JP2874327B2

JP2874327B2 - 風呂給湯装置

Info

Publication number: JP2874327B2
Application number: JP2288716A
Authority: JP
Inventors: 武司入江; 博史福田; 龍志岩本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-10-26
Filing date: 1990-10-26
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH04161756A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は浴槽へ給湯して保温や足し湯を行う風呂給湯
装置に関するものである。

従来の技術従来この種の風呂給湯装置は、給湯器の湯を浴槽へ注
湯するために給湯器の給湯回路を風呂の循環回路へ直接
接続することは、水道断水時に浴槽水が水道管へ逆流す
るのを防止する日本水道協会基準で認められていない。
このため、給湯器から供給される湯を大気開放式のタン
クに貯めた湯をポンプで汲み上げ、浴槽へ圧送するシス
ターン方式がある。また、水道管への逆流を防止するバ
キュウムブレカーを介して給湯回路を風呂の循環回路へ
接続し、水道直圧を利用して浴槽へ注湯するバキュウム
ブレカー方式とがある。

すなわち、第７図に示すシスターン方式は、自動お湯
張りスイッチ28を「ON」すると、制御手段26bが自動給
湯開閉弁10を「開」き、給水接続口２より水道水が流入
する。そして、水量検出器３が点火水量を検出した信号
をうけた制御手段26bが、ガスの通過を制御するガス電
磁弁４、ガス流量を制御するガス制御弁５を開き、給湯
バーナ６に着火する。流入した水道水が給湯用熱交換器
７で加熱された湯は、自動給湯通水部11より給湯を制御
する自動給湯開閉弁10を経て水道管への貯水の逆流を防
止するタンクＳ内へ給湯される。また、制御手段26bは
三方弁ＶをタンクＳ側に切替えると共にポンプ14を運転
し、タンクＳ内の湯は水流を検出する水流スイッチ15、
循環水を加熱する追焚用熱交換器16、往き管17、浴槽ア
ダプター18を経て浴槽19へ給湯される。タンクＳ内の水
位は、ボールタップＦにて一定レベルに保つよう制御さ
れる。三方弁Ｖと浴槽19の湯を循環する戻り管21の間に
設けられた水位センサ23は、戻り管21を介して浴槽19の
水位を検出し、検出圧力を電圧信号に変換して制御手段
26bへ送信する。一方、この信号を受けた制御手段26bで
は、コントローラ27の水位設定器29で設定した水位の電
圧値と比較して設定水位まで自動お湯張りする。以上の
ようにこのシスターン方式の場合は、タンクＳに貯めた
湯をポンプ14で浴槽19まで圧送し、ポンプ14の出力によ
ってお湯張り流量が決まる。また、浴槽19の水位が或る
一定水位まで低下すると、上記と同様に作動して給湯用
熱交換器７から浴槽19に湯を供給し、設定水位を保つ足
し湯機能を備えている。また、或る一定時間毎に浴槽19
の湯温を検知するため三方弁Ｖを追焚用熱交換器16側に
切替えてポンプ14を運転し、温度検出器31の検出温度と
温度設定器30の設定温度とを制御手段26bで比較し、浴
槽19の湯温が低下すると追焚用熱交換器16で加熱して設
定温度に保つ保温機能も備えている。

次に、第８図に示す注湯検出方式は、自動お湯張りス
イッチ28を「ON」すると、制御手段26cが自動給湯開閉
弁10を「開き」、三方弁Ｖが自動お湯張り側に切替わ
る。そして、前記したシスターン方式と同様にして給湯
用熱交換器７で加熱された湯は、自動給湯通水部11より
自動給湯開閉弁10を経てバキュウムブレーカＢ、注湯量
検出用の水量センサ24、三方弁Ｖ、水流スイッチ15、ポ
ンプ14、追焚用熱交換器16、往き管17、浴槽アダプター
18を経て浴槽19へ給湯される。そこで、制御手段26c
は、水量センサ24からの水量信号の積算値と、コントロ
ーラ27の水位設定器29で設定した水量値を比較して設定
水量まで自動お湯張りする。以上のようにこのバキュウ
ムブレーカ方式の場合は、水道管より流入する水を加熱
して直接浴槽19に供給し、水道の給水圧力によって浴槽
19へのお湯張り流量が決まる。

発明が解決しようとする課題しかし、上記の構成のシスターン方式の場合には、例
えば器具と浴槽19の間の往き管17が長くなり通路抵抗が
大きい場合や器具より浴槽19の位置水頭が高い場合（２
階の浴槽19等）は、ポンプ14の揚水能力（送水量）が低
下して自動お湯張りの流量が少なくなりお湯張り時間が
長いという課題があった。そして、この欠点を解決する
ためにポンプ14の出力を水道水圧と同等に大きくする
と、大巾なコストアップとなり、実用性がなかった。

一方、バキュウムブレーカ方式の場合には、浴槽19の
漏れ縁（最上面）よりバキュウムブレーカＢのほうが高
く（30cm以上）なければならないという設置上の規制
（前記日本水道協会基準）があるため、例え給水圧力が
あっても２階の浴槽へ自動お湯張り出来ない等の課題が
あった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、給水圧を
利用して浴槽が２階の場合に自動お湯張り運転が能率的
に出来ることを目的とする。

課題を解決するための手段上記目的を達成するために、本発明の第１の手段は、
所定量以上の受水で閉弁するホッパー弁と、このホッパ
ー弁の閉止時に流入水を通過させる通水部と、ホッパー
弁開放時に通水部より流入する水を貯めて排水する排水
部と、この排水部の所定水位を検出する水位検出器と、
この水位検出器より上部に設けられて排水部を外気と連
通する大気開放口と、浴槽の湯をポンプで循環して加熱
器で加熱する追焚回路と、給湯器と追焚回路を接続して
給湯器側から順に、給湯を制御する自動給湯開閉弁、通
水部、追焚回路内の湯の通水部への逆流を防止する逆止
弁を介設した自動給湯回路と、２階設置の浴槽へ給湯後
はホッパー弁の強制的な開弁と水位検出器の所定水位検
出時の排水を指示する制御手段を備えたものである。

また、本発明の第２の手段は、追焚回路のポンプの吸
入側に介設された三方切替弁と、自動給湯回路の逆止弁
と通水部間より分岐して他端を三方切替弁と接続した圧
力逃し路と、浴槽への給湯停止後に三方切替弁を圧力逃
し路とポンプを連通するように切替えてポンプを運転す
る制御手段を備えたものである。

さらに、本発明の第３の手段は、浴槽への給湯運転、
追焚回路の保温運転時外に排水部の貯水を強制的に排出
指示する制御手段を備えたものである。

作用そして、上記１の手段は、浴槽への給湯時にはホッパ
ー弁が閉じて給湯器への給水圧力を活用でき、給湯器よ
り供給される湯が自動給湯開閉弁、通水部、逆止弁等を
有する自動給湯回路から追焚回路を通り、浴槽に到る。
そして、水道管等に接続された給湯器は高い給水圧力を
受け、２階に設置された浴槽にも大流量の給湯を行い、
短時間にお湯張りができる。

この給湯の開始と終了時にホッパー弁の受水量は所定
量以下となり、その間ホッパー弁が開いて通水部より排
水部に給湯の一部が流入する。この流入量が所定水位ま
で貯まると水位検出器が検出した信号を受け、制御手段
がホッパー弁を開いて排水部の貯水を排出し、通水部が
ホッパー弁と大気開放口を介して大気に開放される。

また、浴槽にお湯張りされて追焚回路内に湯が充満し
ても、この湯は逆止弁が作用して通水部とその上流側の
給湯器や水道管には逆流しない。そして、浴槽が２階に
設置されたとき、お湯張り中に通水部が受ける２階浴槽
からの水頭圧は、給湯終了後も継続して通水部に印加さ
れる。そこで、制御手段が、上述の水位検出器の所定水
位検出時とは異なり、強制的にホッパー弁を開いて通水
部の残留水を排水部等より排出し、通水部を大気に開放
させる。

こうして、非給湯時において仮りに水道管に断水等に
よる負圧発生現象が生じても、大気開放口よりエアを吸
入し、追焚回路内の湯が水道管に逆流せず、水道管の高
い給水圧力が利用でき、かつ日本水道協会基準に適合で
きる。

次に、本発明の第２の手段は、２階に設置された浴槽
に自動お湯張り等で給湯後、制御手段が三方切替弁を圧
力逃し路とポンプを連通するように切替えてポンプを運
転し、圧力逃し路と通水部の浴槽より印加された水頭圧
をポンプの吸入作用で負圧にしてホッパー弁を開く。そ
して、通水部の残留水が排水部の大気開放口より流入す
るエアと置換され、排水部に流入した残留水が排出され
て圧力逃し路、通水部、排水部等の水が追焚回路（浴
槽）に回収され、通水部が大気に開放されて日本水道協
会基準に適合できる。

さらに、本発明の第３の手段は、浴槽への給湯運転、
追焚回路による浴槽の保温運転時外に、排水部の貯水が
所定水位に到達しなくても、制御手段が強制的に貯水を
排水させる。そして、前記運転中に増加する貯水の水位
上昇速度（時間）を遅延させ、前記運転が排水動作の発
生により中断されるのを抑制し、排水部の貯水を追焚回
路（浴槽）に回収して能率的な運転が確保される。

実施例以下、本発明による風呂給湯装置の実施例を図面を参
照して説明する。

なお、従来例と同一部分には同一符号を符して同じ機
能を有するものとし、従来例と異なる部分を中心に構成
を説明する。

第１図は本発明の一実施例を示し、一点鎖線で囲んだ
33の給湯器から浴槽19へはホッパー12を介して注湯され
る。ホッパー12は、第２図（運転停止状態を示す）に示
すように、自動給湯開閉弁10より逆止弁36を介して湯が
流入する通水部22と、この内部で湯を受けて底面に通水
孔12bを有し、ホッパー弁24を固定した受水皿24aと、受
水皿24aの受水量が所定量以下でスプリング24cがホッパ
ー弁24を弁座24bから押し上げる。また、仕切壁12cの下
部に排水部20を設け、ホッパー弁24が開いて通水部22の
湯の一部が流入して溜まった水の水位を検出する水位電
極（水位検出器）25を備える。浴槽19の湯をポンプ14で
循環して加熱器34で加熱する追焚回路の一部としての戻
り回路21は、排水口12dと接続されて排水部20の水を回
収する排水回路35の他端を接続した三方切替弁13を有し
ている。ホッパー12の通水部22と戻り回路21間には、戻
り回路21の湯の通水部22への逆流を防止する逆止弁37を
介設した自動給湯回路の一部としての自動給湯路41を備
え、その途中から開閉弁38を介設した圧力逃し路39を分
岐している。26は自動お湯はりの注湯等を制御する制御
手段で、第１図に点線で示すように水量検出量３等と結
線されている。

上記構成により、次に浴槽19に自動的にお湯張りする
動作を説明する。自動お湯張りスイッチ28が「ON」にな
ると自動給湯開閉弁10が「開」となり、給湯用熱交換器
７で加熱された湯は、第３図に示すように、逆止弁36を
経て受水皿24aに流入し、受水皿24aの受水量が増えてス
プリング24cを圧縮し、ホッパー弁24は押し下げられて
弁座24bを閉じる。そこで、通水部22を通過した湯は、
逆止弁37から追焚用熱交換器16を経て浴槽19へ給湯され
る。浴槽19に注湯された湯の水位（圧力）は戻り管21を
介して水位センサ23が検出し、検出圧力を電圧信号に変
換して制御手段26へ送信する。一方、制御手段26はコン
トローラ27の水位設定器29で設定した水位の電圧値と比
較し、設定水位まで自動的にお湯張りする。自動給湯開
閉弁10が閉じられて通水部22への給湯が停止されると、
受水皿24a内の湯が通水孔12bより漏れて所定量以下にな
り、スプリング24cが受水皿24aを押し上げてホッパー弁
24が開かれる。そして、第４図に示すように、ホッパー
弁24より漏れた水が水位電極25のON検出水位になると、
水位電極25の水位検出信号を受けた制御手段26三方切替
弁13を図の位置に切替え、ポンプ14を運転して排水部20
に貯った水を吸引し、浴槽19に排水して回収する。

ところが、浴槽19が２階に設置されたときは、浴槽19
の水面から通水部22にはこの間の位置の差（今、H₂mと
する）が、水頭圧として印加される。この水頭圧（H
₂m）は、給湯が停止後も自動給湯開閉弁10、開閉弁38が
閉じているので継続して印加される。そして、受水皿24
aは、第２図に示すH₀以下の水頭圧を受けて閉弁し、か
つこのH₀以下の水頭圧で開弁する。このため、例えばH₀
≒2.5cmであり、２階までの高さを考慮してH₂≒2.5mと
すると、H₂はH₀の100倍となり２階の浴槽19へ給湯後に
ホッパー弁24は開弁しなくなる。そこで、制御手段26は
給湯停止後に強制的に開閉弁38を開放し、通水部22の残
留水を大気に開放して大気中に排出させ、受水皿24aの
残留水が減少して所定量以下になるとホッパー弁24が開
き、通水部22の残留水は排水部20にも排出されて空水と
なる。

こうして、２階の浴槽19への給湯使用後も、通水部22
の大気への開放が可能となる。また、後述する他の実施
例のようにポンプ14を運転して通水部22の圧力を逃がさ
ず、単位開閉弁38より外部に逃がし、追焚回路（戻り回
路21等）へ不要なエアを吸入することがなく、エア吸入
による浴槽19の湯の冷却や追焚回路内のエア除去のため
の余分な運転を排除できる。

なお、排水回路35は、必ずしも三方切替弁13を設けて
接続することはなく、圧力逃し路39と同様に排水溝等に
排水すれば、排水の回収による追焚回路内へのエア吸入
を防止することもできる。

次に、第５図は本発明の他の実施例を示し、自動給湯
路41から分岐された圧力逃し路42は、自動給湯路41の湯
が排水部20へ漏れるのを止める逆止弁44を有した排水回
路35aの途中の合流部Ｋに接続され、排水回路35aと三方
切替弁13を介して戻り回路21に連通されている。三方切
替弁13a、制御手段26aを除き、同一符号を付した部は前
実施例と同一の動作を行うものとする。

そして、浴槽19がホッパー12より高い位置（２階等）
に設置されると、給湯後に第２図の位置にある三方切替
弁13a、逆止弁44、自動給湯開閉弁10が閉じているの
で、通水部22に印加される浴槽19の水頭圧を除去するた
め、制御手段26aが三方切替弁13aを排水回路35a（圧力
逃し路42も含む）とポンプ14が連通するように切替え
る。そこで、第６図に示すように、通水部22の残留水が
ポンプの運転で生じる負圧に吸引され、図の矢印で示す
方向に自動給湯路41、圧力逃し路42、排水回路35aを経
て三方切替弁13aより戻り回路21に排出される。このと
き、戻り回路21を介して通水部22に印加されていた浴槽
19の水頭圧がポンプ14により吸引されて負圧となり、受
水皿24aが満水でもホッパー弁24が排水部20側から大気
圧に押されて開弁する。この開弁されたホッパー弁24か
ら大気開放口40を経由したエアが侵入し、このエアと置
換された残留水の一部はホッパー弁24より排水部20を経
て排水され、給湯停止後は通水部22が大気に開放され
る。同時に、ホッパー12と自動給湯路41、圧力逃し路4
2、排水回路35a内の排水が行われ、冬期等に残留水が凍
結する事故を防止できる。

また、浴槽19の湯が冷えたときには、ポンプ14を運転
して加熱器34により循環水を加熱し、温度設定器30の設
定温度に維持する保温運転が行われる。浴槽19の湯が減
ったときには、水位設定器29の設定水位まで給湯する足
し湯運転が行われる。そして、これ等の自動お湯張り、
保温、足し湯の各所要運転を繰返すとき、各運転の停止
後に前記自動お湯張り運転の停止後と同様に、排水部20
の強制的な排水を行う。これは２階浴槽以外の場合にも
行われる。つまり、この排水動作は、各運転時の初期や
終了時にホッパー弁24が開弁している期間に、通水部22
から排水部20に漏れた水を排水部から除去し、次の運転
中に排水部20の貯水が増えて水位電極25が所定水位を検
出するのを防止している。

こうして、各運転後に強制的な排水動作を行えば、次
の運転中に運転を中断する運転の能率低下が防止され
る。さらに、運転停止後の放置時間が翌日にまで及び長
時間となっても、冬期等にこれ等の残留水が無ければ凍
結事故の発生も無くせる効果がある。

なお、通水部22の出口部に逆止弁43を備え、図の矢印
の逆の流れを防止させ、逆止弁37と三方切替弁13aの閉
止不良時に浴槽19の湯が通水部22に逆流するを防止する
こともある。逆止弁36は通水部22への逆流が生じ、さら
に自動給湯開閉弁10の閉止不良時に、浴槽19の湯の逆流
を防止したものである。

発明の効果以上の説明で明らかなように、本発明の第１の請求項
は、ホッパー弁を閉じて給湯することにより、水道管よ
り供給される高い給水圧力を活用し、２階に設置された
浴槽に能率的に給湯できる。また、給湯停止後にホッパ
ー弁を強制的に開弁して通水部を大気に開放し、日本水
道協会基準に適合できる。

また、本発明の第２の請求項は、２階に設置した浴槽
から印加される水頭圧をポンプで吸引し、通水部等の湯
を浴槽に回収し、かつ通水部を大気に開放して日本水道
協会基準に適合できる。

さらに、本発明の第３の請求項は、運転の繰返し中に
各運転の停止後、強制的に排水部の貯水を浴槽を回収
し、各運転の排水動作による中断を抑制して能率的な運
転が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による風呂給湯装置の一実施例を示す構
成図、第２図〜第４図は同装置におけるホッパーの各動
作を示す断面図、第５図は本発明の他の実施例を示す構
成図、第６図は同装置におけるホッパー部の断面図、第
７図は従来のシスターン方式による風呂給湯装置の構成
図、第８図は従来のバキュウムブレカー方式の風呂給湯
装置の構成図である。 10……自動給湯開閉弁、13、13a……三方切替弁、19…
…浴槽、20……排水部、21……戻り回路（追焚回路）、
22……通水部、24……ホッパー弁、25……水位電極（水
位検出器）、26、26a……制御手段、37……逆止弁、3
9、42……圧力逃し路、40……大気開放口、41……自動
給湯路（自動給湯回路）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−37226（ＪＰ，Ａ) 特開平３−19456（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24H 1/00 606

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定量以上の受水で閉弁するホッパー弁
と、このホッパー弁の閉止時に流入水を通過させる通水
部と、ホッパー弁開放時に通水部より流入する水を貯め
て排水する排水部と、この排水部の所定水位を検出する
水位検出器と、この水位検出器より上部に設けられて排
水部を外気と連通する大気開放口と、浴槽の湯をポンプ
で循環して加熱器で加熱する追焚回路と、給湯器と追焚
回路を接続して給湯器側から順に、給湯を制御する自動
給湯開閉弁、通水部、追焚回路内の湯の通水部への逆流
を防止する逆止弁を介設した自動給湯回路と、２階設置
の浴槽へ給湯後はホッパー弁の強制的な開弁と水位検出
器の所定水位検出時の排水を指示する制御手段を備えた
風呂給湯装置。
【請求項２】追焚回路のポンプの吸入側に介設された三
方切替弁と、自動給湯回路の逆止弁と通水部間より分岐
して他端を三方切替弁と接続した圧力逃し路と、浴槽へ
の給湯停止後に三方切替弁を圧力逃し路とポンプを連通
するように切替えてポンプを運転する制御手段を備えた
請求項（１）記載の風呂給湯装置。
【請求項３】浴槽への給湯運転、追焚回路の保温運転時
外に排水部の貯水を強制的に排出指示する制御手段を備
えた請求項（２）記載の風呂給湯装置。