JP2017211110A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽への差し湯を実行した場合に、その後に無駄な放熱ロスが多く発生することを防止することができ、エネルギ効率がよく、省エネ性に優れた給湯装置を提供する。【解決手段】湯水加熱部３Ａまたは貯湯タンクから出湯する湯水を浴槽１に供給して差し湯を行なうことが可能な風呂給湯用出湯路５を備えている、給湯装置Ａ１であって、差し湯が終了した後には、風呂給湯用出湯路５に残存する差し湯用の湯水の少なくとも一部が浴槽１内に供給されるように、風呂給湯用出湯路５に追加湯水が供給され、かつこの追加湯水は、差し湯用の湯水よりも低温である。【選択図】 図１

Description

本発明は、浴槽への差し湯機能を備えた給湯装置に関する。

給湯装置として、浴槽に湯が張られている状態において、高温の差し湯を行なうことにより、浴槽の湯水の温度を上昇させるようにしたものがある（たとえば、特許文献１，２）。このような構成によれば、ポンプを利用して浴槽の湯水を所定の風呂追い焚き用循環流路に流出させて加熱し、かつこの加熱された湯水を浴槽に戻す動作、すなわち風呂追い焚き動作を行なう必要を無くし、または少なくすることが可能である。

しかしながら、前記したような給湯装置においては、次に述べるように改善すべき余地がある。

すなわち、従来における差し湯は、風呂給湯温度よりも高温の湯水（たとえば、５０〜８０℃の湯水）を、湯水流路としての所定の風呂給湯用出湯路を介して浴槽に供給し、かつその供給量が所定量に達すると、その時点で浴槽への給湯動作を終了させているに過ぎない。これでは、差し湯を終了した後に、風呂給湯用出湯路には、高温の湯水が多く残留したままとなり、その後この高温の湯水からの放熱によるエネルギロスが多く発生する。給湯装置のエネルギ効率を高め、優れた省エネ性を得る観点からすると、前記したような無駄をできる限り少なくすることが望まれる。

特許第３７０４５６８号公報 特開２００４−３６９６０号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、浴槽への差し湯を実行した場合に、その後に無駄な放熱ロスが多く発生することを防止することができ、エネルギ効率がよく、省エネ性に優れた給湯装置を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される給湯装置は、湯水加熱部または貯湯タンクから出湯する湯水を浴槽に供給して差し湯を行なうことが可能な風呂給湯用出湯路を備えている、給湯装置であって、前記差し湯が終了した後には、前記風呂給湯用出湯路に残存する差し湯用の湯水の少なくとも一部が前記浴槽内に供給されるように、前記風呂給湯用出湯路に追加湯水が供給され、かつこの追加湯水は、前記差し湯用の湯水よりも低温であることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、浴槽への差し湯が終了した後には、風呂給湯用出湯路内に残存する差し湯用の湯水が浴槽内に供給され、この湯水に代わって、風呂給湯用出湯路には、差し湯用の湯水よりも低温の追加湯水が存在することとなる。このため、風呂給湯用出湯路に高温である差し湯用の湯水が多量に残存したままになる場合と比較すると、風呂給湯用出湯路に存
在する追加湯水からの放熱ロスは少なくなる。その結果、従来と比較して、エネルギ効率をよくし、省エネ性、経済性に優れたものとすることができる。

本発明において、好ましくは、前記湯水加熱部の構成要素として、加熱対象の湯水が送り込まれる熱交換器と、この熱交換器内の湯水を加熱するためのバーナとを備えており、前記熱交換器を通過した加熱湯水に非加熱の湯水を混合し、かつその混合比を変更可能とされた湯水混合部を、さらに備えており、前記差し湯用の湯水および前記追加湯水は、ともに前記湯水混合部から前記浴槽に向けて前記風呂給湯用出湯路を流れるように構成され、前記差し湯用の湯水が流通する経路と前記追加湯水が流通する経路とは一致している。

このような構成によれば、差し湯用の湯水と追加湯水との双方を、所望の温度に適切に制御し得る他、追加湯水が差し湯用の湯水と同一の経路で風呂給湯用出湯路を流れることに基づき、差し湯用の湯水を風呂給湯用出湯路に残存しないように浴槽内に適切に供給することができる。前記構成とは異なり、たとえば差し湯用の湯水の流通経路と、追加湯水の流通経路が同一ではなく、一部相違している場合には、この相違した部分に存在する差し湯用の湯水を適切に入れ替えることが困難となる虞がある。これに対し、前記構成によれば、そのような虞をなくすことができる。

本発明において、好ましくは、前記風呂給湯用出湯路への前記追加湯水の供給量は、前記風呂給湯用出湯路の容量と略同一、またはそれ以上とされている。

このような構成によれば、風呂給湯用出湯路内に差し湯用の湯水が一切残留しない状態、またはこれに近い状態とすることができる。したがって、放熱ロスを少なくする上で、一層好ましいものとなる。

本発明において、好ましくは、前記風呂給湯用出湯路への前記追加湯水の供給量は、増減変更可能とされている。

このような構成によれば、風呂給湯用出湯路が短く、その容量が小さい場合には、風呂給湯用出湯路への追加湯水の供給量を少なくする一方、風呂給湯用出湯路が長く、その容量が大きい場合には、追加湯水の供給量を多くするといったことが可能となる。このように追加湯水の供給量を変更できれば、追加湯水の供給量が過多、あるいは過少になることを回避し、差し湯用の湯水の供給量を適切な量にする上で、より好ましいものとなる。

本発明において、好ましくは、前記追加湯水の温度は、風呂給湯設定温度、またはそれ以上である。

このような構成によれば、差し湯用の湯水を風呂給湯用出湯路から浴槽内に送り出す際に、追加湯水が浴槽内に流入する事態を生じたとしても、このことに起因して、浴槽の湯水温度が風呂給湯用の設定温度よりも低くなることはない。

本発明において、好ましくは、前記風呂給湯用出湯路に設けられ、かつ前記浴槽に向けての湯水流通のオン・オフを切り替えるための開閉弁と、前記風呂給湯用出湯路のうち、前記開閉弁よりも湯水流れ方向上流位置に分岐接続されている一般給湯用出湯路と、を備えており、前記開閉弁が開状態とされて差し湯が実行されている際に、前記一般給湯用出湯路を利用した一般給湯が開始されたときには、その湯水温度を一般給湯設定温度とする制御が開始されるとともに、その後に所定の遅延時間が経過したタイミングで前記開閉弁が閉状態となるように構成されている。

このような構成によれば、浴槽への差し湯中に、一般給湯が開始されたときに、単にそ
の給湯温度を一般給湯用の設定温度とする制御が開始されるだけではなく、その後に所定の遅延時間が経過して前記開閉弁が閉状態になるまでの期間中は、差し湯が継続して実行される。このため、差し湯用の湯水が一般給湯用出湯路に流れ込み難くなる。その結果、一般給湯先に差し湯用の高温の湯水が供給されないようにすることができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る給湯装置の一例を示す概略説明図である。 図１に示す給湯装置において実行される動作制御の一例を示すフローチャートである。 本発明に係る給湯装置の他の例を示す概略説明図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す給湯装置Ａ１は、瞬間式ガス給湯装置であり、一般給湯機能、浴槽１への湯張りや差し湯機能、および風呂追い焚き機能を備えたタイプである。この給湯装置Ａ１は、入水口２０から入水路２に流入した湯水を加熱するための湯水加熱部３Ａ、この湯水加熱部３Ａにおいて加熱された湯水の温度調整を行なうための湯水混合部４、風呂給湯用出湯路５、一般給湯用出湯路６、風呂追い焚き用の湯水加熱部３Ｂ、制御部７、および外装ケース９０を備えている。

湯水加熱部３Ａは、入水路２に接続された熱交換器３０、およびこの熱交換器３０内に流れ込んだ湯水を加熱するためのバーナ３１を備えている。好ましくは、バーナ３１は、燃焼火力可変式である。符号３２は、バーナ３１に燃焼用空気を供給するファンである。湯水混合部４は、たとえば３ポートタイプの混合弁を用いて構成されており、熱交換器３０の出口側に接続された湯水流路２２を流れる湯水に、入水路２に分岐接続されたバイパス流路２１を流れる非加熱の湯水を混合させ、かつその混合比を変更可能とし、給湯対象となる湯水を所望温度に調整可能である。一般給湯用出湯路６は、湯水混合部４を通過した湯水を台所やその他の箇所に設置されたカラン６０に導くための湯水流路である。

風呂給湯用出湯路５は、一般給湯用出湯路６に分岐接続された補助流路５０と、風呂追い焚き用循環流路５１とを利用して構成されている。風呂追い焚き用循環流路５１は、外装ケース９０の外部および内部にそれぞれ位置する外部流路５１ａ，５１ｂおよび内部流路５１ｃ，５１ｄを備えており、浴槽１の循環アダプタ１０との接続が図られている。内部流路５１ｃに設けられた循環ポンプＰ１が駆動すると、浴槽１の湯水は風呂追い焚き用循環流路５１を循環する。この過程において、湯水は風呂追い焚き用の湯水加熱部３Ｂによって加熱され、この加熱された湯水が浴槽１に戻される。風呂追い焚き用の湯水加熱部３Ｂは、熱交換器３３とバーナ３４とを備えている。風呂追い焚き用循環流路５１と補助流路５０とは接続されており、かつ補助流路５０には、電磁開閉弁などの開閉弁Ｖ１が設けられている。このため、開閉弁Ｖ１を開状態とすることにより、湯水加熱部３Ａにおいて加熱された湯水は、湯水混合部４を通過した後に、補助流路５０を流れ、風呂追い焚き用循環流路５１を通過して浴槽１に流れ込む。この動作により、浴槽１への湯張り、および高温差し湯が可能である。なお、風呂給湯用出湯路５と一般給湯用出湯路６とは、これらの分岐接続点Ｊよりも上流側の位置において重複している。

制御部７は、給湯装置Ａ１の各部の動作制御、および各種のデータ処理を実行するものであるが、差し湯を実行する際には、後述するような動作制御を実行するように構成され
ている。制御部７には、台所用および浴室用のリモコン７０,７１が通信接続されており、これらのリモコン７０,７１を利用して一般給湯設定温度や風呂給湯設定温度などを適宜設定変更できるように構成されている。入水路２および補助流路５０には、流量センサＳａ，Ｓｂが設けられている。

次に、前記した給湯装置Ａ１の作用について説明する。併せて、制御部７による動作制御の一例について、図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、浴室用のリモコン７１などにおいて、浴槽１への高温差し湯を実行すべき旨の操作がなされると、バーナ３１を燃焼駆動させるとともに、開閉弁Ｖ１を開状態とする（Ｓ１：ＹＥＳ，Ｓ２）。このことにより、差し湯用の湯水は、風呂給湯用出湯路５を通過して浴槽１に供給される。この場合、差し湯用の湯水温度は、所定の第１の温度（たとえば、５０℃）となるように制御される。

前記した高温差し湯の実行中には、この差し湯に割り込んだ状態で一般給湯が開始されているか否かが制御部７によって判断されている（Ｓ３）。この判断は、たとえば流量センサＳａ，Ｓｂを利用してそれぞれ検出される湯水の流量Ｑａ，Ｑｂを比較して行なうことができる。Ｑａ＝Ｑｂであれば、一般給湯は開始されておらず、Ｑａ＞Ｑｂであれば、一般給湯が開始されていると判断することができる。

高温差し湯中において、一般給湯が割り込んだ状態で開始されない場合、浴槽１への差し湯量が所定量（たとえば、１９Ｌ）に達すると、その時点で浴槽１に供給されている湯水の温度を、第１の温度よりも低い所定の第２の温度に変更する（Ｓ３：ＮＯ，Ｓ８：ＹＥＳ，Ｓ９）。この動作制御により、浴槽１への高温差し湯が終了するとともに、風呂給湯用出湯路５に残存する差し湯用の湯水が、第２の温度の湯水（追加湯水）によって浴槽１内に供給されることとなる。第２の温度は、好ましくは、風呂給湯設定温度と同一の温度（たとえば、４０℃）、またはこれよりもやや高い温度である。このような温度にすれば、仮に、追加湯水が浴槽１内に流入した場合であっても、この追加湯水は、浴槽１の湯水温度を風呂給湯設定温度以下に低下させる要因にはならない。

風呂給湯用出湯路５への追加湯水の供給量が所定量（たとえば、１Ｌ）に達すると、その時点で追加湯水の供給は終了する（Ｓ１０：ＹＥＳ，Ｓ１１）。この動作は、バーナ３１の駆動を停止させるとともに、開閉弁Ｖ１を閉じることにより行なわれる。

前記した一連の動作制御によれば、風呂給湯用出湯路５に高温差し湯用の湯水が多く残存せず、高温差し湯用の湯水に代えて、それよりも低温の追加湯水が風呂給湯用出湯路５に存在することとなる。このため、その後に風呂給湯用出湯路５内に存在する湯水から多くの放熱ロスが発生することを防止し、給湯装置Ａ１のエネルギ効率をよくすることができる。好ましくは、風呂給湯用出湯路５への追加湯水の供給量は、風呂給湯用出湯路５の容量と略同一、またそれ以上である。このような構成によれば、風呂給湯用出湯路５には高温差し湯用の湯水が一切または殆ど残らないようにし、風呂給湯用出湯路５の湯水からの放熱ロスを少なくすることがより徹底される。この給湯装置Ａ１においては、差し湯用の湯水および追加湯水は、湯水混合部４から浴槽１に向けて同一経路を辿って流通するように構成されているため、差し湯用の湯水が風呂給湯用出湯路５の一部に残留したままとなり、その入れ替えが困難になるといったことも適切に防止することが可能である。

より好ましくは、追加湯水の風呂給湯用出湯路５への供給量は、リモコン７０,７１の少なくとも一方、あるいは制御部７に備えられたスイッチ類などを操作することによって増減変更可能とされている。風呂給湯用出湯路５のうち、外部流路５１ａ，５１ｂの長さは一定ではなく、給湯装置Ａ１および浴槽１の設置条件などによって変化する。このため
、外部流路５１ａ，５１ｂが長く、風呂給湯用出湯路５の容量が大きい場合には、追加湯水の供給量を多めに設定する一方、これとは逆に、外部流路５１ａ，５１ｂが短く、風呂給湯用出湯路５の容量が小さい場合には、追加湯水の供給量を少なめに設定することができる。このような設定を行なえば、追加湯水が過多となって、浴槽１内に必要以上に多く供給される不具合や、追加湯水が過少となって、十分な量の差し湯用の湯水を風呂給湯用出湯路５から浴槽１に供給させることができなくなるといった不具合を生じないようにすることが可能となる。

一方、前記とは異なり、高温差し湯の動作中に、一般給湯が割り込んだ状態で開始されたことが検出された場合には、湯水温度を一般給湯設定温度（たとえば、３８℃程度）にするための制御が開始される（Ｓ３：ＹＥＳ，Ｓ４）。加えて、前記した一般給湯の開始が検出された時点から所定の遅延時間が経過すると、その時点で開閉弁Ｖ１が閉状態とされる（Ｓ５）。前記遅延時間は、たとえば０．５秒であるが、これに限らない。このような動作制御によれば、一般給湯が開始された後においても、前記遅延時間が経過するまでの期間中は、湯水混合部４を通過した湯水の一部が風呂給湯用出湯路５に流れていくこととなり、差し湯用の高温の湯水が一般給湯用出湯路６に流れ難くなる。したがって、一般給湯先であるカラン６０に、高温の湯水が供給される不具合を生じないようにすることが可能である。

その後、前記一般給湯が終了したと判断される場合には、浴槽１への高温差し湯が再開される（Ｓ６：ＹＥＳ，Ｓ７）。この動作は、具体的には、開閉弁Ｖ１を開状態にするとともに、湯水温度を第１の温度に復帰させることにより実行される。再開された差し湯の量が、その後に所定量に達した時点以降の動作は、先に述べた動作と同様である（Ｓ８：ＹＥＳ，Ｓ９，Ｓ１０：ＹＥＳ，Ｓ１１）。したがって、高温差し湯中に一般給湯が割り込んだ場合であっても、この高温差し湯の再開後において、風呂給湯用出湯路５内に差し湯用の高温の湯水が多く残存して多くの放熱ロスが発生する不具合を生じないようにすることが可能である。

本発明は、図３に示すような貯湯タンク式の給湯装置Ａ２にも適用することが可能である。図３において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付している。

図３に示す給湯装置Ａ２は、貯湯タンク８０と、この貯湯タンク８０に往き管２８および戻り管２９を介して接続されたヒートポンプ８１とを備えており、ポンプＰ２の駆動により、貯湯タンク８０内の湯水をヒートポンプ８１に送り込んで加熱してから貯湯タンク８０内に戻すことが可能とされている。貯湯タンク８０の上部に接続された出湯用の流路２２ａには、この流路２２ａを流れる湯水と、入水路２に分岐接続されたバイパス流路２１を通過してくる非加熱の湯水とを混合させて温度調整を図るための湯水混合部４が設けられている。この湯水混合部４の下流側は、一般給湯用出湯路６と風呂給湯用出湯路５とに分岐している。同図では、省略されているが、制御部７には、図１に示した台所用および浴室用のリモコン７０,７１と同様なリモコンが通信接続されている。

この給湯装置Ａ２においても、風呂給湯用出湯路５を利用して浴槽１への高温差し湯が可能であり、図２を参照して説明した一連の動作制御と同様な動作制御が実行される。したがって、浴槽１への高温差し湯が終了した後に、風呂給湯用出湯路５に高温差し湯用の湯水が多量に残存したままとなって、多くの放熱ロスが生じるといったことを適切に防止することが可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る給湯装置の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

放熱ロスを少なくし、エネルギ効率を高める上では、風呂給湯用出湯路に存在する差し湯用の湯水の略全量を浴槽内に供給させることが好ましいものの、本発明はこれに限定されない。風呂給湯用出湯路に存在する差し湯用の湯水のうち、一部の湯水のみが浴槽内に供給される場合も、本発明の技術的範囲に包摂される。そのような場合であっても、風呂給湯用出湯路に差し湯用の湯水が残存する量を少なくすることにより、放熱ロスを少なくすることが可能である。風呂給湯用出湯路への差し湯用の湯水の供給量や、追加湯水の供給量の具体的な値は、限定されない。

差し湯用の湯水温度（前記第１の温度）や、追加湯水の温度（前記第２の温度）は、一定の温度に固定されている必要はなく、たとえばユーザがリモコンなどを操作して適宜に変更設定できるようにすることができる。追加湯水の温度は、一般給湯設定温度と略同一温度にし得る他、一般給湯設定温度や風呂給湯設定温度よりも低い温度とすることも可能である。

本発明でいう差し湯は、高温差し湯に限らず、風呂給湯設定温度と略同一温度の湯水、あるいは若干温度だけ高温の湯水を浴槽に供給するいわゆる「たし湯」も含む概念である。
本発明に係る給湯装置は、追い焚き機能を具備しない給湯装置とすることもできる。

Ａ１，Ａ２ 給湯装置
Ｖ１ 開閉弁
１ 浴槽
３Ａ 湯水加熱部
３０ 熱交換器
３１ バーナ
４ 湯水混合部
５ 風呂給湯用出湯路
５０ 補助流路（風呂給湯用出湯路）
５１ 風呂追い焚き用循環流路（風呂給湯用出湯路）
６ 一般給湯用出湯路
７ 制御部
８０ 貯湯タンク
８１ ヒートポンプ

Claims (6)

1. 湯水加熱部または貯湯タンクから出湯する湯水を浴槽に供給して差し湯を行なうことが可能な風呂給湯用出湯路を備えている、給湯装置であって、
   前記差し湯が終了した後には、前記風呂給湯用出湯路に残存する差し湯用の湯水の少なくとも一部が前記浴槽内に供給されるように、前記風呂給湯用出湯路に追加湯水が供給され、かつこの追加湯水は、前記差し湯用の湯水よりも低温であることを特徴とする、給湯装置。
2. 請求項１に記載の給湯装置であって、
   前記湯水加熱部の構成要素として、加熱対象の湯水が送り込まれる熱交換器と、この熱交換器内の湯水を加熱するためのバーナとを備えており、
   前記熱交換器を通過した加熱湯水に非加熱の湯水を混合し、かつその混合比を変更可能とされた湯水混合部を、さらに備えており、
   前記差し湯用の湯水および前記追加湯水は、ともに前記湯水混合部から前記浴槽に向けて前記風呂給湯用出湯路を流れるように構成され、前記差し湯用の湯水が流通する経路と前記追加湯水が流通する経路とは一致している、給湯装置。
3. 請求項１または２に記載の給湯装置であって、
   前記風呂給湯用出湯路への前記追加湯水の供給量は、前記風呂給湯用出湯路の容量と略同一、またはそれ以上とされている、給湯装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の給湯装置であって、
   前記風呂給湯用出湯路への前記追加湯水の供給量は、増減変更可能とされている、給湯装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の給湯装置であって、
   前記追加湯水の温度は、風呂給湯設定温度、またはそれ以上である、給湯装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の給湯装置であって、
   前記風呂給湯用出湯路に設けられ、かつ前記浴槽に向けての湯水流通のオン・オフを切り替えるための開閉弁と、
   前記風呂給湯用出湯路のうち、前記開閉弁よりも湯水流れ方向上流位置に分岐接続されている一般給湯用出湯路と、
   を備えており、
   前記開閉弁が開状態とされて差し湯が実行されている際に、前記一般給湯用出湯路を利用した一般給湯が開始されたときには、その湯水温度を一般給湯設定温度とする制御が開始されるとともに、その後に所定の遅延時間が経過したタイミングで前記開閉弁が閉状態となるように構成されている、給湯装置。

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