bubble bath. And the temperature in a bathtub can be made into setting temperature by a chasing operation, and the convenience can be improved.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係わる電気給湯機Sの例を示す構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an electric water heater S according to the present invention.
<電気給湯機Sの全体構成>
図1に示すように、電気給湯機Sは、水源の水道管22からの給水がなされる配管7と、配管7から供給される低温の水道水を加熱するヒートポンプユニット8と、ヒートポンプユニット8で加熱された温水を貯溜する貯湯タンク1と、貯湯タンク1内の温水を浴槽2に供給する湯張り回路と、水道管22からの水道水を貯湯タンク1内の温水と熱交換させて加熱し給湯用の温水を生成する給湯用熱交換器4と、浴槽2内から導出したふろ水を貯湯タンク1内の温水と熱交換させ加熱する追い焚き用熱交換器24と、浴槽2に張られたふろ水を導出し追い焚き用熱交換器24で追い焚きし浴槽2に戻すための追い焚き回路と、湯張り、追い焚き、給湯等を行なうために利用者が操作する風呂リモコン45、台所リモコン46等の操作部60と、操作部60からの操作指令等に従って電気給湯機S全体を統括的に制御するコントローラ16とを備え構成されている。
<Overall configuration of electric water heater S>
As shown in FIG. 1, the electric water heater S includes a pipe 7 that is supplied with water from a
<電気給湯機Sの動作概要>
電気給湯機Sは、図1に示すように、水道管22から供給される水道水を配管7から減圧弁6、配管23を通して貯湯タンク1の下部に導入し、この貯湯タンク1に導入された水道水を配管32、三方弁33、配管34を通しヒートポンプユニット8に導入して、ヒートポンプユニット8のガスクーラで加熱し温水とし、この温水を配管35を通して貯湯タンク1の上部に導入している。
<Outline of operation of electric water heater S>
As shown in FIG. 1, the electric water heater S introduces tap water supplied from the
この貯湯タンク1内に貯留された温水を、各種配管を介して使用箇所、例えば、浴槽2等に供給したり、混合栓19からの給湯、浴槽2内のふろ水の追い焚き等に利用している。
The hot water stored in the hot
電気給湯機Sにおいて、混合栓19からの給湯を行なうに際しては、水道管22から供給される水道水を、配管7を通して給湯用熱交換器4で加熱し温水として、配管36、アキュームレータ39、配管40を通して、混合栓19に供給している。
浴槽2への湯張りは、貯湯タンク1内の温水を、貯湯タンク1の上部の取出口10より取り出し、配管41、9、を通して第二混合弁11とタンク内のお湯と混合させ、さらに第一混合弁14に導く一方、水道管22の水道水を配管7、減圧弁6を介して第一混合弁14に導入し、第一混合弁14で、貯湯タンク1からの温水と水道管22からの水道水とを合流させ、この水道水との混合度合いにより温水の温度調節を行ない、浴槽2の湯張りを行っている。
When hot water is supplied from the
The hot water filling to the bathtub 2 takes hot water in the hot
浴槽2内のふろ水の追い焚きは、浴槽2内の湯(温水)または水を、貯湯タンク1の上部に配設された追い焚き用熱交換器24に循環させ、追い焚き用熱交換器24において貯湯タンク1上部の高温の温水により、間接的に加熱することにより、追い焚きを行なっている。
The reheating of the bath water in the bathtub 2 is performed by circulating the hot water (hot water) or water in the bathtub 2 to the
浴槽2内に気泡を供給する場合は、まずポンプ27を運転し、追いだきの戻り回路を負圧にする。次に、ベンチュリー効果を利用して、空気用電磁弁61を開き、配管62を通して、ふろ循環アダプター63に導入すると、浴槽2に気泡を供給することができる。
When supplying air bubbles into the bathtub 2, the
以下、電気給湯機Sの各部の構成について詳細に説明する。 Hereinafter, the structure of each part of the electric water heater S will be described in detail.
<ヒートポンプユニット8>
図1に示すヒートポンプユニット8は、外界の熱を、膨張させた低温の二酸化炭素等の冷媒で吸熱した後、圧縮させ高温とした冷媒と配管34を流れる貯湯タンク1からの低温水とで熱交換を行い、低温水を加熱する装置である。
<
The
ヒートポンプユニット8は、冷媒の膨張、圧縮を繰り返し、外界から吸熱し低温水を加熱するヒートポンプ(図示せず)と、配管34を流れる貯湯タンク1の低温水を循環させる循環ポンプ(図示せず)とを備えている。
The
ヒートポンプは、冷媒を圧縮する圧縮機と、圧縮され高温になった冷媒と貯湯タンク1からの低温水との間で熱交換させ低温水を加熱するガスクーラ(図示省略)と、冷媒を膨張させ減圧する膨張弁と、減圧され温度低下した冷媒に外気の熱を吸熱する吸熱器とを有している。
The heat pump includes a compressor that compresses the refrigerant, a gas cooler (not shown) that heats the low-temperature water by exchanging heat between the compressed high-temperature refrigerant and the low-temperature water from the hot
循環ポンプは、配管32、34を通して、貯湯タンク1の低温水を汲み上げ、ヒートポンプのガスクーラを通過させ加熱した後、加熱され高温になった温水を、配管35を通して貯湯タンク1の上部に戻している。
The circulation pump pumps the low-temperature water in the hot
<貯湯タンク1>
図1に示す貯湯タンク1には、水道管22からの水道水が、配管7、減圧弁6、および配管23を通して、導入されるとともに、この貯湯タンク1内の水が、配管32、三方弁33および配管34を通して、ヒートポンプユニット8に導かれヒートポンプのガスクーラで加熱され温水となった後、配管35を通して、貯湯タンク1の上部に導かれ貯湯タンク1内に貯溜される。
<Hot
In the hot
貯湯タンク1内の温水の温度は、鉛直方向下方から上方にいくに従い高く、すなわち、貯湯タンク1内の下部から上部にいくに従って、相対的に低、中、高の温度分布となっている。例えば、貯湯タンク1内の上部で約90℃、中間部で約50℃となっている。なお、貯湯タンク1内の鉛直方向の中間部における温水を、中温水と称する。
The temperature of the hot water in the hot
貯湯タンク1には、鉛直方向に沿って、貯留される温水の温度を検出する複数の温度センサ47、48、49、50、51がこの順番に上部から下部に向かって配置されており、これらの温度センサ47、48、49、50、51により検出された貯湯タンク1内の温水の温度を示す検出信号は、コントローラ16に出力され、電気給湯機Sの制御に使用されている。
In the hot
<湯張り回路>
湯張り回路は、貯湯タンク1に貯留される温水を浴槽2に供給し、浴槽2に湯張りするための回路である。
<Water-filled circuit>
The hot water filling circuit is a circuit for supplying hot water stored in the hot
この湯張り回路は、貯湯タンク1上部の高温の温水を、貯湯タンク1上部の取出口10に接続される配管41に取り出し、配管41から分岐した配管9を通して第二混合弁11に導き、第二混合弁11でタンク1内のお湯と混合させ、さらに第一混合弁14に導く。第一混合弁14に導かれた温水は、第一混合弁14において、水道管22から、配管7、減圧弁6、配管23を通ってきた水道水と混合され、第一混合弁14の下流に配設され開制御された電磁弁28を介して、配管29b、29aを通る第1の経路と、配管29b、分岐部30、配管25、ポンプ27、循環混合弁31を通って、配管3に接続される第2の経路との2つの経路で浴槽2に湯張りする構成である。
This hot water filling circuit takes out hot hot water at the upper part of the
ここで、配管29aは、浴槽2の追い焚き入り口2iに接続され、また、配管3は、浴槽2の追い焚き出口2oに接続されており、これらの追い焚き入り口2iおよび追い焚き出口2oを介して、湯張りが行なわれる。
Here, the
<給湯用熱交換器4>
図1に示す給湯用熱交換器4は、水道管22、配管7を通して供給される水道水を、コントローラ16に給湯要求があった場合に作動制御される給湯循環ポンプ18により貯湯タンク1上部から導出される高温の温水と熱交換させて加熱し、加熱されて所定温となった水道水を混合栓19に供給することにより給湯を行うための機器である。
<
A hot water
なお、混合栓19は、例えば、浴室において、洗い湯を供給するためやシャワー等に用いられる。
The
給湯時には、水道管22から、配管7を通して給湯用熱交換器4に導入された水道水は、給湯循環ポンプ18によって貯湯タンク1上部の第1取出口10から配管41を通して給湯用熱交換器4に導入される貯湯タンク1上部の高温の温水により加熱された後、配管36、アキュームレータ39、配管40を通して、混合栓19に温水として供給される。一方、給湯用熱交換器4において、水道水と熱交換を行い冷却され給湯用熱交換器4から出た温水は、配管42、給湯循環ポンプ18を通って、貯湯タンク1の下部に戻される。
At the time of hot water supply, the tap water introduced from the
<給湯循環ポンプ18>
図1に示す給湯循環ポンプ18は、コントローラ16の図示しないインバータ回路を用いて、配管36の給湯温度センサ37によって検出される給湯の温度が、操作部60で設定された給湯温度となるように、回転速度が自在に制御されている。
<Hot water
The hot water
すなわち、給湯温度センサ37が検出する給湯の温度が、操作部60で設定された給湯温度よりも低い場合、コントローラ16は、貯湯タンク1の高温の温水を循環させる給湯循環ポンプ18の回転速度を高めて水道水に付与する熱量を増加させ給湯温度を高める一方、操作部60で設定された給湯温度よりも給湯の温度が、高い場合には、コントローラ16は給湯循環ポンプ18の回転速度を低めて水道水に付与する熱量を減少させ給湯温度を低めるように、給湯循環ポンプ18が制御されている。
That is, when the hot water temperature detected by the hot
<追い焚き用熱交換器24>
図1に示す追い焚き用熱交換器24は、入口24i側に、浴槽2内のふろ水が導出される配管29a、配管25、ポンプ27、循環混合弁31、配管58が接続されるとともに、出口24o側には、追い焚き用熱交換器24において貯湯タンク1上部の高温水と熱交換され加熱され追い焚きされたふろ水が浴槽2に戻る配管26が接続されている。
<
The reheating
<追い焚き回路>
追い焚き回路は、浴槽2に張られたふろ水を追い焚きするための回路である。
<Turning circuit>
The chasing circuit is a circuit for chasing the bath water stretched on the bathtub 2.
追い焚き時、浴槽2内のふろ水は、浴槽2の追い焚き入り口2iから導出され、この追い焚き入り口2iに接続される配管29a、分岐部30、配管25、ポンプ27、循環混合弁31、配管58、貯湯タンク1上部の高温の温水中に配置される追い焚き用熱交換器24、配管26、配管3を通して、配管3に接続される追い焚き出口2oを介して、浴槽2に戻されるように構成されている。
At the time of reheating, the bath water in the bathtub 2 is led out from the
なお、浴槽2内の低温のふろ水は、追い焚き用熱交換器24において、貯湯タンク1の上部の高温の温水と間接的に熱交換され、効率的に短時間で追い焚きがなされるように構成されている。
The low-temperature bath water in the bathtub 2 is indirectly heat-exchanged with the high-temperature hot water in the upper part of the hot
ここで、追い焚きの温度は、利用者が風呂リモコン45、台所リモコン46等の操作部60で設定した追い焚きの設定温度になるように、温度センサ56で配管29aを通る追い焚き前の温水の温度を検出するとともに、温度センサ59で追い焚き後の配管26を通る温水の温度を検出し、それぞれの検出信号をコントローラ16に入力する。そして、コントローラ16において、浴槽2内の温水の温度が、利用者の設定温度に至ったと温度センサ56で検出されるまで、浴槽2内のふろ水を追い焚き用熱交換器24に循環させるポンプ27を稼働制御し、追い焚きモードを継続する。そして、浴槽2内の温水の温度が、利用者の設定温度になった時点でポンプ27の稼動を停止し、追い焚きモードを終了する。
Here, the reheating temperature is set to the reheating set temperature set by the user using the
<気泡浴機能>
利用者が風呂リモコン45の操作部60から気泡浴機能を開始させると、浴槽2の追い焚き入り口2iから導出された湯は、配管29a、25、ポンプ27、循環混合弁31を通り、配管58に流れる場合と配管3に流れる場合、あるいは、両方の回路に流れる場合がある。ポンプ27を運転し、ふろ循環アダプター63の中の追い焚き出口2oの上流側の部分を負圧にし、ベンチュリー効果を利用して、開にした空気用電磁弁61から空気を、配管62を通して、ふろ循環アダプター63に導入すると、浴槽2に気泡を供給することができる。気泡浴機能を停止させるときは、空気電磁弁を閉にしたあと、ポンプ27を停止させる。なお、逆止弁65は、循環アダプター63から電気給湯機Sへのお湯の逆流を防ぐものである。
<Bubble bath function>
When the user starts the bubble bath function from the
空気用電磁弁61、配管62、循環アダプター63、逆止弁65、配管29a,25,3、循環混合弁31及びポンプ27は、浴槽2内に気泡を供給して気泡浴を可能にする気泡供給装置を構成する。
<操作部60>
図1に示す操作部60は、利用者が、電気給湯機Sで湯張り、追い焚き、給湯等を行なうために入力操作を行う機器であり、浴室に配置される風呂リモコン45やキッチンに配置される台所リモコン46等がある。
<
The
操作部60は、浴槽2に湯張りするための湯張りモード、浴槽2内のふろ水を追い焚きするための追い焚きモード、混合栓19からの給湯を行なうための給湯モード等が選択でき、湯張り時の温水の温度、追い焚き時の温水の温度、給湯時の温水の温度等を設定できる構成である。
The
この操作部60は、コントローラ16と有線または無線で電気的に接続されており、利用者による操作部60への入力操作が、コントローラ16に操作信号として入力されている。
The
<コントローラ16>
コントローラ16は、電気給湯機Sを電子制御する制御装置であり、操作部60、温度センサ48等の種々のセンサで検出した信号等に応じて制御を行なうマイコン(Microcomputer:マイクロコンピュータ)16aと、操作部60、種々のセンサ等で検出された検出信号等をマイコン16aに入力する入力インターフェース16bと、給湯循環ポンプ18等の各種アクチェータの駆動信号を出力する出力インターフェース16cと、各種センサの検出信号に従って各種アクチュエータを制御するためのプログラムを記憶するROM(Read Only Memory)16dと、を備え構成されている。ROM16dはマイコン16aに内蔵されてもよい。
<
The
電気給湯機Sの制御系の構成について、図2を用いて、具体的に説明する。図2は、電気給湯機Sの制御系の構成を示すブロック図である。 The configuration of the control system of the electric water heater S will be specifically described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the electric water heater S. As shown in FIG.
入力インターフェース16bには、各種センサとして、外気温度センサ64と、風呂リモコン45及び台所リモコン46を含む操作部60と、温度センサ37,47〜51,56,59と、水位センサ57と、給湯流量センサ38と、水温温度センサ53と、ふろ流量センサ55とが接続され、これらのセンサの検出信号が入力インターフェース16bを通じてマイコン16aに入力される。入力インターフェース16bは、各種センサの検出信号等をマイコン16aに適合した入力信号に変換する増幅回路やA/D変換回路等を含む。
The
出力インターフェース16cには、各種アクチュエータとして、給湯ポンプ27と、給湯循環ポンプ18と、三方弁33と、循環混合弁31と、電磁弁28と、空気用電磁弁61と、第一混合弁14と、第二混合弁11とが接続されている。また、出力インターフェース16cには、ヒートポンプユニット8が接続されている。出力インターフェース16cは、マイコン16aからの制御信号(出力信号)に応じて、給湯ポンプ27や給湯循環ポンプ18等の各種アクチェータを駆動するための駆動回路やリレー駆動回路等を含む。なお、給湯ポンプ27の駆動回路と給湯循環ポンプ18の駆動回路とは給湯ポンプ27側及び給湯循環ポンプ18側にそれぞれ設けられてもよい。
In the
マイコン16aで生成された各種アクチュエータ及びヒートポンプユニット8の制御信号は出力インターフェース16cを通じて各種アクチュエータ及びヒートポンプユニット8に向けて出力される。
The control signals for the various actuators and the
コントローラ16に上記した以外のセンサやアクチュエータを設け、電気給湯機Sを電子制御するようにしてもよいことは、言うまでもない。
Needless to say, the
上述したように、コントローラ16は、マイコン16aのROM16dに記憶されたプログラムに従って、電気給湯機Sの電磁弁28、給湯ポンプ27、循環ポンプ18等の各種アクチェータおよびヒートポンプユニット8などを制御し、湯張り、追い焚き、給湯、気泡機能等の各種のモードの制御を行う。
As described above, the
<<電気給湯機Sの配管システムの動作詳細>>
次に、電気給湯機Sの配管システムの動作詳細について説明する。
<貯湯タンク1への温水の貯留>
貯湯タンク1への水道水の供給は、図1矢印に示すように、水道管22内の水道水の例えば、6〜8kg/cm2の水圧によって水道管22内の水道水が配管7から減圧弁6に導かれ、減圧弁6において所定圧、例えば、約2kg/cm2に減圧された後、配管23、逆止弁20を通って、貯湯タンク1の下部に導入することにより行われる。 なお、逆止弁20は、貯湯タンク1から水道管22側への水道水の逆流防止の役割を果たしている。
この貯湯タンク1に導入された水道水を、配管32、三方弁33、配管34を通してヒートポンプユニット8に導入し、ヒートポンプユニット8のガスクーラ(図示省略)で加熱して温水とし、この温水を配管35を通して貯湯タンク1の上部に導入し、貯湯タンク1内に貯留する。
<< Details of operation of piping system of electric water heater S >>
Next, operation details of the piping system of the electric water heater S will be described.
<Storage of hot water in hot
The supply of tap water to the hot
The tap water introduced into the hot
<混合栓19からの給湯モード>
次に、電気給湯機Sにおける混合栓19からの給湯について説明する。電気給湯機Sは、貯湯タンク1の高温の温水が給湯用熱交換器4を循環する循環回路を備えており、混合栓19からの給湯は、給湯用熱交換器4を用いて、水道管22からの水道水と貯湯タンク1からの高温の温水との熱交換により、水道水を加熱して行なわれる。
<Hot water supply mode from the
Next, hot water supply from the mixing
利用者が、例えば、風呂リモコン45を使用し給湯モードを選択すると、給湯モード選択信号がコントローラ16に入力され、コントローラ16からの信号により給湯循環ポンプ18が稼動し、貯湯タンク1上部の高温水を、取出口10から配管41を通して給湯用熱交換器4まで導出し、給湯用熱交換器4で低温の水道水と熱交換を行い温度が下がった温水を、配管42通して、貯湯タンク1の下部に返還する。
When the user uses the bath
なお、貯湯タンク1の取出口10から給湯用熱交換器4までの経路途中の逆止弁43は、貯湯タンク1の自然循環防止の役割を果たしており、給湯用熱交換器4の出口から貯湯タンク1の下部までの経路途中の逆止弁44は、給湯循環ポンプ18を交換する際の貯湯タンク1の温水の逆流防止の役割を果たしている。
A
この給湯用熱交換器4を用いて給湯を行なうに際しては、水道管22からの水道水をその水圧によって配管7を通して給湯用熱交換器4に導入し、給湯用熱交換器4により加熱され温水となった水道水を、配管36、給湯温度センサ37、給湯流量センサ38、アキュームレータ39、配管40を通して、混合栓19の一方側に供給する。そして、混合栓19において、利用者が、混合栓19の他方側に接続した水道管22からの水道水と供給された温水とを混合し、給湯の温度を調節する。
When hot water is supplied using the hot water
なお、アキュームレータ39は、給湯流量が少ない場合、例えば、給湯流量が約2〜3リットル/分での混合栓19の蛇口から熱湯が吹き出るオーバシュート現象の防止のため、熱湯をアキュームレータ39内の残留水と混合し冷却して適温にすべく配設されている。
混合栓19に、貯湯タンクユニット5の給湯用熱交換器4から供給される温水の温度は、貯湯タンクユニット5内のコントローラ16を用いて、タンク頂部温度センサ47で検出した温水の温度、水道管22から配管7を通って給湯用熱交換器4に向かう水道水の水温温度センサ53で検出した温度、給湯流量センサ38で検出した流量等をもとに、台所リモコン46、ふろリモコン45等の操作部60で設定された所定の給湯温度になるように、給湯循環ポンプ18の回転速度を制御し、給湯用熱交換器4において、水道水に熱を付与する1次側を流れる貯湯タンク1からの温水の流量を制御している。
Note that the
The temperature of the hot water supplied to the mixing
この構成によれば、水道管22からの水道水の高い水圧を利用できるため、例えば、3階でのシャワーも可能であり、減圧弁や負圧破壊弁も不要とすることができる。 また、減圧弁6を介して減圧した水道水を貯湯タンク1に導入し密閉式とした給湯システムとすることで、シスターンタンク、オーバーフロースイッチ、レベルスイッチなどの部品が不要となり、システムが簡易になるとともに衛生的な不安も解消され、給水時の騒音も解消される。
According to this structure, since the high water pressure of the tap water from the
<浴槽2への湯張りモード>
次に、電気給湯機Sにおける浴槽2への湯張りについて説明する。利用者が、台所リモコン46、ふろリモコン45等の操作部60で湯張りモードを選択した場合、電気給湯機Sにおいて浴槽2への湯張りが行なわれる。利用者によって操作部60で湯張りモードが選択されると、操作部60からコントローラ16へ湯張りモード選択信号が入力され、コントローラ16の制御によって、常閉型の電磁弁28が開制御されるとともに、第二混合弁11、第一混合弁14、循環調整弁31がそれぞれ湯張りモードに制御される。
<Water filling mode for bathtub 2>
Next, hot water filling to the bathtub 2 in the electric water heater S will be described. When the user selects the hot water filling mode using the
電磁弁28が開制御されることによって、水道管22から供給される水道水が、減圧弁6で減圧され配管23を介して貯湯タンク1内に供給される水圧により、貯湯タンク1内の高温の温水が、貯湯タンク1の上部の取出口10から押し出される。そして、取出口10から押し出された温水が、配管41から分岐した配管9を通した高温湯と貯湯タンク1のその容積の鉛直方向の中間部の取出口12から配管13を通った中温水を第二混合弁11で混合し、さらに第一混合弁14に導かれ、第一混合弁14において、水道管22に接続される配管7から減圧弁6、配管23を通った水道水と混合され、第一混合弁14の下流に配設した電磁弁28を介して、配管29b、29aを通る第1の経路と、配管29b、該配管29bから分岐される配管25、ポンプ27、循環混合弁31を通って配管3に続く第2経路との2つの経路を用いて、温水が浴槽2に供給され湯張りが行なわれる。
When the
第二混合弁は、貯湯タンク1の頂部温度センサ47で検出される温水の温度の検出信号と、貯湯タンク1のその容積の鉛直方向の中間部に配置される温度センサ49で検出される温水の温度の検出信号とをコントローラ16に入力し、コントローラ16において、これら2つの温度等から第二混合弁11から流出するお湯の温度を予測し、第二混合弁11の弁開度を決定し制御している。なお、貯湯タンク1のその容積の鉛直方向の中間部としては、貯湯タンク1の容積の上方より約2/5から3/5の位置が好適である。貯湯タンク1のその容積の鉛直方向の中間部に、貯湯タンク1内の中間温度の中間水を導出し給湯する取出口12を設けることにより、例えば、貯湯タンク1上部におけるほどの高温水を必ずしも必要としない浴槽2の湯張りにおいて、中間温度の温水を積極的に利用することで、第一混合弁14での配管23からの水道水の混合量を低減して熱エネルギが無駄になることを抑制でき、給湯用熱交換器4に必要な高温水を効率的に使用することができる。
The second mixing valve detects the temperature of the hot water detected by the
このように、中間温度の中間水を積極的に利用するにより、給湯用熱交換器4や追い焚き用熱交換器24に必要な高温水を効率的に使用することができる。
Thus, by actively using intermediate water at an intermediate temperature, it is possible to efficiently use high-temperature water necessary for the hot water
ここで、浴槽2へ供給する温水の温度は、コントローラ16によって、温度センサ56で検知される温水の温度が、操作部60で設定された所定のふろ温度になるように制御する。すなわち、湯張りの温度が、利用者が風呂リモコン45、台所リモコン46等の操作部60で設定した湯張りの設定温度になるように、温度センサ56で湯張り時の配管29aを通る温水の温度を検出し、この検出温度の検出信号をコントローラ16に入力し、コントローラ16において、利用者の設定温度と温度センサ56の検出温度とが比較され、両者が等しくなるように、第一混合弁14における貯湯タンク1からの温水と、配管23等から供給される水道水との混合比を、調整する制御を行なう。
Here, the temperature of the hot water supplied to the bathtub 2 is controlled by the
また、浴槽2への温水の供給量は、ふろ流量センサ55で流量を検出し、この流量検出信号をコントローラ16に入力し、コントローラ16により、所定の設定温水量になるように演算し、温水量を制御し、所定の温水量になった場合には電磁弁28を閉制御し、温水の供給を停止する。
The amount of hot water supplied to the bathtub 2 is detected by the
また、浴槽2の水位は、水位センサ57で配管25内の温水の圧力を検出し、この検出信号をコントローラ16に入力し、コントローラ16において、揚程等によって水位を演算し、所定の設定水位になるように電磁弁28等を制御する。
Further, the water level of the bathtub 2 is detected by the
このように、配管29bの分岐点30より下流側の配管25、循環調整弁31を通り、追い焚き用配管の出口側の配管26の下流の配管3を通って浴槽2に湯張りをすることにより、配管29aからの湯張りと合わせて2本の配管で湯張りを行ない、また、減圧弁6を介した一定水圧での湯張りとなる。そのため、湯張り時間を、例えば設定温度42℃、180リットルの湯張りで約8分とすることが可能で、従来に比較し、約4分、湯張り時間を短縮できる。
In this way, the bathtub 2 is filled with water through the
<追い焚きモード>
次に、電気給湯機Sにおける浴槽2のふろ水の追い焚きについて説明する。浴槽2のふろ水の追い焚きは、追い焚き用熱交換器24を使用し行なわれる。
<Chance mode>
Next, replenishment of the bath water in the bathtub 2 in the electric water heater S will be described. Reheating water in the bathtub 2 is performed using a
追い焚き用熱交換器24は、入口24i側に、浴槽2からの配管25、ポンプ27、循環混合弁31、配管58が接続されるとともに、出口24o側には、浴槽2に戻る配管26が接続されている。追い焚き用熱交換器24を使用する際には、コントローラ16によってポンプ27を駆動させ、配管25から循環混合弁31を通して、追い焚き用熱交換器24に浴槽水を導入し、該追い焚き用熱交換器24において、貯湯タンク1上部の高温水と、導入した浴槽水とで熱交換が行なわれる。
In the reheating
利用者が、台所リモコン46、ふろリモコン45等の操作部60で追い焚きモードを選択した場合、電気給湯機Sにおいて浴槽2のふろ水の追い焚きが行なわれる。すなわち、操作部60で追い焚きモードが選択されると、操作部60からコントローラ16へ追い焚きモード選択信号が入力され、コントローラ16の制御によって、浴槽2のふろ水を追い焚き用熱交換器24を介し循環させるためのポンプ27が稼働されるとともに、循環混合弁31が追い焚きモードに制御される。
When the user selects the reheating mode with the
コントローラ16の指令により作動するポンプ27により、浴槽2内のふろ水は、浴槽2の追い焚き入り口2iから、配管29a、分岐部30、配管25、ポンプ27、循環混合弁31、配管58を通って追い焚き用熱交換器24に導かれ、追い焚き用熱交換器24において、貯湯タンク1上部の高温の温水との熱交換が行なわれ加熱され追い焚きがなされた後、配管26、配管3を通って浴槽2の追い焚き出口2oを介し、浴槽2に戻される。
By the
ここで、追い焚き用熱交換器24に導かれたふろ水は、追い焚き用熱交換器24において、貯湯タンク1上部の高温の温水との熱交換が行なわれ過熱され追い焚きがなされるため、大きな熱量がふろ水に与えられ、効率的な追い焚きが可能となっている。
Here, the bath water led to the reheating
この場合、追い焚き用熱交換器24が貯湯タンク1上部に配設されているため、追い焚き開始時に、高温の温水が、浴槽2に供給されることを防止するため、追い焚き開始時、追焚き用熱交換器24から流出する加熱後の高温水の温度を検知する温度センサ59の温度検出信号と、ふろ戻り温度を検知する温度センサ56の温度検出信号とをコントローラ16に入力し、コントローラ16において、浴槽2へ戻される加熱後のふろ水の温度が60℃以下になるように循環混合弁31の開度を予測し、循環混合弁31の開度を制御している。
In this case, since the reheating
この構成によれば、追い焚き開始時に、追焚き用熱交換器24から流出する加熱後の高温水の温度を検知する温度センサ59の温度検出信号と、ふろ戻り温度を検知する温度センサ56の温度検出信号とに基づき、浴槽2へ戻される加熱後のふろ水の温度が所定温度以下になるように循環混合弁31の開度を制御するので、追い焚き開始時に、追焚き用熱交換器24に滞留している高温水が直接浴槽に吐出すことを防止できる。
According to this configuration, at the start of reheating, the temperature detection signal of the
また、この追い焚き用熱交換器24に浴槽2内の湯を循環することにより、貯湯タンク1内の上部の高温の温水との間で間接的に熱交換を行ない、浴槽2内の湯を追い焚き加熱するようにした循環回路を設けることにより、追い焚き時の追い焚き用熱交換器24からの放熱がなくなり、熱エネルギが無駄になることを防止できる。
Further, by circulating the hot water in the bathtub 2 to the reheating
<気泡浴機能>
利用者がふろリモコン45の操作部60から気泡浴機能を開始させると、貯留される温水の温度を検出する温度センサ50の温度が、所定の温度以下の場合は、ヒートポンプユニット8で沸き上げの運転を自動で行う。また、浴槽に供給する空気の温度は、外気温度64で計測する。外気温度64、ふろ設定温度、湯張り量、気泡浴機能の運転時間から温度低下する熱量を計算し、貯留される温水の温度を検出する温度センサ48、49、50から貯湯タンク1の蓄熱熱量を計算して、貯湯タンク1の熱量が不足すると判断された場合は、ヒートポンプユニット8で沸き上げの運転を自動で行う。
<Bubble bath function>
When the user starts the bubble bath function from the
図3を用いて、具体的に説明する。図3は、気泡浴機能を運転する際のフローチャートである。ふろリモコン45(操作部60)により気泡浴機能が選択(入力)されると、気泡浴機能の運転を開始する(S301)。このとき、ふろリモコン45により気泡浴機能の運転時間を設定する。気泡浴機能の運転時間の設定が行われない場合は、予め設定された初期値(時間)が設定される。
This will be specifically described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart when operating the bubble bath function. When the bubble bath function is selected (input) by the remote controller 45 (operation unit 60), the operation of the bubble bath function is started (S301). At this time, the operation time of the bubble bath function is set by the bath
次に、貯湯タンク1の蓄熱熱量の計算が実行され(S302)、現時点での蓄熱熱量について判定が行われる(S303)。現時点で貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足している場合は、気泡浴機能の運転を停止(中止)する(S304)。これは、気泡浴機能の運転開始時において貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足している場合に、気泡浴機能の運転を不可とすることに相当する。
Next, calculation of the amount of heat stored in the hot
S303において貯湯タンク1の蓄熱熱量が所定値以上あると判定された場合、気泡浴機能の運転中に必要な熱量があるかどうかが判定される(S305)。S305において、気泡浴機能の運転中に必要な熱量がないと判定された場合(貯湯タンク1の熱量が不足すると判定された場合)は、ヒートポンプユニット8による沸き上げ運転を自動で開始し(S306)、次のステップS307に進む。S305において、気泡浴機能の運転中に必要な熱量が蓄熱されていると判定された場合は、ステップS306をパスして、次のステップS307に進む。
If it is determined in S303 that the amount of heat stored in the hot
ステップS307では、運転中に貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足するかどうかを判定する。これは、ステップS303と同様に、現時点での蓄熱熱量が所定値以上あるかどうかを判定することと同等である。ステップS307において貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足する、或いは不足していると判定された場合は、気泡浴機能の運転を停止(中止)する(S308)。ステップS307において貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足していなければ、次のステップS309に進む。
In step S307, it is determined whether or not the amount of heat stored in the hot
ステップS309では、気泡浴機能の運転時間が設定された時間を経過したかどうかが判定される。気泡浴機能の運転時間が設定時間を経過していなければ、ステップS307に戻り、貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足していなければ、気泡浴機能の運転が継続される。ステップS309で気泡浴機能の運転時間が設定時間に達したことが判定されると、気泡浴機能の運転は終了となる。
In step S309, it is determined whether or not the operation time of the bubble bath function has elapsed. If the operation time of the bubble bath function has not passed the set time, the process returns to step S307, and if the amount of heat stored in the hot
いずれも貯湯タンク1にあるお湯の温度を高くし、追い焚きで温度を上げることを可能にし、浴槽内の温度を設定温度にすることができ、利便性を向上させることができる。気泡浴機能の運転では、空気を浴槽内に入れるため、浴槽内のふろ水の温度が低下する。特に、冬場は空気の温度が低いため、浴槽内のふろ水の温度が大幅に低下することになる。本発明に係る実施例では、気泡浴機能の運転中に追い焚き運転を確実に行うことができるので、利便性を向上させることができる。
In any case, the temperature of the hot water in the hot
また、図3で説明したように、気泡浴機能を運転中に貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足する場合は、気泡浴機能の運転を停止する。或いは、気泡浴機能の運転開始時に貯湯タンク1の蓄熱熱量が不足している場合は、気泡浴機能の運転を不可とする。これは、貯湯タンク1に溜められた温水を用いて行うふろ水の追い焚き運転に必要な熱量が不足したときは、気泡浴機能の運転を停止することを意味する。具体的には、温度センサ48の温度が風呂リモコン45の操作部60で設定したふろ設定温度プラス5℃より低い場合は、気泡浴機能を運転しないようにするとよい。これにより、気泡浴機能の実行により浴槽内の温度が低下するのを防ぎ、追い焚きに必要な熱量を抑制することができる。
In addition, as described with reference to FIG. 3, when the amount of heat stored in the hot
1…貯湯タンク、2…浴槽、2i…追い焚き入り口、2o…追い焚き出口、3…配管、4…給湯用熱交換器、6…減圧弁、7…配管、8…ヒートポンプユニット、9…配管、10…貯湯タンク1の上部の取出口、11…第二混合弁、12…貯湯タンク1の温水取出口、13…配管、14…第一混合弁、16…コントローラ、16a…マイコン、16b…入力インターフェース、16c…出力インターフェース、16d…ROM(Read Only Memory)、18…給湯循環ポンプ、19…混合栓、20…逆止弁、22…水道管、23…配管、24…追い焚き用熱交換器、24i…追い焚き用熱交換器24の入口、24o…追い焚き用熱交換器24の出口、25,26…配管、27…給湯ポンプ、28…電磁弁、29a,29b…配管、30…分岐部、31…循環混合弁、32…配管、33…三方弁、34,35,36…配管、37…給湯温度センサ、38…給湯流量センサ、39…アキュームレータ、40,41,42…配管、44…逆止弁、45…風呂リモコン、46…台所リモコン、47,48,49,50,51…温度センサ、53…水温温度センサ、55…ふろ流量センサ、56…温度センサ、57…水位センサ、58…配管、59…温度センサ、60…操作部、61…空気用電磁弁、62…配管、63…ふろ循環アダプター、64…外気温度センサ、S…電気給湯機。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
気泡浴機能の開始時に前記貯湯タンクの蓄熱熱量が不足すると判断した場合に、前記ヒートポンプユニットにより前記貯湯タンクに溜められた温水の沸き上げ運転を自動で開始することを特徴とする気泡機能付き貯湯式給湯機。 A hot water storage tank that stores hot water, a heat pump unit that performs a heating operation of the hot water stored in the hot water storage tank, a bubble supply device that enables bubble bathing by supplying bubbles into the bathtub, the heat pump unit, and the bubbles In a hot water storage type hot water heater with a bubble bath function provided with a controller for controlling the supply device,
Hot water storage with a bubble function, wherein when the heat storage heat amount of the hot water storage tank is determined to be insufficient at the start of the bubble bath function, the heating operation of warm water stored in the hot water storage tank is automatically started by the heat pump unit. Type water heater.
気泡浴機能の開始時に前記貯湯タンクに溜められた温水の温度から算出される前記貯湯タンクの蓄熱熱量に対して、ふろ設定温度、外気温度及び気泡浴機能運転時間から算出される浴槽内の風呂水の低下温度に相当する熱量の方が大きい場合に、前記貯湯タンクの蓄熱熱量が不足すると判断することを特徴とする気泡機能付き貯湯式給湯機。 In the hot water storage type water heater with a bubble function according to claim 1,
The bath in the bathtub calculated from the bath temperature, the outside air temperature, and the bubble bath function operation time with respect to the heat storage heat amount of the hot water tank calculated from the temperature of the hot water stored in the hot water tank at the start of the bubble bath function A hot water storage type hot water heater with a bubble function, wherein when the amount of heat corresponding to the temperature of water drop is larger, it is determined that the amount of heat stored in the hot water storage tank is insufficient.
ふろ水の追い焚き運転に必要な前記貯湯タンクの熱量が不足したときは、気泡浴機能の運転を停止することを特徴とする気泡機能付き貯湯式給湯機。 A hot water storage tank that stores hot water, a heat pump unit that performs a heating operation of the hot water stored in the hot water storage tank, a bubble supply device that enables bubble bathing by supplying bubbles into the bathtub, the heat pump unit, and the bubbles In a hot water storage type hot water heater with a bubble bath function provided with a controller for controlling the supply device,
A hot water storage type hot water heater with a bubble function, wherein the operation of the bubble bath function is stopped when the amount of heat of the hot water storage tank necessary for the reheating operation of bath water is insufficient.
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