JP3564725B2 - 風呂釜付給湯機 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃焼ガス中の二酸化炭素を湯に溶解させ、炭酸を含有した湯を作る風呂釜付給湯機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の風呂釜付給湯機には、図19に示すようなものがあった。図中の実線矢印は湯水の流れ方向、破線矢印は燃焼ガスの流れ方向を示している。
【0003】
給湯用熱交換器1に水を供給する給水配管2と、給湯用熱交換器1を加熱するガスバーナ3と、給湯用熱交換器1から所定の場所に湯を供給する給湯配管4と、給湯用熱交換器1の下流側に連接された気水接触室5と、給湯配管4から分岐した給湯分岐配管6から供給された湯を気水接触室5内に散水する散水ノズル7と、浴槽8内の湯を追い焚き用熱交換器9に供給する送る戻り配管10と、追い焚き用熱交換器9から湯を浴槽8に供給する送り配管11と、送り配管11の途中に設けられ湯を強制搬送する強制循環ポンプ12と、強制循環ポンプ12の上流側の送り配管11と気水接触室5内の湯を連通する注湯分岐配管13とから構成されていた(例えば、実開平5−47749号公報)。
【0004】
上記構成により、ガスバーナ3によって生成された二酸化炭素を含んだ燃焼ガスは、気水接触室5において散水ノズル7から散水された湯と接触する。燃焼ガスと湯の接触によって、熱交換されるとともに燃焼ガス中の水溶性の高い二酸化炭素が湯中に溶解する。二酸化炭素が溶解した湯(以後、炭酸湯と呼ぶ)は注湯分岐配管13を介して強制循環ポンプ12によって搬送され送り配管11から浴槽8に供給されるようになっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、散水ノズル7から散水される湯と燃焼ガスとを広い面積で接触させる必要があり、気液接触室5の容積が大きくなってしまい、給湯機自体が大きくなっていた。また燃焼ガスと湯が一度しか接触する機会がないため湯中の炭酸濃度も低かった。また強制循環ポンプ12が追い焚き用熱交換器9の下流側に設置されているため、強制循環ポンプ12の上流側の抵抗が大きく、強制循環ポンプ12の吐出圧が低くなり、追い焚き時に搬送する流量が充分に取れず、装置と浴槽8との距離を充分に長く取ることが出来なかった。また追い焚き用熱交換器9内は負圧となるため、追い焚き時に沸騰が生じ、騒音が大きくなってしまっていた。また浴槽8へ注湯される湯は、使用者の意志に関わらず炭酸湯だけしか供給出来なかった。さらに浴槽8以外へ炭酸湯を供給することが出来なかった。
【0006】
本発明の風呂釜付給湯機は、このような従来の課題を解決するもので、湯に燃焼ガス中の二酸化炭素を溶解させる部分の容積を小さくし、給湯機自体の小型化をすること。また湯中に含まれる炭酸の濃度を高めること。さらに追い焚き時に搬送する流量を増加させ、装置と浴槽との距離を充分に長く取れるようにすることによって施工性を高めること、また追い焚き時の沸騰を無くし騒音を低減することを第1の目的としている。
【0007】
本発明の第2の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、設置施工状況などによって配管抵抗が大き変わる場合でも、湯と未溶解ガスを分離する気液分離器内の水位を安定化させることによって、気液分離器からの湯のオーバーフローを防止すること、また水位の低下によって生じる循環ポンプのエア噛みを防止し騒音を低減させるとともに、燃焼ガスが浴槽内に噴出することを防止することにより使用上の安全性を高めることである。
【0008】
本発明の第3の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、何らかの異常によってエジェクタの背圧が高くなった場合でも、エジェクタからの湯の逆流によってガスバーナに湯が掛かることを防止し、ガスバーナの失火または異常燃焼を起こさないようにすることにより使用上の安全性ならびに機器の信頼性を高めることである。
【0009】
本発明の第4の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、設置施工状況などによって配管抵抗が大き変わり、湯と未溶解ガスを分離する気液分離器内の湯がオーバーフローした場合でも、湯を外部に排出することによって、給湯機内に設けた部品などに湯がかかることを防止し機器の信頼性を確保するとともに、未溶解ガスを外部に排出することによって気液分離器で分離した未溶解ガスが再循環して燃焼に用いられることを防止し燃焼を安全に保つことである。
【0010】
本発明の第5の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、運転開始時に配管中に気体が入っていることにより生じる循環ポンプのエア噛みや異常動作を防止しするとともに、運転停止時に炭酸湯と未溶解ガスを分離する気液分離器内の湯を抜き易くすることにより、浴槽へ注湯する湯の水質上の衛生を保守すること、また気液分離器の凍結破損を防止することである。
【0011】
本発明の第6の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、二酸化炭素の濃度の高い燃焼ガスを発生させることにより、湯中に溶解する炭酸濃度を高めて炭酸浴による医学的効果を高めること、また浴槽へ注湯する湯の流量を増大させることにより湯張り時間を短縮することである。
【0012】
本発明の第7の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することである。
【0013】
本発明の第8の目的は、上記第6の目的を達成するための技術手段において、二酸化炭素の濃度の高い燃焼ガスを発生させることにより、湯中に溶解する炭酸濃度を高めて炭酸浴による医学的効果を高めるとともに、使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯すること、また浴槽へ注湯する湯の流量を増大させることにより湯張り時間を短縮することである。
【0014】
本発明の第9の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、使用者の好みに応じて、浴槽へ湯張りする湯を更湯と炭酸湯とを自由に選択出来るようにすること、および追い焚き時の湯の搬送流量を高めることである。
【0015】
本発明の第10の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、使用者の好みに応じて、浴槽へ湯張りする湯を更湯と炭酸湯とを自由に選択出来るようにすること、および更湯の注湯時の湯張り時間を短縮することである。
【0016】
本発明の第11の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、浴槽以外の場所でも炭酸湯が使用できるようにすることである。
【0017】
本発明の第12の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、浴槽に注湯する湯のpH値が、所定のpH値より低くなる場合には、浴槽への炭酸湯の注湯を停止させることにより、配管や機器の腐食を防止するとともに、入浴時の人体の皮膚等に異常を起こすことを防止することにより機器の安全信頼性、また使用上の安全性を確保することである。
【0018】
本発明の第13の目的は、上記第6の目的を達成するための技術手段において、浴槽に注湯する湯のpH値が、所定のpH値より低くなる場合には、燃焼ガス中に含まれる二酸化炭素の濃度を低下させてpH値を上げることにより、配管や機器の腐食を防止するとともに、入浴時の人体の皮膚等に異常を起こすことを防止することにより機器の安全信頼性、また使用上の安全性を確保すること。また所定のpH値よりも高くなる場合には、燃焼ガス中に含まれる二酸化炭素の濃度を高めて充分な医学的な効果をもたらすことができる湯を提供することである。
【0019】
本発明の第14の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、追い焚き時に湯中の炭酸濃度を上げ医学的な効果を高めることである。
【0020】
本発明の第15の目的は、上記第14の目的を達成するための技術手段において、注湯時ならびに追い焚き時に湯中に供給する燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を高め、湯中の炭酸濃度をさらに上げ医学的な効果を高めることである。
【0021】
本発明の第16の目的は、上記第14および15の目的を達成するための技術手段において、追い焚き時に浴槽内の湯の温度を上げることなく、湯中の炭酸濃度だけを上げ医学的な効果を高めることでる。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段は、浴槽と、風呂側熱交換器と、風呂側熱交換器を加熱する風呂側燃焼部と、浴槽と風呂側熱交換器を連通した戻り管と、風呂側熱交換器と浴槽を連通した往き管と、戻り管に設け浴槽から風呂側熱交換器に湯を搬送する循環ポンプと、給湯側熱交換器と、給湯側熱交換器を加熱する給湯側燃焼部と、給湯側熱交換器に水を供給する給水路と、給湯側熱交換器から湯を供給する給湯路と、循環ポンプ上流側の戻り管と循環ポンプ下流側の戻り管とを連通する循環バイパス路と、循環バイパス路に設けたエジェクタと、給湯側燃焼部から発生する燃焼ガスをエジェクタに供給する給湯側吸気路と、エジェクタ下流側の循環バイパス路に設けエジェクタから排出される湯と未溶解ガスを分離する気液分離器と、給湯路と気液分離器とを連通し気液分離器に湯を供給する注湯路を備えたものである。
【0023】
また第2の目的を達成するために、本発明の風呂釜付給湯機の第2の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、気液分離器内に貯った湯の水位を検知する水位センサと、循環ポンプによって搬送される湯の流量を調節する循環流量調節手段と、水位センサによって得られた情報に基づいて循環流量調節手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0024】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第3の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、給湯側吸気路に逆止弁を備えたものである。
【0025】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第4の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、気液分離器と風呂釜付給湯機外部とを連通する排出路を備えたものである。
【0026】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第5の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、気液分離器の下方の位置に循環ポンプを備えたものである。
【0027】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、注湯路接続部より上流の給湯路と給水路を連通する給湯バイパス路を備えたものである。
【0028】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第7の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、浴槽へ注湯する湯の温度を設定する温度設定手段と、浴槽に注湯する湯の温度を検知する温度センサと、温度センサによって得られた温度が温度設定手段で設定した温度になるように給湯側燃焼部を制御する制御手段とを備えたものである。
【0029】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第8の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段において、浴槽へ注湯する湯の温度を設定する温度設定手段と、浴槽に注湯する湯の温度を検知する温度センサと、給湯バイパス路内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段と、温度センサによって得られた温度が温度設定手段で設定した温度になるようにバイパス流量調節手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0030】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第9の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、循環バイパス路を開閉する循環バイパス弁と、炭酸を含んだ湯の供給と更湯の供給を選択する湯質設定手段と、湯質設定手段で設定された湯質に応じて注湯バイパス弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【0031】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第10の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、戻り管と給湯路を連通する注湯バイパス路と、注湯バイパス路を開閉する注湯バイパス弁と、炭酸を含んだ湯の供給と更湯の供給を選択する湯質設定手段と、湯質設定手段で設定された湯質に応じて注湯バイパス弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【0032】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第11の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、循環ポンプ下流側の戻り管または往き管から分岐した炭酸給湯路を備えたものである。
【0033】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第12の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、注湯路を開閉する注湯弁と、浴槽へ注湯する湯のpHを検知するpHセンサと、pHセンサで得られたpH値とpH標準値とを比較して注湯弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【0034】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第13の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段において、給湯バイパス路内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段と、浴槽へ注湯する湯のpHを検知するpHセンサと、pHセンサで得られたpH値とpH標準値とを比較して給湯側燃焼部とバイパス流量調節手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0035】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第14の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、給湯側吸気路から分岐し風呂側燃焼部で発生する燃焼ガスをエジェクタに供給する風呂側吸気路を備えたものである。
【0036】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第15の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第14の技術手段において、給湯側吸気路と風呂側吸気路とを切り換える吸気切替手段を備えたものである。
【0037】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第16の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第14および15の技術手段において、戻り管または往き管に設け浴槽の湯を冷却する冷却用熱交換器を備えたものである。
【0038】
【作用】
本発明は、上記の第1の技術手段により、給水路から供給された水は給湯側熱交換器で熱交換された後、給湯路途中で分岐された注湯路を介して気液分離器に供給される。気液分離器に貯った湯は、循環ポンプによって循環バイパス路を介してエジェクタに供給される。エジェクタでは吸引作用によって給湯側吸気路を介して給湯側燃焼部での燃焼によって生成した燃焼ガスが吸い込まれ湯と混合が行われる。湯と燃焼ガスの混合によって、燃焼ガス中の水溶性の高い二酸化炭素が湯中に溶解し、炭酸を含んだ炭酸湯となり気液分離器に戻される。気液分離器では湯に溶解しなかった未溶解のガスと炭酸湯が分離される。気液分離器内の炭酸湯は循環バイパス路内を何度も循環しエジェクタで燃焼ガスと混合することにより高濃度の炭酸湯となる。炭酸湯は循環ポンプによって一部が戻り管に入り、風呂側熱交換器、往き管を介して浴槽に注湯される。このような構成により、高濃度でかつコンパクトにすることにより、給湯機全体の容積を小さくすることができるとともに、循環ポンプを風呂側熱交換器の上流側に設置し気液分離器において大気開放にすることによって、循環ポンプの背圧をほとんど無くし、その分吐出圧を高めることができる。また循環ポンプが風呂側熱交換器の上流側に設けてあるので、風呂側熱交換器内は正圧となり、追い焚き時の沸騰を抑制することができる。
【0039】
また本発明の第2の技術手段においては、気液接触器内の水位を水位センサで常に検知しており、この水位センサからの情報に基づいて浴槽に注湯する湯の流量を循環流量調節手段で調節することによって、気液分離器からのオーバーフローを防止し、給湯機内部に設けた部品に湯が掛かることを防止できる。また気液分離器内の湯の水位の低下によって生じる循環ポンプのエア噛みを防止することによって燃焼ガスが浴槽内に噴出することを防止できる。
【0040】
また本発明の第3の技術手段においては、万一エジェクタから給湯側吸気路を介して湯が逆流した場合でも、逆流を逆止弁によって止めることにより、給湯側燃焼部に湯がかかることを防止することができる。
【0041】
また本発明の第4の技術手段においては、万一気液分離器から湯が溢れた場合でも、溢れた湯は排出路を介して給湯機外部に排出されるので、給湯機内部に設けた部品に湯が掛かることを防止できる。また気液分離器で分離した未溶解の燃焼ガスも常に給湯機外部に排出されるので、未溶解の燃焼ガスが給湯側燃焼部や風呂側燃焼部で再度燃焼に利用されて燃焼状態を悪化させることを防止できる。
【0042】
また本発明の第5の技術手段においては、気液分離器の下方の位置に循環ポンプを設けているので、気液分離器から循環ポンプまでの循環バイパス路内の気体は上方の気液分離器から抜けるので、循環バイパス路内に貯ることが無く、運転開始時にポンプのエア噛みによる異常動作や作動不能といった事を防止することができるとともに、運転停止時には、気液分離器内の湯を抜き易くすることができる。
【0043】
また本発明の第6の技術手段においては、給湯バイパス路を設け、給湯側熱交換器を介して給湯路に流れ込む湯と、給水路から供給される水とを混合させて所定の湯とするので、給湯側熱交換器で熱交換される熱量、並びに給湯側燃焼部で燃焼する燃焼量が大きくなり、燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を高くすることができ湯中の炭酸の濃度を高くすることができる。
【0044】
また本発明の第7の技術手段においては、使用する湯の温度を温度設定手段において設定する。制御手段は温度センサから得られた温度と温度設定手段で設定された温度とを比較し、温度センサから得られる温度が温度設定手段で設定された温度になるように給湯側燃焼部を制御することにより、温度設定手段に使用者が設定した通りの温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができる。
【0045】
また本発明の第8の技術手段においては、使用する湯の温度を温度設定手段において設定する。制御手段は、温度センサから得られた温度と温度設定手段で設定された温度とを比較し、温度センサから得られる温度が温度設定手段で設定された温度になるようにバイパス流量調節手段を制御し、給湯バイパス路内を流れる水と給湯路を流れる湯との混合比を制御することにより、給湯側燃焼部での燃焼量を一定に保ちつつ温度を調節することができる。従って燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度も高く維持することができ、炭酸濃度が高くかつ使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができる。
【0046】
また本発明の第9の技術手段においては、湯質設定手段で炭酸を選択した場合には循環バイパス弁が開に制御され、循環バイパス路内に湯が循環され、エジェクタによって燃焼ガスが吸引され炭酸湯が作られる。また更湯を選択した場合には循環バイパス弁を閉に制御され、循環バイパス路内を湯が循環されず、更湯が注湯される。また追い焚き時に更湯を選択した場合には循環バイパス弁が閉に制御され、循環バイパス路内に湯が分流されない分、循環ポンプが搬送する浴槽の湯が多くすることができる。
【0047】
また本発明の第10の技術手段においては、湯質設定手段で更湯を選択した場合には注湯バイパス弁が開に制御され、給湯路から供給された湯が循環ポンプの力に依らず、直接更湯のまま浴槽に注湯されるので、注湯する流量も大きく、圧力も高いので、注湯時間を短縮することができる。
【0048】
また本発明の第11の技術手段においては、炭酸給湯路を介して炭酸湯を浴槽以外にも供給することができる。
【0049】
また本発明の第12の技術手段においては、pHセンサによって浴槽に注湯する湯のpHを検知し、標準値より低くなった場合には、注湯弁を閉止し浴槽への注湯を止めることによって安全性が確保される。
【0050】
また本発明の第13の技術手段においては、pHセンサによって浴槽に注湯する湯のpHを検知し、標準値から外れた場合には、標準値になるように給湯側燃焼部とバイパス流量調節手段を制御することによって、使用者の望む温度で、かつ適当な濃度の炭酸湯を得ることができる。
【0051】
また本発明の第14の技術手段においては、風呂側燃焼部での燃焼ガスをエジェクタに吸引することにより、追い焚き時に浴槽の湯の炭酸濃度を上昇させることにより、医学的な効果をさらに高めることができる。
【0052】
また本発明の第15の技術手段においては、注湯時には給湯側吸気路を介して給湯側燃焼部から燃焼ガスを吸引し、また追い焚き時には風呂側吸気路を介して風呂側燃焼部から燃焼ガスを吸引するように吸気切替弁を切り換えることによって、燃焼ガス中の二酸化炭素を薄めることなくエジェクタに吸引することができ、注湯時追い焚き時とも高い濃度の炭酸湯を作ることができる。
【0053】
また本発明の第16の技術手段においては、追い焚き時には風呂側熱交換器で加熱した湯を冷却用熱交換器で冷却させることにより、浴槽内の湯の温度を上げずに循環させることにより、風呂側燃焼部から発生した燃焼ガスをエジェクタに吸引し炭酸の濃度だけを上げることができる。
【0054】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図中の実線矢印は湯水の流れ方向を示し、破線矢印は排気ガスの流れ方向を示し、破線は信号線を示している。また同一の構成要素には同一の符号を付けている。
【0055】
図1は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段の一実施例の要部構成図である。
【0056】
14は燃焼用空気を供給する給湯側燃焼ファン15によって供給された空気と給湯側燃料供給路16から供給された燃料を混合し燃焼させる給湯側燃焼部である。給湯側燃焼部14から燃焼ガスの流れ方向下流側に順に給湯側燃焼室17と給湯側熱交換器18と給湯側排気路19が連接して設けられている。20は給湯側熱交換器18に水を供給する給水路である。給水路20から供給された水は給湯側熱交換器18で熱交換されて湯となり給湯路21に入る。この給湯路21を介して湯は所定の場所に供給される。また給湯路21には注湯路22が分岐して設けられており、注湯路22を介して気液分離器23に湯を供給している。注湯路22には注湯路22を開閉する注湯弁24が設けられている。
【0057】
25は燃焼用空気を供給する風呂側燃焼ファン26によって供給された空気と風呂側燃料供給路27から供給された燃料を混合し燃焼させる風呂側燃焼部である。風呂側燃焼部25から燃焼ガスの流れ方向下流側に順に風呂側燃焼室28と風呂側熱交換器29と風呂側排気路30が連接して設けられている。31は浴槽32から風呂側熱交換器29に湯を戻すため浴槽32と風呂側熱交換器29とを連通した戻り管であり、33は風呂側熱交換器29から浴槽32に湯を送るため風呂側熱交換器29と浴槽32とを連通した往き管である。戻り管31の途中には湯を強制搬送させるための循環ポンプ34が設けられている。
【0058】
戻り管31には、循環ポンプ34の上流側の戻り管31と循環ポンプ34の下流側の戻り管31とを連通する循環バイパス路35が設けられており、この循環バイパス路35の途中には、燃焼ガスを吸引し湯中に混合させるエジェクタ36が設けられている。また給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36に送るための給湯側吸気路37が給湯側排気路19とエジェクタ36を連通するように設けられている。またエジェクタ36下流側の循環バイパス路35には、エジェクタ36から排出された湯と未溶解の燃焼ガスを分離する気液分離器23が設けられている。循環バイパス路35と循環ポンプ34上流側の戻り管31との接続部には、循環ポンプ34と気液分離器23が連通する場合と、浴槽32と循環ポンプ34が連通する場合とを切り換える注湯三方弁38が設けられている。
【0059】
また39は出湯する湯の温度を設定する温度設定手段40であるとともに、給湯、浴槽32への注湯運転および追い焚き運転の運転モードを設定する運転モード設定手段41であるリモコンである。42はリモコン39からの情報に基づいて装置全体を制御する制御手段であり、給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15、注湯弁24、風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26、循環ポンプ34、注湯三方弁38、リモコン39とが図に示すように結線されている。
【0060】
上記構成において、まず浴槽32に湯を注湯する注湯運転時の動作について説明する。使用者がリモコン39において注湯運転を設定すると、制御手段42は、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24が開になるように制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御する。
【0061】
空気は給湯側燃焼ファン15によって給湯側燃焼部14に供給され、燃料は給湯側燃料供給路16から給湯側燃焼部14に供給される。給湯側燃焼部14では供給された空気と燃料が混合され、給湯側燃焼室17内で燃焼が行なわれる。燃焼によって生成された燃焼ガスは給湯側熱交換器18において給水路20から供給された水と熱交換を行い、燃焼ガスは給湯側排気路19を介して外部に排気される。一方、給水路20から供給された水は給湯側熱交換器18において熱交換されて湯となり給湯路21に入り、給湯路21から分岐した注湯路22を介して気液分離器23に供給される。気液分離器23に貯った湯は、循環バイパス路35を介して循環ポンプ34によって搬送され、一部が風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32に供給される。残りの湯は循環バイパス路35を介してエジェクタ36に搬送され、このエジェクタ36によって給湯側吸気路37を介して燃焼ガスが湯中に吸い込まれる。高温の燃焼ガスが湯中に吸い込まれることによって再度熱交換が行われるとともに、燃焼ガス中の水溶性の高い二酸化炭素は湯中に溶解して炭酸湯となり、気液分離器23に排出される。気液分離器23では、炭酸湯と湯に溶解しなかった未溶解の燃焼ガスを分離し、気液分離器23に貯った炭酸湯だけが再度循環ポンプ34によって循環バイパス路35内を搬送され燃焼ガスとの混合が繰り返し行われる。未溶解の燃焼ガスは気液分離器23で分離された後、気液分離器23から排出される。二酸化炭素の溶解した炭酸湯は一部が再度エジェクタ36に供給され、残りが風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32に供給される。
【0062】
次に浴槽32の湯を追い焚きする追い焚き運転時の動作について説明する。使用者がリモコン39において追い焚き運転を設定すると、制御手段42は、浴槽32から風呂側熱交換器29に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34が駆動するように制御し、風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26を駆動させて燃焼を行なうように制御する。
【0063】
空気は風呂側燃焼ファン26によって風呂側燃焼部25に供給され、燃料は風呂側燃料供給路27から風呂側燃焼部25に供給される。風呂側燃焼部25では供給された空気と燃料が混合され、風呂側燃焼室28内で燃焼が行なわれる。燃焼によって生成された燃焼ガスは風呂側熱交換器29で戻り管31から供給された湯と熱交換を行い、燃焼ガスは風呂側排気路30から装置外部に排気される。一方、戻り管31から供給された湯は循環ポンプ34を介して風呂側熱交換器29に供給され、風呂側熱交換器29において加熱された後、往き管33を通って浴槽32に送られる。
【0064】
このような構成により、燃焼ガスを溶解する部分を小さくすることにより、炭酸湯を作る風呂釜付給湯機を小型化することができる。また循環ポンプ34を風呂側熱交換器29の上流側に設置することにより、循環ポンプ34の上流側の抵抗(背圧)を低くすことができ、循環ポンプ34の吐出流量も大きくすることが出来る。また風呂側熱交換器29内が正圧となるので、追い焚き時に沸騰等が発生し難く騒音も低減することができる。
【0065】
図2は本発明の風呂釜付給湯機の第2の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23内の湯の水位を検知する水位センサ43を設けるとともに、循環バイパス路35内を流れる湯の流量を調節するため、循環流量調節手段44を循環ポンプ34下流側の循環バイパス路35と戻り管31の接続部より下流側の戻り管31に設け、この水位センサ43からの情報に基づいて循環流量調節手段44を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段45を設けたことである。この実施例においては、水位センサ43は、気液分離器23内に設けた上限検知センサ46と、この上限水位センサ46の下方の気液分離器23内に設けた下限水位センサ47から構成されている。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0066】
上記構成において、制御手段45は、上限水位センサ46が湯面を検知した場合には、制御手段45は、風呂側熱交換器29に流入する流量が多くなるように循環流量調節手段44を制御し、逆に下限水位センサ47が湯面を検知した場合には、エジェクタ36に流入する流量が多くなるように循環流量調節手段44を制御する。
【0067】
このような構成により、気液分離器23内の湯面が上限水位センサ46を越えてオーバーフローすることが防止できる。また湯面が下限水位センサ47を下回って循環ポンプ34がエア噛みを生じて騒音が悪化を防止することを防止できるとともに、気液分離器23内の燃焼ガスが戻り管31、風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32内に噴出することを防止することができる。
【0068】
図3は本発明の風呂釜付給湯機の第3の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、湯がエジェクタ36から給湯側排気路19の方向に流れないように、給湯側吸気路37に逆止弁48を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0069】
上記構成において、湯中への異物の混入や、腐食によってエジェクタ36の出口が塞がった場合に、エジェクタ36から湯が給湯側吸気路37内を逆流することが生じても、逆止弁48で逆流をストップさせることができる。
【0070】
このような構成により、逆流した湯が給湯側燃焼部14に掛かって失火したり、異常燃焼することを防止することができるとともに、腐食も防止することができ、給湯機の使用上の安全性ならびに機器の信頼性を確保することができる。
【0071】
図4は本発明の風呂釜付給湯機の第4の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23と給湯機外部を連通する排出路49を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0072】
上記構成において、気液分離器23内の湯がオーバーフローした場合、湯は排出路49を介して給湯機外部に排出される。また気液分離器23で分離した未溶解の燃焼ガスも排出路49を介して常に給湯機外部に排出されるので、給湯側燃焼ファン15や風呂側燃焼ファン26から吸気されて再度燃焼に使用されることは無い。
【0073】
このような構成により、オーバーフローした湯が給湯機内部に設けた部品に掛かって故障したり異常動作することを防止することができる。また燃焼部での燃焼を常に安定にすることができ、機器の信頼性を確保することができる。
【0074】
図5は本発明の風呂釜付給湯機の第5の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23の下方の位置に循環ポンプ34を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0075】
上記構成において、気液分離器23から循環ポンプ34の間の配管に気体が入っても浮力によって気液分離器23から抜け易くなる。また気液分離器23内に貯った湯は、循環ポンプ34の水抜きを行うだけで抜くことができる。
【0076】
このような構成により、循環ポンプの運転開始時にエア噛みが生じて運転不能となったり、異常動作することを防止することができる。また使用後に気液分離器23内の酸性となっている炭酸湯を簡単に全て抜くことができるので、気液分離器23の腐食の防止が容易であるとともに、凍結による破損を防止することが出来る。また再度使用する場合には全く新鮮な炭酸湯を用いることができ、入浴に使用する湯として衛生上の安全性を確保することができる。
【0077】
図6は本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、注湯路22の接続部より上流側の給湯路21と給水路20とを連通する給湯バイパス路50を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0078】
上記構成において、給水路20に供給された水は、給湯側熱交換器18と給湯バイパス路50とに分かれて流れる。給湯側熱交換器18に入った水は給湯側燃焼部14による燃焼で加熱された後、給湯路21に入り給湯バイパス路50から供給された水と混合され、注湯路22を介して気液分離器23に供給される。
【0079】
このような構成により、給水路20に供給された水の一部を給湯側熱交換器29を介さずに給湯路21に送るので、給湯路21および注湯路22の流量が増大し、結果として浴槽32への注湯量を増大させることができ、浴槽32への注湯時間を短縮することができるとともに、給湯側燃焼部14の燃焼量が増える。図7に示すように燃焼量が増えることによって燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度が高くなる。燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度が増えると、ヘンリーの法則に従って湯中へ溶解する炭酸の濃度を高くすることができ、医学的効果を高めることができる。
【0080】
図8は本発明の風呂釜付給湯機の第7の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、浴槽32に注湯する湯の温度を温度設定手段40であるリモコン39で設定するとともに、浴槽32へ注湯する湯の温度を検知する温度センサ51を往き管33に設け、温度設定手段40で設定した温度に温度センサ51から得られる温度がなるように、給湯側燃焼部14を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段52を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0081】
上記構成において、温度センサ51で検知された湯温と温度設定手段40で設定された温度とが同じになるように、制御手段52は給湯側燃焼部14の燃焼量を制御する。
【0082】
このような構成により、給湯側熱交換器18で熱交換された後、再度エジェクタ36で熱交換される複数回熱交換を行う本発明の風呂釜付給湯機においても使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができる。
【0083】
図9は本発明の風呂釜付給湯機の第8の技術手段の一実施例であり、上記第6の技術手段の実施例と異なる点は、浴槽32に注湯する湯の温度を温度設定手段40であるリモコン39で設定するとともに、浴槽32へ注湯する湯の温度を検知する温度センサ53を往き管33に設け、この温度設定手段40で設定した温度に温度センサ53から得られる温度がなるように、給湯バイパス路50に設けたバイパス流量調節手段54を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段55を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第6の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0084】
上記構成において、温度センサ53で検知された湯温と温度設定手段40で設定された温度とが同じになるように、かつ給湯側燃焼部14での燃焼量を一定に保ちつつ、水と湯との混合比を変えるように制御手段55はバイパス流量調節手段54を制御する。
【0085】
このような構成により、給湯側熱交換器18で熱交換された後、再度エジェクタ36で熱交換される複数回熱交換を行う本発明の風呂釜付給湯機においても使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができるとともに、給湯側燃焼部14での燃焼量を高く維持することによって、図7に示すように二酸化炭素濃度が高い燃焼ガスをエジェクタ36に供給することができるので、ヘンリーの法則によって湯中へ溶解する炭酸の濃度を高くすることができ、医学的効果を高めることができる。
【0086】
図10は本発明の風呂釜付給湯機の第9の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、エジェクタ36の上流側の循環バイパス路35に循環バイパス路35を開閉する循環バイパス弁56を設け、炭酸と更湯の切り替えを選択する湯質設定手段57の機能をリモコン39に付加したリモコン58を設け、リモコン58で設定された湯質ならびに運転モードに応じて循環バイパス弁56を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段59を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0087】
上記構成において、リモコン58において、注湯と炭酸を選択した場合には、制御手段59は、循環バイパス弁56を開の状態に制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24を開に制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36が吸い込み湯中に二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32に注湯される。またリモコン58において、注湯と更湯を選択した場合には、制御手段59は、循環バイパス弁56を閉の状態に制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24が開になるように制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、気液分離器23に貯った更湯が浴槽32に注湯される。またリモコン58で追い焚きを選択した場合には、浴槽32から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26を駆動させて燃焼を行うように制御することにより、浴槽32の湯が戻り管31を介して風呂側熱交換器29に送られて加熱された後、往き管33を介して浴槽32に戻る。
【0088】
このような構成により、使用者が好みに応じて浴槽32に注湯する湯を炭酸湯と更湯とを自由に選択することが出来るようになる。
【0089】
図11は本発明の風呂釜付給湯機の第10の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、戻り管31と給湯路21を連通する注湯バイパス路60と、注湯バイパス路60の途中に設けた注湯バイパス弁61と、炭酸と更湯の切り替えを選択する湯質設定手段62の機能をリモコン39に付加したリモコン63を設け、リモコン63で設定された湯質ならびに運転モードに応じて注湯バイパス弁60を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段64を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0090】
上記構成において、リモコン63において、注湯と炭酸を選択した場合には、制御手段64は、注湯バイパス弁61を閉の状態に制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24を開に制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36が吸い込み湯中に二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32に注湯される。またリモコン63において、注湯と更湯を選択した場合には、制御手段64は、注湯バイパス弁60を開の状態に制御した後、浴槽32と風呂側熱交換器29に湯が流れるように注湯三方弁38を制御する。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側熱交換器18で加熱された湯は、注湯バイパス路60を介して戻り管31に入り、一部が風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32に、残りが戻り管31から浴槽32に供給される。またリモコン63で追い焚きを選択した場合には、浴槽32から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26を駆動させて燃焼を行うように制御することにより、浴槽32の湯が戻り管31を介して風呂側熱交換器29に送られて加熱された後、往き管33を介して浴槽32に戻る。
【0091】
このような構成により、使用者が好みに応じて浴槽32に注湯する湯を炭酸湯と更湯とを自由に選択することが出来るようになる。また給湯路21と戻り管31が連通し、循環ポンプ34を使わずに給水路20に供給された圧力で注湯されるので、注湯流量を大きくすることができ、浴槽への更湯の注湯時間を短縮することができる。
【0092】
図12は本発明の風呂釜付給湯機の第11の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、循環ポンプ34の下流側の戻り管31から分岐しシャワー65に炭酸湯を供給する炭酸給湯路66と、炭酸給湯路66と戻り管31の接続部に炭酸給湯切替弁67を設け、炭酸湯の給湯を選択する機能を運転モード設定手段41に付加したリモコン68を設け、リモコン68で設定された運転モードに応じて炭酸給湯切替弁67を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段69を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0093】
上記構成において、リモコン68において、炭酸給湯を選択した場合には、制御手段69は、戻り管31から炭酸給湯路66に湯が流れるように炭酸給湯切替弁67を制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように、注湯路22に設けた注湯弁24を開に制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36が吸い込み湯中に二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり戻り管31、炭酸給湯路66を介してシャワー65から出湯される。
【0094】
このような構成により、使用者が好みに応じて浴槽32以外でも炭酸湯を使用することが出来るようになる。
【0095】
図13は本発明の風呂釜付給湯機の第12の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23内に貯った湯のpHを測定するpHセンサ70を気液分離器23に設け、pHセンサ70から得られたpH値とpH標準値71を比較し、注湯弁24を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段72を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0096】
上記構成において、浴槽32への注湯を行っている場合には、気液分離器23内の湯のpH値を常に測定し、制御手段72では測定したpH値とpH標準値71とを比較し、pHセンサ70で得られたpH値がpH標準値71より低くなった場合には、注湯弁24を閉に制御する。
【0097】
このような構成により、浴槽へ注湯する湯のpHが標準値よりも酸性が強くなった場合には注湯を停止することにより配管の機器の腐食を事前に防止するとともに、入浴者の皮膚等に異常を起こすことを防止することができる。
【0098】
図14は本発明の風呂釜付給湯機の第13の技術手段の一実施例であり、上記第6の技術手段の実施例と異なる点は、給湯バイパス路50内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段73と、気液分離器23内に貯った湯のpHを測定するpHセンサ74を気液分離器23に設け、pHセンサ74から得られたpH値とpH標準値75を比較し、バイパス流量調節手段73を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段76を設けたことである。そしてこれ以外の構構成は上記第6の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0099】
上記構成において、浴槽32への注湯を行っている場合には、気液分離器23内の湯のpH値を常に測定し、制御手段76では測定したpH値とpH標準値75とを比較し、pHセンサ74で得られたpH値がpH標準値75よりも低くなった場合には、図15に示した燃焼ガス中の二酸化炭素濃度と湯のpH値の関係からpH値を上げるには燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を下げればよく、また図7に示したように燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を下げるには燃焼量を下げればよい。従って、制御手段76は給湯側燃焼部14での燃焼量を小さくし、給湯側燃焼部14で発生する燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を低くすることによって、湯中に溶解する炭酸濃度を下げ、注湯する湯のpHがpH標準値75になるようにする。また給湯側燃焼部14での燃焼量が下がった分、給湯バイパス路50を流れる流量が少なくなるようにバイパス流量調整手段73を制御することにより、注湯する湯の温度を一定に保つようにすることでリモコン39で設定した湯温になるようにする。
【0100】
逆に、pHセンサ74で得られたpH値がpH標準値75よりも高くなった場合には、逆に制御手段76は給湯側燃焼部14での燃焼量を大きくし、給湯側燃焼部14で発生する燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を高くすることによって、湯中に溶解する炭酸濃度を上げ、注湯する湯のpHがpH標準値75になるようにする。また給湯側燃焼部14での燃焼量が上がった分、給湯バイパス路50を流れる流量が多くなるようにバイパス流量調節手段73を制御することにより、注湯する湯の温度を一定に保つようにすることでリモコン39で設定した湯温になるようにする。
【0101】
このような構成により、浴槽へ注湯する湯のpHを常に、pH標準値75になるように制御することにより、常に快適な湯温で、かつ医学的な効果の高い湯に入浴することができるとともに、配管の機器の腐食を防止し、入浴者の皮膚等に異常を起こすことを防止することができる。
【0102】
図16は本発明の風呂釜付給湯機の第14の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、給湯側吸気路37から風呂側排気路30と連通した風呂側吸気路77を分岐して設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0103】
上記構成において、注湯時には、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスが給湯側吸気路37を介してエジェクタ36に供給されるとともに、風呂側吸気路77を介して空気がエジェクタ36に供給され、燃焼ガス中の二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32へ注湯される。また追い焚き時には、風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスが風呂側吸気路77を介してエジェクタ36に供給されるとともに、給湯側吸気路37を介して空気がエジェクタ36に供給され、燃焼ガス中の二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32へ戻される。
【0104】
このような構成により、浴槽32内の湯を追い焚きする場合において、湯の炭酸濃度をさらに上げることができるので、注湯後時間が経って湯中の炭酸が脱気し、炭酸濃度が低下した場合でも改めて炭酸濃度を上げることができ、医学的な効果を得ることができる。
【0105】
図17は本発明の風呂釜付給湯機の第15の技術手段の一実施例であり、上記第14の技術手段の実施例と異なる点は、給湯側吸気路37と風呂側吸気路77を切り換える吸気切替弁78を設け、リモコン39で設定された運転モードに応じて吸気切替弁78を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段79を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第14の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0106】
上記構成において、注湯時には、制御手段79は給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスがエジェクタ36に吸気されるように吸気切替弁78を給湯側吸気路37に切り替えるように制御する。また追い焚き時には、風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスがエジェクタ36に吸気されるように吸気切替弁78を風呂側吸気路77に切り替えるように制御する。
【0107】
このような構成により、燃焼を行っている側から常に燃焼ガスを吸い込むように制御されるので、他方から空気を吸い込んで燃焼ガスが希釈されエジェクタ36に吸気されるガス中の二酸化炭素の濃度が下がることは無く、注湯時も追い焚き時も常に高濃度の二酸化炭素が得られるので、湯中の炭酸濃度も高くする事ができ、高い医学的な効果を得ることができる。
【0108】
図18は本発明の風呂釜付給湯機の第16の技術手段の一実施例であり、上記第14および第15の技術手段の実施例と異なる点は、往き管33の途中に往き管33内を流れる湯を冷却する冷却用熱交換器80を設け、冷却用熱交換器80に送風する送風手段81を設け、炭酸濃度アップを設定する機能をリモコン39に付加したリモコン82と、リモコン82で設定された運転モードに応じて送風手段81を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段83を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第15の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0109】
上記構成において、リモコン82で炭酸濃度アップを設定した場合には、制御手段83は風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスがエジェクタ36に吸気されるように吸気切替弁78を風呂側吸気路37に切り替え、追い焚き運転が行われるように循環ポンプ34、風呂側燃焼部25、注湯三方弁38、送風手段81を制御する。
【0110】
このような構成により、浴槽32の湯を追い焚きし、風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスを湯に溶解させつつ、一方で加熱した湯を冷却することによって、浴槽32内の湯の温度を上げることなく、浴槽32内の湯の炭酸濃度を上げることができので、好きなときに湯中の炭酸濃度を上げて医学的な効果を高めることができる。
【0111】
【発明の効果】
以上のように本発明の風呂釜付給湯機によれば、次のような効果が得られる。
【0112】
請求項1記載の発明によれば、給湯機自体の小型化が図れるとともに、湯中の炭酸濃度を高めることができ炭酸浴による医学的な効果を高めることができる。また湯の搬送流量を増加でき、給湯機と浴槽の距離を充分長く取れるので施工性を高めることができる。さらに風呂側熱交換器内を正圧にすることによって、追い焚き時の沸騰を防止し騒音を低減することができる。
【0113】
請求項2記載の発明によれば、気液分離器内の湯の水位を安定に保つことができるので、気液分離器からの湯のオーバーフローによって給湯機内部に設けた部品に湯が掛かって破損したり異常動作することが防止でき、機器の安全信頼性を確保することができる。また逆に湯面が下がって循環ポンプにエア噛みが生じて騒音が大きくなることを防止できるとともに、燃焼ガスが浴槽内に噴出することを防止することができ使用上の安全性も確保することができる。
【0114】
請求項3記載の発明によれば、エジェクタから湯が逆流し、燃焼部に湯が掛かって失火したり、また異常燃焼が生じることが防止でき、使用上の安全性ならびに機器の信頼性を確保することができる。
【0115】
請求項4記載の発明によれば、設置状況や故障によって気液分離器内の湯が万一オーバーフローした場合でも、確実に溢れた湯を給湯機外部に排出するので、給湯機内部に設けた部品に湯が掛かって破損したり異常動作することが防止でき、機器の安全信頼性を確保することができる。また気液分離器で分離した未溶解の燃焼ガスを常に給湯機外部に排出するので、未溶解ガスが再度燃焼に使われることが無く、燃焼を安定に保つことができ機器の信頼性を確保することができる。
【0116】
請求項5記載の発明によれば、気液分離器から循環ポンプの間に気体が貯ることを防止でき、循環ポンプのエア噛みを防止することによって騒音の増加ならびに異常動作を防止できる。また停止時には循環ポンプの水を抜くだけで気液分離器内の湯を抜くことができるので、気液分離器内の湯の凍結による破損も防止でき機器の信頼性を確保することができる。
【0117】
請求項6記載の発明によれば、二酸化炭素濃度の高い燃焼ガスを得ることができるので、炭酸濃度の高い炭酸湯を得ることによって高い医学的効果を得ることができる。また注湯する流量が増加するので注湯時間を短縮することができ、使用上の利便性を高めることができる。
【0118】
請求項7記載の発明によれば、使用者が望む温度の炭酸湯を得ることができ、使用上の快適性を高めることができる。
【0119】
請求項8記載の発明によれば、使用者が望む温度の炭酸湯を得ることができ、快適性を高めることができるとともに、二酸化炭素濃度の高い燃焼ガスを得ることができるので、炭酸濃度の高い炭酸湯を得ることによって高い医学的効果を炭酸浴によって得ることができる。また注湯する流量が増加するので注湯時間を短縮することができ、使用上の利便性を高めることができる。
【0120】
請求項9記載の発明によれば、使用者の好みに応じて浴槽に注湯する湯を、炭酸湯と更湯とを選択することができ、使用上の快適性を向上することができる。また追い焚き時の湯の流量を増加させることができ、使用上の利便性を高めることができる。
【0121】
請求項10記載の発明によれば、使用者の好みに応じて浴槽に注湯する湯を、炭酸湯と更湯とを選択することができ、使用上の快適性を向上することができる。また更湯の注湯流量を増加させることができ、更湯の注湯時間を短縮できるので使用上の利便性を高めることができる。
【0122】
請求項11記載の発明によれば、浴槽以外の場所でも炭酸湯を使用することができる。
【0123】
請求項12記載の発明によれば、注湯する湯のpHを検知し、異常時には注湯を停止することにより、腐食等による機器の破損を防止することにより機器の信頼性を確保することができるとともに、炭酸浴によって人体の皮膚等に異常が生じることを防止できるので使用上の安全性を確保することができる。
【0124】
請求項13記載の発明によれば、常に一定のpH値になるように注湯する湯のpHを制御するので、常に充分な医学的効果が得られるとともに、人体の皮膚等に異常が生じることを防止できるので使用上の安全性を確保することができる。
【0125】
請求項14記載の発明によれば、注湯時に炭酸湯を注湯できるとともに、追い焚き時も炭酸化することができるので、炭酸浴実施時の利便性を高めることができる。また注湯後時間経過によって湯中の炭酸濃度が下がった場合でも、炭酸濃度を回復させることができ充分な医学的効果が得られるとともに、追い焚き時に更に濃度を高めることができ更に高い医学的効果を炭酸浴で得ることができる。
【0126】
請求項15記載の発明によれば、注湯時、追い焚き時とも高濃度の二酸化炭素を含んだ燃焼ガスを得られるので、注湯時、追い焚き時とも高い医学的効果を炭酸浴で得ることができる。
【0127】
請求項16記載の発明によれば、浴槽温度を上げることなく湯中の炭酸濃度を上げることができるので、好きな時に好みの濃度まで自由に濃度アップをすることができ、炭酸浴実施時の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図2】本発明の第2の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図3】本発明の第3の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図4】本発明の第4の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図5】本発明の第5の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図6】本発明の第6の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図7】燃焼量と燃焼ガス中の二酸化炭素濃度との関係を示した概略図
【図8】本発明の第7の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図9】本発明の第8の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図10】本発明の第9の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図11】本発明の第10の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図12】本発明の第11の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図13】本発明の第12の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図14】本発明の第13の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図15】湯中の炭酸濃度とpHとの関係を示した概略図
【図16】本発明の第14の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図17】本発明の第15の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図18】本発明の第16の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図19】従来の風呂釜付給湯機の要部構成図
【符号の説明】
14 給湯側燃焼手段
18 給湯側熱交換器
20 給水路
21 給湯路
22 注湯路
23 気液分離器
24 注湯弁
25 風呂側燃焼部
29 風呂側熱交換器
31 戻り管
32 浴槽
33 往き管
34 循環ポンプ
35 循環バイパス路
36 エジェクタ
37 給湯側吸気路
40 温度設定手段
43 水位センサ
44 循環流量調節手段
45 制御手段
48 逆止弁
49 排出路
50 給湯バイパス路
51 温度センサ
52 制御手段
53 温度センサ
54 バイパス流量調節手段
55 制御手段
56 循環バイパス弁
57 湯質設定手段
59 制御手段
60 注湯バイパス路
61 注湯バイパス弁
62 湯質設定手段
64 制御手段
66 炭酸給湯路
70 pHセンサ
71 pH標準値
72 制御手段
73 バイパス流量調節手段
74 pHセンサ
75 pH標準値
76 制御手段
77 風呂側吸気路
78 吸気切替弁
80 冷却用熱交換器
【産業上の利用分野】
本発明は、燃焼ガス中の二酸化炭素を湯に溶解させ、炭酸を含有した湯を作る風呂釜付給湯機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の風呂釜付給湯機には、図19に示すようなものがあった。図中の実線矢印は湯水の流れ方向、破線矢印は燃焼ガスの流れ方向を示している。
【0003】
給湯用熱交換器1に水を供給する給水配管2と、給湯用熱交換器1を加熱するガスバーナ3と、給湯用熱交換器1から所定の場所に湯を供給する給湯配管4と、給湯用熱交換器1の下流側に連接された気水接触室5と、給湯配管4から分岐した給湯分岐配管6から供給された湯を気水接触室5内に散水する散水ノズル7と、浴槽8内の湯を追い焚き用熱交換器9に供給する送る戻り配管10と、追い焚き用熱交換器9から湯を浴槽8に供給する送り配管11と、送り配管11の途中に設けられ湯を強制搬送する強制循環ポンプ12と、強制循環ポンプ12の上流側の送り配管11と気水接触室5内の湯を連通する注湯分岐配管13とから構成されていた(例えば、実開平5−47749号公報)。
【0004】
上記構成により、ガスバーナ3によって生成された二酸化炭素を含んだ燃焼ガスは、気水接触室5において散水ノズル7から散水された湯と接触する。燃焼ガスと湯の接触によって、熱交換されるとともに燃焼ガス中の水溶性の高い二酸化炭素が湯中に溶解する。二酸化炭素が溶解した湯(以後、炭酸湯と呼ぶ)は注湯分岐配管13を介して強制循環ポンプ12によって搬送され送り配管11から浴槽8に供給されるようになっていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、散水ノズル7から散水される湯と燃焼ガスとを広い面積で接触させる必要があり、気液接触室5の容積が大きくなってしまい、給湯機自体が大きくなっていた。また燃焼ガスと湯が一度しか接触する機会がないため湯中の炭酸濃度も低かった。また強制循環ポンプ12が追い焚き用熱交換器9の下流側に設置されているため、強制循環ポンプ12の上流側の抵抗が大きく、強制循環ポンプ12の吐出圧が低くなり、追い焚き時に搬送する流量が充分に取れず、装置と浴槽8との距離を充分に長く取ることが出来なかった。また追い焚き用熱交換器9内は負圧となるため、追い焚き時に沸騰が生じ、騒音が大きくなってしまっていた。また浴槽8へ注湯される湯は、使用者の意志に関わらず炭酸湯だけしか供給出来なかった。さらに浴槽8以外へ炭酸湯を供給することが出来なかった。
【0006】
本発明の風呂釜付給湯機は、このような従来の課題を解決するもので、湯に燃焼ガス中の二酸化炭素を溶解させる部分の容積を小さくし、給湯機自体の小型化をすること。また湯中に含まれる炭酸の濃度を高めること。さらに追い焚き時に搬送する流量を増加させ、装置と浴槽との距離を充分に長く取れるようにすることによって施工性を高めること、また追い焚き時の沸騰を無くし騒音を低減することを第1の目的としている。
【0007】
本発明の第2の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、設置施工状況などによって配管抵抗が大き変わる場合でも、湯と未溶解ガスを分離する気液分離器内の水位を安定化させることによって、気液分離器からの湯のオーバーフローを防止すること、また水位の低下によって生じる循環ポンプのエア噛みを防止し騒音を低減させるとともに、燃焼ガスが浴槽内に噴出することを防止することにより使用上の安全性を高めることである。
【0008】
本発明の第3の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、何らかの異常によってエジェクタの背圧が高くなった場合でも、エジェクタからの湯の逆流によってガスバーナに湯が掛かることを防止し、ガスバーナの失火または異常燃焼を起こさないようにすることにより使用上の安全性ならびに機器の信頼性を高めることである。
【0009】
本発明の第4の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、設置施工状況などによって配管抵抗が大き変わり、湯と未溶解ガスを分離する気液分離器内の湯がオーバーフローした場合でも、湯を外部に排出することによって、給湯機内に設けた部品などに湯がかかることを防止し機器の信頼性を確保するとともに、未溶解ガスを外部に排出することによって気液分離器で分離した未溶解ガスが再循環して燃焼に用いられることを防止し燃焼を安全に保つことである。
【0010】
本発明の第5の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、運転開始時に配管中に気体が入っていることにより生じる循環ポンプのエア噛みや異常動作を防止しするとともに、運転停止時に炭酸湯と未溶解ガスを分離する気液分離器内の湯を抜き易くすることにより、浴槽へ注湯する湯の水質上の衛生を保守すること、また気液分離器の凍結破損を防止することである。
【0011】
本発明の第6の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、二酸化炭素の濃度の高い燃焼ガスを発生させることにより、湯中に溶解する炭酸濃度を高めて炭酸浴による医学的効果を高めること、また浴槽へ注湯する湯の流量を増大させることにより湯張り時間を短縮することである。
【0012】
本発明の第7の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することである。
【0013】
本発明の第8の目的は、上記第6の目的を達成するための技術手段において、二酸化炭素の濃度の高い燃焼ガスを発生させることにより、湯中に溶解する炭酸濃度を高めて炭酸浴による医学的効果を高めるとともに、使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯すること、また浴槽へ注湯する湯の流量を増大させることにより湯張り時間を短縮することである。
【0014】
本発明の第9の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、使用者の好みに応じて、浴槽へ湯張りする湯を更湯と炭酸湯とを自由に選択出来るようにすること、および追い焚き時の湯の搬送流量を高めることである。
【0015】
本発明の第10の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、使用者の好みに応じて、浴槽へ湯張りする湯を更湯と炭酸湯とを自由に選択出来るようにすること、および更湯の注湯時の湯張り時間を短縮することである。
【0016】
本発明の第11の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、浴槽以外の場所でも炭酸湯が使用できるようにすることである。
【0017】
本発明の第12の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、浴槽に注湯する湯のpH値が、所定のpH値より低くなる場合には、浴槽への炭酸湯の注湯を停止させることにより、配管や機器の腐食を防止するとともに、入浴時の人体の皮膚等に異常を起こすことを防止することにより機器の安全信頼性、また使用上の安全性を確保することである。
【0018】
本発明の第13の目的は、上記第6の目的を達成するための技術手段において、浴槽に注湯する湯のpH値が、所定のpH値より低くなる場合には、燃焼ガス中に含まれる二酸化炭素の濃度を低下させてpH値を上げることにより、配管や機器の腐食を防止するとともに、入浴時の人体の皮膚等に異常を起こすことを防止することにより機器の安全信頼性、また使用上の安全性を確保すること。また所定のpH値よりも高くなる場合には、燃焼ガス中に含まれる二酸化炭素の濃度を高めて充分な医学的な効果をもたらすことができる湯を提供することである。
【0019】
本発明の第14の目的は、上記第1の目的を達成するための技術手段において、追い焚き時に湯中の炭酸濃度を上げ医学的な効果を高めることである。
【0020】
本発明の第15の目的は、上記第14の目的を達成するための技術手段において、注湯時ならびに追い焚き時に湯中に供給する燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を高め、湯中の炭酸濃度をさらに上げ医学的な効果を高めることである。
【0021】
本発明の第16の目的は、上記第14および15の目的を達成するための技術手段において、追い焚き時に浴槽内の湯の温度を上げることなく、湯中の炭酸濃度だけを上げ医学的な効果を高めることでる。
【0022】
【課題を解決するための手段】
上記第1の目的を達成するために、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段は、浴槽と、風呂側熱交換器と、風呂側熱交換器を加熱する風呂側燃焼部と、浴槽と風呂側熱交換器を連通した戻り管と、風呂側熱交換器と浴槽を連通した往き管と、戻り管に設け浴槽から風呂側熱交換器に湯を搬送する循環ポンプと、給湯側熱交換器と、給湯側熱交換器を加熱する給湯側燃焼部と、給湯側熱交換器に水を供給する給水路と、給湯側熱交換器から湯を供給する給湯路と、循環ポンプ上流側の戻り管と循環ポンプ下流側の戻り管とを連通する循環バイパス路と、循環バイパス路に設けたエジェクタと、給湯側燃焼部から発生する燃焼ガスをエジェクタに供給する給湯側吸気路と、エジェクタ下流側の循環バイパス路に設けエジェクタから排出される湯と未溶解ガスを分離する気液分離器と、給湯路と気液分離器とを連通し気液分離器に湯を供給する注湯路を備えたものである。
【0023】
また第2の目的を達成するために、本発明の風呂釜付給湯機の第2の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、気液分離器内に貯った湯の水位を検知する水位センサと、循環ポンプによって搬送される湯の流量を調節する循環流量調節手段と、水位センサによって得られた情報に基づいて循環流量調節手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0024】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第3の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、給湯側吸気路に逆止弁を備えたものである。
【0025】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第4の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、気液分離器と風呂釜付給湯機外部とを連通する排出路を備えたものである。
【0026】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第5の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、気液分離器の下方の位置に循環ポンプを備えたものである。
【0027】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、注湯路接続部より上流の給湯路と給水路を連通する給湯バイパス路を備えたものである。
【0028】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第7の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、浴槽へ注湯する湯の温度を設定する温度設定手段と、浴槽に注湯する湯の温度を検知する温度センサと、温度センサによって得られた温度が温度設定手段で設定した温度になるように給湯側燃焼部を制御する制御手段とを備えたものである。
【0029】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第8の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段において、浴槽へ注湯する湯の温度を設定する温度設定手段と、浴槽に注湯する湯の温度を検知する温度センサと、給湯バイパス路内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段と、温度センサによって得られた温度が温度設定手段で設定した温度になるようにバイパス流量調節手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0030】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第9の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、循環バイパス路を開閉する循環バイパス弁と、炭酸を含んだ湯の供給と更湯の供給を選択する湯質設定手段と、湯質設定手段で設定された湯質に応じて注湯バイパス弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【0031】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第10の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、戻り管と給湯路を連通する注湯バイパス路と、注湯バイパス路を開閉する注湯バイパス弁と、炭酸を含んだ湯の供給と更湯の供給を選択する湯質設定手段と、湯質設定手段で設定された湯質に応じて注湯バイパス弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【0032】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第11の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、循環ポンプ下流側の戻り管または往き管から分岐した炭酸給湯路を備えたものである。
【0033】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第12の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、注湯路を開閉する注湯弁と、浴槽へ注湯する湯のpHを検知するpHセンサと、pHセンサで得られたpH値とpH標準値とを比較して注湯弁を制御する制御手段とを備えたものである。
【0034】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第13の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段において、給湯バイパス路内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段と、浴槽へ注湯する湯のpHを検知するpHセンサと、pHセンサで得られたpH値とpH標準値とを比較して給湯側燃焼部とバイパス流量調節手段を制御する制御手段とを備えたものである。
【0035】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第14の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段において、給湯側吸気路から分岐し風呂側燃焼部で発生する燃焼ガスをエジェクタに供給する風呂側吸気路を備えたものである。
【0036】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第15の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第14の技術手段において、給湯側吸気路と風呂側吸気路とを切り換える吸気切替手段を備えたものである。
【0037】
さらに本発明の風呂釜付給湯機の第16の技術手段は、本発明の風呂釜付給湯機の第14および15の技術手段において、戻り管または往き管に設け浴槽の湯を冷却する冷却用熱交換器を備えたものである。
【0038】
【作用】
本発明は、上記の第1の技術手段により、給水路から供給された水は給湯側熱交換器で熱交換された後、給湯路途中で分岐された注湯路を介して気液分離器に供給される。気液分離器に貯った湯は、循環ポンプによって循環バイパス路を介してエジェクタに供給される。エジェクタでは吸引作用によって給湯側吸気路を介して給湯側燃焼部での燃焼によって生成した燃焼ガスが吸い込まれ湯と混合が行われる。湯と燃焼ガスの混合によって、燃焼ガス中の水溶性の高い二酸化炭素が湯中に溶解し、炭酸を含んだ炭酸湯となり気液分離器に戻される。気液分離器では湯に溶解しなかった未溶解のガスと炭酸湯が分離される。気液分離器内の炭酸湯は循環バイパス路内を何度も循環しエジェクタで燃焼ガスと混合することにより高濃度の炭酸湯となる。炭酸湯は循環ポンプによって一部が戻り管に入り、風呂側熱交換器、往き管を介して浴槽に注湯される。このような構成により、高濃度でかつコンパクトにすることにより、給湯機全体の容積を小さくすることができるとともに、循環ポンプを風呂側熱交換器の上流側に設置し気液分離器において大気開放にすることによって、循環ポンプの背圧をほとんど無くし、その分吐出圧を高めることができる。また循環ポンプが風呂側熱交換器の上流側に設けてあるので、風呂側熱交換器内は正圧となり、追い焚き時の沸騰を抑制することができる。
【0039】
また本発明の第2の技術手段においては、気液接触器内の水位を水位センサで常に検知しており、この水位センサからの情報に基づいて浴槽に注湯する湯の流量を循環流量調節手段で調節することによって、気液分離器からのオーバーフローを防止し、給湯機内部に設けた部品に湯が掛かることを防止できる。また気液分離器内の湯の水位の低下によって生じる循環ポンプのエア噛みを防止することによって燃焼ガスが浴槽内に噴出することを防止できる。
【0040】
また本発明の第3の技術手段においては、万一エジェクタから給湯側吸気路を介して湯が逆流した場合でも、逆流を逆止弁によって止めることにより、給湯側燃焼部に湯がかかることを防止することができる。
【0041】
また本発明の第4の技術手段においては、万一気液分離器から湯が溢れた場合でも、溢れた湯は排出路を介して給湯機外部に排出されるので、給湯機内部に設けた部品に湯が掛かることを防止できる。また気液分離器で分離した未溶解の燃焼ガスも常に給湯機外部に排出されるので、未溶解の燃焼ガスが給湯側燃焼部や風呂側燃焼部で再度燃焼に利用されて燃焼状態を悪化させることを防止できる。
【0042】
また本発明の第5の技術手段においては、気液分離器の下方の位置に循環ポンプを設けているので、気液分離器から循環ポンプまでの循環バイパス路内の気体は上方の気液分離器から抜けるので、循環バイパス路内に貯ることが無く、運転開始時にポンプのエア噛みによる異常動作や作動不能といった事を防止することができるとともに、運転停止時には、気液分離器内の湯を抜き易くすることができる。
【0043】
また本発明の第6の技術手段においては、給湯バイパス路を設け、給湯側熱交換器を介して給湯路に流れ込む湯と、給水路から供給される水とを混合させて所定の湯とするので、給湯側熱交換器で熱交換される熱量、並びに給湯側燃焼部で燃焼する燃焼量が大きくなり、燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を高くすることができ湯中の炭酸の濃度を高くすることができる。
【0044】
また本発明の第7の技術手段においては、使用する湯の温度を温度設定手段において設定する。制御手段は温度センサから得られた温度と温度設定手段で設定された温度とを比較し、温度センサから得られる温度が温度設定手段で設定された温度になるように給湯側燃焼部を制御することにより、温度設定手段に使用者が設定した通りの温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができる。
【0045】
また本発明の第8の技術手段においては、使用する湯の温度を温度設定手段において設定する。制御手段は、温度センサから得られた温度と温度設定手段で設定された温度とを比較し、温度センサから得られる温度が温度設定手段で設定された温度になるようにバイパス流量調節手段を制御し、給湯バイパス路内を流れる水と給湯路を流れる湯との混合比を制御することにより、給湯側燃焼部での燃焼量を一定に保ちつつ温度を調節することができる。従って燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度も高く維持することができ、炭酸濃度が高くかつ使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができる。
【0046】
また本発明の第9の技術手段においては、湯質設定手段で炭酸を選択した場合には循環バイパス弁が開に制御され、循環バイパス路内に湯が循環され、エジェクタによって燃焼ガスが吸引され炭酸湯が作られる。また更湯を選択した場合には循環バイパス弁を閉に制御され、循環バイパス路内を湯が循環されず、更湯が注湯される。また追い焚き時に更湯を選択した場合には循環バイパス弁が閉に制御され、循環バイパス路内に湯が分流されない分、循環ポンプが搬送する浴槽の湯が多くすることができる。
【0047】
また本発明の第10の技術手段においては、湯質設定手段で更湯を選択した場合には注湯バイパス弁が開に制御され、給湯路から供給された湯が循環ポンプの力に依らず、直接更湯のまま浴槽に注湯されるので、注湯する流量も大きく、圧力も高いので、注湯時間を短縮することができる。
【0048】
また本発明の第11の技術手段においては、炭酸給湯路を介して炭酸湯を浴槽以外にも供給することができる。
【0049】
また本発明の第12の技術手段においては、pHセンサによって浴槽に注湯する湯のpHを検知し、標準値より低くなった場合には、注湯弁を閉止し浴槽への注湯を止めることによって安全性が確保される。
【0050】
また本発明の第13の技術手段においては、pHセンサによって浴槽に注湯する湯のpHを検知し、標準値から外れた場合には、標準値になるように給湯側燃焼部とバイパス流量調節手段を制御することによって、使用者の望む温度で、かつ適当な濃度の炭酸湯を得ることができる。
【0051】
また本発明の第14の技術手段においては、風呂側燃焼部での燃焼ガスをエジェクタに吸引することにより、追い焚き時に浴槽の湯の炭酸濃度を上昇させることにより、医学的な効果をさらに高めることができる。
【0052】
また本発明の第15の技術手段においては、注湯時には給湯側吸気路を介して給湯側燃焼部から燃焼ガスを吸引し、また追い焚き時には風呂側吸気路を介して風呂側燃焼部から燃焼ガスを吸引するように吸気切替弁を切り換えることによって、燃焼ガス中の二酸化炭素を薄めることなくエジェクタに吸引することができ、注湯時追い焚き時とも高い濃度の炭酸湯を作ることができる。
【0053】
また本発明の第16の技術手段においては、追い焚き時には風呂側熱交換器で加熱した湯を冷却用熱交換器で冷却させることにより、浴槽内の湯の温度を上げずに循環させることにより、風呂側燃焼部から発生した燃焼ガスをエジェクタに吸引し炭酸の濃度だけを上げることができる。
【0054】
【実施例】
以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図中の実線矢印は湯水の流れ方向を示し、破線矢印は排気ガスの流れ方向を示し、破線は信号線を示している。また同一の構成要素には同一の符号を付けている。
【0055】
図1は、本発明の風呂釜付給湯機の第1の技術手段の一実施例の要部構成図である。
【0056】
14は燃焼用空気を供給する給湯側燃焼ファン15によって供給された空気と給湯側燃料供給路16から供給された燃料を混合し燃焼させる給湯側燃焼部である。給湯側燃焼部14から燃焼ガスの流れ方向下流側に順に給湯側燃焼室17と給湯側熱交換器18と給湯側排気路19が連接して設けられている。20は給湯側熱交換器18に水を供給する給水路である。給水路20から供給された水は給湯側熱交換器18で熱交換されて湯となり給湯路21に入る。この給湯路21を介して湯は所定の場所に供給される。また給湯路21には注湯路22が分岐して設けられており、注湯路22を介して気液分離器23に湯を供給している。注湯路22には注湯路22を開閉する注湯弁24が設けられている。
【0057】
25は燃焼用空気を供給する風呂側燃焼ファン26によって供給された空気と風呂側燃料供給路27から供給された燃料を混合し燃焼させる風呂側燃焼部である。風呂側燃焼部25から燃焼ガスの流れ方向下流側に順に風呂側燃焼室28と風呂側熱交換器29と風呂側排気路30が連接して設けられている。31は浴槽32から風呂側熱交換器29に湯を戻すため浴槽32と風呂側熱交換器29とを連通した戻り管であり、33は風呂側熱交換器29から浴槽32に湯を送るため風呂側熱交換器29と浴槽32とを連通した往き管である。戻り管31の途中には湯を強制搬送させるための循環ポンプ34が設けられている。
【0058】
戻り管31には、循環ポンプ34の上流側の戻り管31と循環ポンプ34の下流側の戻り管31とを連通する循環バイパス路35が設けられており、この循環バイパス路35の途中には、燃焼ガスを吸引し湯中に混合させるエジェクタ36が設けられている。また給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36に送るための給湯側吸気路37が給湯側排気路19とエジェクタ36を連通するように設けられている。またエジェクタ36下流側の循環バイパス路35には、エジェクタ36から排出された湯と未溶解の燃焼ガスを分離する気液分離器23が設けられている。循環バイパス路35と循環ポンプ34上流側の戻り管31との接続部には、循環ポンプ34と気液分離器23が連通する場合と、浴槽32と循環ポンプ34が連通する場合とを切り換える注湯三方弁38が設けられている。
【0059】
また39は出湯する湯の温度を設定する温度設定手段40であるとともに、給湯、浴槽32への注湯運転および追い焚き運転の運転モードを設定する運転モード設定手段41であるリモコンである。42はリモコン39からの情報に基づいて装置全体を制御する制御手段であり、給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15、注湯弁24、風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26、循環ポンプ34、注湯三方弁38、リモコン39とが図に示すように結線されている。
【0060】
上記構成において、まず浴槽32に湯を注湯する注湯運転時の動作について説明する。使用者がリモコン39において注湯運転を設定すると、制御手段42は、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24が開になるように制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御する。
【0061】
空気は給湯側燃焼ファン15によって給湯側燃焼部14に供給され、燃料は給湯側燃料供給路16から給湯側燃焼部14に供給される。給湯側燃焼部14では供給された空気と燃料が混合され、給湯側燃焼室17内で燃焼が行なわれる。燃焼によって生成された燃焼ガスは給湯側熱交換器18において給水路20から供給された水と熱交換を行い、燃焼ガスは給湯側排気路19を介して外部に排気される。一方、給水路20から供給された水は給湯側熱交換器18において熱交換されて湯となり給湯路21に入り、給湯路21から分岐した注湯路22を介して気液分離器23に供給される。気液分離器23に貯った湯は、循環バイパス路35を介して循環ポンプ34によって搬送され、一部が風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32に供給される。残りの湯は循環バイパス路35を介してエジェクタ36に搬送され、このエジェクタ36によって給湯側吸気路37を介して燃焼ガスが湯中に吸い込まれる。高温の燃焼ガスが湯中に吸い込まれることによって再度熱交換が行われるとともに、燃焼ガス中の水溶性の高い二酸化炭素は湯中に溶解して炭酸湯となり、気液分離器23に排出される。気液分離器23では、炭酸湯と湯に溶解しなかった未溶解の燃焼ガスを分離し、気液分離器23に貯った炭酸湯だけが再度循環ポンプ34によって循環バイパス路35内を搬送され燃焼ガスとの混合が繰り返し行われる。未溶解の燃焼ガスは気液分離器23で分離された後、気液分離器23から排出される。二酸化炭素の溶解した炭酸湯は一部が再度エジェクタ36に供給され、残りが風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32に供給される。
【0062】
次に浴槽32の湯を追い焚きする追い焚き運転時の動作について説明する。使用者がリモコン39において追い焚き運転を設定すると、制御手段42は、浴槽32から風呂側熱交換器29に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34が駆動するように制御し、風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26を駆動させて燃焼を行なうように制御する。
【0063】
空気は風呂側燃焼ファン26によって風呂側燃焼部25に供給され、燃料は風呂側燃料供給路27から風呂側燃焼部25に供給される。風呂側燃焼部25では供給された空気と燃料が混合され、風呂側燃焼室28内で燃焼が行なわれる。燃焼によって生成された燃焼ガスは風呂側熱交換器29で戻り管31から供給された湯と熱交換を行い、燃焼ガスは風呂側排気路30から装置外部に排気される。一方、戻り管31から供給された湯は循環ポンプ34を介して風呂側熱交換器29に供給され、風呂側熱交換器29において加熱された後、往き管33を通って浴槽32に送られる。
【0064】
このような構成により、燃焼ガスを溶解する部分を小さくすることにより、炭酸湯を作る風呂釜付給湯機を小型化することができる。また循環ポンプ34を風呂側熱交換器29の上流側に設置することにより、循環ポンプ34の上流側の抵抗(背圧)を低くすことができ、循環ポンプ34の吐出流量も大きくすることが出来る。また風呂側熱交換器29内が正圧となるので、追い焚き時に沸騰等が発生し難く騒音も低減することができる。
【0065】
図2は本発明の風呂釜付給湯機の第2の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23内の湯の水位を検知する水位センサ43を設けるとともに、循環バイパス路35内を流れる湯の流量を調節するため、循環流量調節手段44を循環ポンプ34下流側の循環バイパス路35と戻り管31の接続部より下流側の戻り管31に設け、この水位センサ43からの情報に基づいて循環流量調節手段44を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段45を設けたことである。この実施例においては、水位センサ43は、気液分離器23内に設けた上限検知センサ46と、この上限水位センサ46の下方の気液分離器23内に設けた下限水位センサ47から構成されている。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0066】
上記構成において、制御手段45は、上限水位センサ46が湯面を検知した場合には、制御手段45は、風呂側熱交換器29に流入する流量が多くなるように循環流量調節手段44を制御し、逆に下限水位センサ47が湯面を検知した場合には、エジェクタ36に流入する流量が多くなるように循環流量調節手段44を制御する。
【0067】
このような構成により、気液分離器23内の湯面が上限水位センサ46を越えてオーバーフローすることが防止できる。また湯面が下限水位センサ47を下回って循環ポンプ34がエア噛みを生じて騒音が悪化を防止することを防止できるとともに、気液分離器23内の燃焼ガスが戻り管31、風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32内に噴出することを防止することができる。
【0068】
図3は本発明の風呂釜付給湯機の第3の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、湯がエジェクタ36から給湯側排気路19の方向に流れないように、給湯側吸気路37に逆止弁48を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0069】
上記構成において、湯中への異物の混入や、腐食によってエジェクタ36の出口が塞がった場合に、エジェクタ36から湯が給湯側吸気路37内を逆流することが生じても、逆止弁48で逆流をストップさせることができる。
【0070】
このような構成により、逆流した湯が給湯側燃焼部14に掛かって失火したり、異常燃焼することを防止することができるとともに、腐食も防止することができ、給湯機の使用上の安全性ならびに機器の信頼性を確保することができる。
【0071】
図4は本発明の風呂釜付給湯機の第4の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23と給湯機外部を連通する排出路49を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0072】
上記構成において、気液分離器23内の湯がオーバーフローした場合、湯は排出路49を介して給湯機外部に排出される。また気液分離器23で分離した未溶解の燃焼ガスも排出路49を介して常に給湯機外部に排出されるので、給湯側燃焼ファン15や風呂側燃焼ファン26から吸気されて再度燃焼に使用されることは無い。
【0073】
このような構成により、オーバーフローした湯が給湯機内部に設けた部品に掛かって故障したり異常動作することを防止することができる。また燃焼部での燃焼を常に安定にすることができ、機器の信頼性を確保することができる。
【0074】
図5は本発明の風呂釜付給湯機の第5の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23の下方の位置に循環ポンプ34を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0075】
上記構成において、気液分離器23から循環ポンプ34の間の配管に気体が入っても浮力によって気液分離器23から抜け易くなる。また気液分離器23内に貯った湯は、循環ポンプ34の水抜きを行うだけで抜くことができる。
【0076】
このような構成により、循環ポンプの運転開始時にエア噛みが生じて運転不能となったり、異常動作することを防止することができる。また使用後に気液分離器23内の酸性となっている炭酸湯を簡単に全て抜くことができるので、気液分離器23の腐食の防止が容易であるとともに、凍結による破損を防止することが出来る。また再度使用する場合には全く新鮮な炭酸湯を用いることができ、入浴に使用する湯として衛生上の安全性を確保することができる。
【0077】
図6は本発明の風呂釜付給湯機の第6の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、注湯路22の接続部より上流側の給湯路21と給水路20とを連通する給湯バイパス路50を設けたことであり、そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0078】
上記構成において、給水路20に供給された水は、給湯側熱交換器18と給湯バイパス路50とに分かれて流れる。給湯側熱交換器18に入った水は給湯側燃焼部14による燃焼で加熱された後、給湯路21に入り給湯バイパス路50から供給された水と混合され、注湯路22を介して気液分離器23に供給される。
【0079】
このような構成により、給水路20に供給された水の一部を給湯側熱交換器29を介さずに給湯路21に送るので、給湯路21および注湯路22の流量が増大し、結果として浴槽32への注湯量を増大させることができ、浴槽32への注湯時間を短縮することができるとともに、給湯側燃焼部14の燃焼量が増える。図7に示すように燃焼量が増えることによって燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度が高くなる。燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度が増えると、ヘンリーの法則に従って湯中へ溶解する炭酸の濃度を高くすることができ、医学的効果を高めることができる。
【0080】
図8は本発明の風呂釜付給湯機の第7の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、浴槽32に注湯する湯の温度を温度設定手段40であるリモコン39で設定するとともに、浴槽32へ注湯する湯の温度を検知する温度センサ51を往き管33に設け、温度設定手段40で設定した温度に温度センサ51から得られる温度がなるように、給湯側燃焼部14を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段52を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0081】
上記構成において、温度センサ51で検知された湯温と温度設定手段40で設定された温度とが同じになるように、制御手段52は給湯側燃焼部14の燃焼量を制御する。
【0082】
このような構成により、給湯側熱交換器18で熱交換された後、再度エジェクタ36で熱交換される複数回熱交換を行う本発明の風呂釜付給湯機においても使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができる。
【0083】
図9は本発明の風呂釜付給湯機の第8の技術手段の一実施例であり、上記第6の技術手段の実施例と異なる点は、浴槽32に注湯する湯の温度を温度設定手段40であるリモコン39で設定するとともに、浴槽32へ注湯する湯の温度を検知する温度センサ53を往き管33に設け、この温度設定手段40で設定した温度に温度センサ53から得られる温度がなるように、給湯バイパス路50に設けたバイパス流量調節手段54を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段55を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第6の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0084】
上記構成において、温度センサ53で検知された湯温と温度設定手段40で設定された温度とが同じになるように、かつ給湯側燃焼部14での燃焼量を一定に保ちつつ、水と湯との混合比を変えるように制御手段55はバイパス流量調節手段54を制御する。
【0085】
このような構成により、給湯側熱交換器18で熱交換された後、再度エジェクタ36で熱交換される複数回熱交換を行う本発明の風呂釜付給湯機においても使用者が望む温度の炭酸湯を浴槽に注湯することができるとともに、給湯側燃焼部14での燃焼量を高く維持することによって、図7に示すように二酸化炭素濃度が高い燃焼ガスをエジェクタ36に供給することができるので、ヘンリーの法則によって湯中へ溶解する炭酸の濃度を高くすることができ、医学的効果を高めることができる。
【0086】
図10は本発明の風呂釜付給湯機の第9の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、エジェクタ36の上流側の循環バイパス路35に循環バイパス路35を開閉する循環バイパス弁56を設け、炭酸と更湯の切り替えを選択する湯質設定手段57の機能をリモコン39に付加したリモコン58を設け、リモコン58で設定された湯質ならびに運転モードに応じて循環バイパス弁56を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段59を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0087】
上記構成において、リモコン58において、注湯と炭酸を選択した場合には、制御手段59は、循環バイパス弁56を開の状態に制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24を開に制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36が吸い込み湯中に二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32に注湯される。またリモコン58において、注湯と更湯を選択した場合には、制御手段59は、循環バイパス弁56を閉の状態に制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24が開になるように制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、気液分離器23に貯った更湯が浴槽32に注湯される。またリモコン58で追い焚きを選択した場合には、浴槽32から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26を駆動させて燃焼を行うように制御することにより、浴槽32の湯が戻り管31を介して風呂側熱交換器29に送られて加熱された後、往き管33を介して浴槽32に戻る。
【0088】
このような構成により、使用者が好みに応じて浴槽32に注湯する湯を炭酸湯と更湯とを自由に選択することが出来るようになる。
【0089】
図11は本発明の風呂釜付給湯機の第10の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、戻り管31と給湯路21を連通する注湯バイパス路60と、注湯バイパス路60の途中に設けた注湯バイパス弁61と、炭酸と更湯の切り替えを選択する湯質設定手段62の機能をリモコン39に付加したリモコン63を設け、リモコン63で設定された湯質ならびに運転モードに応じて注湯バイパス弁60を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段64を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0090】
上記構成において、リモコン63において、注湯と炭酸を選択した場合には、制御手段64は、注湯バイパス弁61を閉の状態に制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように注湯路22に設けた注湯弁24を開に制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36が吸い込み湯中に二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32に注湯される。またリモコン63において、注湯と更湯を選択した場合には、制御手段64は、注湯バイパス弁60を開の状態に制御した後、浴槽32と風呂側熱交換器29に湯が流れるように注湯三方弁38を制御する。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側熱交換器18で加熱された湯は、注湯バイパス路60を介して戻り管31に入り、一部が風呂側熱交換器29、往き管33を介して浴槽32に、残りが戻り管31から浴槽32に供給される。またリモコン63で追い焚きを選択した場合には、浴槽32から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また風呂側燃焼部25、風呂側燃焼ファン26を駆動させて燃焼を行うように制御することにより、浴槽32の湯が戻り管31を介して風呂側熱交換器29に送られて加熱された後、往き管33を介して浴槽32に戻る。
【0091】
このような構成により、使用者が好みに応じて浴槽32に注湯する湯を炭酸湯と更湯とを自由に選択することが出来るようになる。また給湯路21と戻り管31が連通し、循環ポンプ34を使わずに給水路20に供給された圧力で注湯されるので、注湯流量を大きくすることができ、浴槽への更湯の注湯時間を短縮することができる。
【0092】
図12は本発明の風呂釜付給湯機の第11の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、循環ポンプ34の下流側の戻り管31から分岐しシャワー65に炭酸湯を供給する炭酸給湯路66と、炭酸給湯路66と戻り管31の接続部に炭酸給湯切替弁67を設け、炭酸湯の給湯を選択する機能を運転モード設定手段41に付加したリモコン68を設け、リモコン68で設定された運転モードに応じて炭酸給湯切替弁67を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段69を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0093】
上記構成において、リモコン68において、炭酸給湯を選択した場合には、制御手段69は、戻り管31から炭酸給湯路66に湯が流れるように炭酸給湯切替弁67を制御した後、給湯路21から気液分離器23に湯が流れるように、注湯路22に設けた注湯弁24を開に制御するとともに、気液分離器23から循環ポンプ34に湯が流れるように注湯三方弁38を制御し、循環ポンプ34を駆動させる。また給湯側燃焼部14、給湯側燃焼ファン15を駆動させて燃焼を行なうように制御することにより、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスをエジェクタ36が吸い込み湯中に二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり戻り管31、炭酸給湯路66を介してシャワー65から出湯される。
【0094】
このような構成により、使用者が好みに応じて浴槽32以外でも炭酸湯を使用することが出来るようになる。
【0095】
図13は本発明の風呂釜付給湯機の第12の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、気液分離器23内に貯った湯のpHを測定するpHセンサ70を気液分離器23に設け、pHセンサ70から得られたpH値とpH標準値71を比較し、注湯弁24を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段72を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0096】
上記構成において、浴槽32への注湯を行っている場合には、気液分離器23内の湯のpH値を常に測定し、制御手段72では測定したpH値とpH標準値71とを比較し、pHセンサ70で得られたpH値がpH標準値71より低くなった場合には、注湯弁24を閉に制御する。
【0097】
このような構成により、浴槽へ注湯する湯のpHが標準値よりも酸性が強くなった場合には注湯を停止することにより配管の機器の腐食を事前に防止するとともに、入浴者の皮膚等に異常を起こすことを防止することができる。
【0098】
図14は本発明の風呂釜付給湯機の第13の技術手段の一実施例であり、上記第6の技術手段の実施例と異なる点は、給湯バイパス路50内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段73と、気液分離器23内に貯った湯のpHを測定するpHセンサ74を気液分離器23に設け、pHセンサ74から得られたpH値とpH標準値75を比較し、バイパス流量調節手段73を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段76を設けたことである。そしてこれ以外の構構成は上記第6の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0099】
上記構成において、浴槽32への注湯を行っている場合には、気液分離器23内の湯のpH値を常に測定し、制御手段76では測定したpH値とpH標準値75とを比較し、pHセンサ74で得られたpH値がpH標準値75よりも低くなった場合には、図15に示した燃焼ガス中の二酸化炭素濃度と湯のpH値の関係からpH値を上げるには燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を下げればよく、また図7に示したように燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を下げるには燃焼量を下げればよい。従って、制御手段76は給湯側燃焼部14での燃焼量を小さくし、給湯側燃焼部14で発生する燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を低くすることによって、湯中に溶解する炭酸濃度を下げ、注湯する湯のpHがpH標準値75になるようにする。また給湯側燃焼部14での燃焼量が下がった分、給湯バイパス路50を流れる流量が少なくなるようにバイパス流量調整手段73を制御することにより、注湯する湯の温度を一定に保つようにすることでリモコン39で設定した湯温になるようにする。
【0100】
逆に、pHセンサ74で得られたpH値がpH標準値75よりも高くなった場合には、逆に制御手段76は給湯側燃焼部14での燃焼量を大きくし、給湯側燃焼部14で発生する燃焼ガス中の二酸化炭素の濃度を高くすることによって、湯中に溶解する炭酸濃度を上げ、注湯する湯のpHがpH標準値75になるようにする。また給湯側燃焼部14での燃焼量が上がった分、給湯バイパス路50を流れる流量が多くなるようにバイパス流量調節手段73を制御することにより、注湯する湯の温度を一定に保つようにすることでリモコン39で設定した湯温になるようにする。
【0101】
このような構成により、浴槽へ注湯する湯のpHを常に、pH標準値75になるように制御することにより、常に快適な湯温で、かつ医学的な効果の高い湯に入浴することができるとともに、配管の機器の腐食を防止し、入浴者の皮膚等に異常を起こすことを防止することができる。
【0102】
図16は本発明の風呂釜付給湯機の第14の技術手段の一実施例であり、上記第1の技術手段の実施例と異なる点は、給湯側吸気路37から風呂側排気路30と連通した風呂側吸気路77を分岐して設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第1の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0103】
上記構成において、注湯時には、給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスが給湯側吸気路37を介してエジェクタ36に供給されるとともに、風呂側吸気路77を介して空気がエジェクタ36に供給され、燃焼ガス中の二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32へ注湯される。また追い焚き時には、風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスが風呂側吸気路77を介してエジェクタ36に供給されるとともに、給湯側吸気路37を介して空気がエジェクタ36に供給され、燃焼ガス中の二酸化炭素が溶解し炭酸湯となり浴槽32へ戻される。
【0104】
このような構成により、浴槽32内の湯を追い焚きする場合において、湯の炭酸濃度をさらに上げることができるので、注湯後時間が経って湯中の炭酸が脱気し、炭酸濃度が低下した場合でも改めて炭酸濃度を上げることができ、医学的な効果を得ることができる。
【0105】
図17は本発明の風呂釜付給湯機の第15の技術手段の一実施例であり、上記第14の技術手段の実施例と異なる点は、給湯側吸気路37と風呂側吸気路77を切り換える吸気切替弁78を設け、リモコン39で設定された運転モードに応じて吸気切替弁78を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段79を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第14の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0106】
上記構成において、注湯時には、制御手段79は給湯側燃焼部14で発生した燃焼ガスがエジェクタ36に吸気されるように吸気切替弁78を給湯側吸気路37に切り替えるように制御する。また追い焚き時には、風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスがエジェクタ36に吸気されるように吸気切替弁78を風呂側吸気路77に切り替えるように制御する。
【0107】
このような構成により、燃焼を行っている側から常に燃焼ガスを吸い込むように制御されるので、他方から空気を吸い込んで燃焼ガスが希釈されエジェクタ36に吸気されるガス中の二酸化炭素の濃度が下がることは無く、注湯時も追い焚き時も常に高濃度の二酸化炭素が得られるので、湯中の炭酸濃度も高くする事ができ、高い医学的な効果を得ることができる。
【0108】
図18は本発明の風呂釜付給湯機の第16の技術手段の一実施例であり、上記第14および第15の技術手段の実施例と異なる点は、往き管33の途中に往き管33内を流れる湯を冷却する冷却用熱交換器80を設け、冷却用熱交換器80に送風する送風手段81を設け、炭酸濃度アップを設定する機能をリモコン39に付加したリモコン82と、リモコン82で設定された運転モードに応じて送風手段81を制御する機能を制御手段42に付加した制御手段83を設けたことである。そしてこれ以外の構成は上記第15の技術手段の実施例と同じであり、同一符号を付け詳細な説明を省略する。
【0109】
上記構成において、リモコン82で炭酸濃度アップを設定した場合には、制御手段83は風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスがエジェクタ36に吸気されるように吸気切替弁78を風呂側吸気路37に切り替え、追い焚き運転が行われるように循環ポンプ34、風呂側燃焼部25、注湯三方弁38、送風手段81を制御する。
【0110】
このような構成により、浴槽32の湯を追い焚きし、風呂側燃焼部25で発生した燃焼ガスを湯に溶解させつつ、一方で加熱した湯を冷却することによって、浴槽32内の湯の温度を上げることなく、浴槽32内の湯の炭酸濃度を上げることができので、好きなときに湯中の炭酸濃度を上げて医学的な効果を高めることができる。
【0111】
【発明の効果】
以上のように本発明の風呂釜付給湯機によれば、次のような効果が得られる。
【0112】
請求項1記載の発明によれば、給湯機自体の小型化が図れるとともに、湯中の炭酸濃度を高めることができ炭酸浴による医学的な効果を高めることができる。また湯の搬送流量を増加でき、給湯機と浴槽の距離を充分長く取れるので施工性を高めることができる。さらに風呂側熱交換器内を正圧にすることによって、追い焚き時の沸騰を防止し騒音を低減することができる。
【0113】
請求項2記載の発明によれば、気液分離器内の湯の水位を安定に保つことができるので、気液分離器からの湯のオーバーフローによって給湯機内部に設けた部品に湯が掛かって破損したり異常動作することが防止でき、機器の安全信頼性を確保することができる。また逆に湯面が下がって循環ポンプにエア噛みが生じて騒音が大きくなることを防止できるとともに、燃焼ガスが浴槽内に噴出することを防止することができ使用上の安全性も確保することができる。
【0114】
請求項3記載の発明によれば、エジェクタから湯が逆流し、燃焼部に湯が掛かって失火したり、また異常燃焼が生じることが防止でき、使用上の安全性ならびに機器の信頼性を確保することができる。
【0115】
請求項4記載の発明によれば、設置状況や故障によって気液分離器内の湯が万一オーバーフローした場合でも、確実に溢れた湯を給湯機外部に排出するので、給湯機内部に設けた部品に湯が掛かって破損したり異常動作することが防止でき、機器の安全信頼性を確保することができる。また気液分離器で分離した未溶解の燃焼ガスを常に給湯機外部に排出するので、未溶解ガスが再度燃焼に使われることが無く、燃焼を安定に保つことができ機器の信頼性を確保することができる。
【0116】
請求項5記載の発明によれば、気液分離器から循環ポンプの間に気体が貯ることを防止でき、循環ポンプのエア噛みを防止することによって騒音の増加ならびに異常動作を防止できる。また停止時には循環ポンプの水を抜くだけで気液分離器内の湯を抜くことができるので、気液分離器内の湯の凍結による破損も防止でき機器の信頼性を確保することができる。
【0117】
請求項6記載の発明によれば、二酸化炭素濃度の高い燃焼ガスを得ることができるので、炭酸濃度の高い炭酸湯を得ることによって高い医学的効果を得ることができる。また注湯する流量が増加するので注湯時間を短縮することができ、使用上の利便性を高めることができる。
【0118】
請求項7記載の発明によれば、使用者が望む温度の炭酸湯を得ることができ、使用上の快適性を高めることができる。
【0119】
請求項8記載の発明によれば、使用者が望む温度の炭酸湯を得ることができ、快適性を高めることができるとともに、二酸化炭素濃度の高い燃焼ガスを得ることができるので、炭酸濃度の高い炭酸湯を得ることによって高い医学的効果を炭酸浴によって得ることができる。また注湯する流量が増加するので注湯時間を短縮することができ、使用上の利便性を高めることができる。
【0120】
請求項9記載の発明によれば、使用者の好みに応じて浴槽に注湯する湯を、炭酸湯と更湯とを選択することができ、使用上の快適性を向上することができる。また追い焚き時の湯の流量を増加させることができ、使用上の利便性を高めることができる。
【0121】
請求項10記載の発明によれば、使用者の好みに応じて浴槽に注湯する湯を、炭酸湯と更湯とを選択することができ、使用上の快適性を向上することができる。また更湯の注湯流量を増加させることができ、更湯の注湯時間を短縮できるので使用上の利便性を高めることができる。
【0122】
請求項11記載の発明によれば、浴槽以外の場所でも炭酸湯を使用することができる。
【0123】
請求項12記載の発明によれば、注湯する湯のpHを検知し、異常時には注湯を停止することにより、腐食等による機器の破損を防止することにより機器の信頼性を確保することができるとともに、炭酸浴によって人体の皮膚等に異常が生じることを防止できるので使用上の安全性を確保することができる。
【0124】
請求項13記載の発明によれば、常に一定のpH値になるように注湯する湯のpHを制御するので、常に充分な医学的効果が得られるとともに、人体の皮膚等に異常が生じることを防止できるので使用上の安全性を確保することができる。
【0125】
請求項14記載の発明によれば、注湯時に炭酸湯を注湯できるとともに、追い焚き時も炭酸化することができるので、炭酸浴実施時の利便性を高めることができる。また注湯後時間経過によって湯中の炭酸濃度が下がった場合でも、炭酸濃度を回復させることができ充分な医学的効果が得られるとともに、追い焚き時に更に濃度を高めることができ更に高い医学的効果を炭酸浴で得ることができる。
【0126】
請求項15記載の発明によれば、注湯時、追い焚き時とも高濃度の二酸化炭素を含んだ燃焼ガスを得られるので、注湯時、追い焚き時とも高い医学的効果を炭酸浴で得ることができる。
【0127】
請求項16記載の発明によれば、浴槽温度を上げることなく湯中の炭酸濃度を上げることができるので、好きな時に好みの濃度まで自由に濃度アップをすることができ、炭酸浴実施時の利便性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図2】本発明の第2の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図3】本発明の第3の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図4】本発明の第4の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図5】本発明の第5の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図6】本発明の第6の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図7】燃焼量と燃焼ガス中の二酸化炭素濃度との関係を示した概略図
【図8】本発明の第7の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図9】本発明の第8の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図10】本発明の第9の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図11】本発明の第10の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図12】本発明の第11の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図13】本発明の第12の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図14】本発明の第13の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図15】湯中の炭酸濃度とpHとの関係を示した概略図
【図16】本発明の第14の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図17】本発明の第15の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図18】本発明の第16の実施例における風呂釜付給湯機の要部構成図
【図19】従来の風呂釜付給湯機の要部構成図
【符号の説明】
14 給湯側燃焼手段
18 給湯側熱交換器
20 給水路
21 給湯路
22 注湯路
23 気液分離器
24 注湯弁
25 風呂側燃焼部
29 風呂側熱交換器
31 戻り管
32 浴槽
33 往き管
34 循環ポンプ
35 循環バイパス路
36 エジェクタ
37 給湯側吸気路
40 温度設定手段
43 水位センサ
44 循環流量調節手段
45 制御手段
48 逆止弁
49 排出路
50 給湯バイパス路
51 温度センサ
52 制御手段
53 温度センサ
54 バイパス流量調節手段
55 制御手段
56 循環バイパス弁
57 湯質設定手段
59 制御手段
60 注湯バイパス路
61 注湯バイパス弁
62 湯質設定手段
64 制御手段
66 炭酸給湯路
70 pHセンサ
71 pH標準値
72 制御手段
73 バイパス流量調節手段
74 pHセンサ
75 pH標準値
76 制御手段
77 風呂側吸気路
78 吸気切替弁
80 冷却用熱交換器
Claims (16)
- 浴槽と、風呂側熱交換器と、前記風呂側熱交換器を加熱する風呂側燃焼部と、前記浴槽と前記風呂側熱交換器を連通した戻り管と、前記風呂側熱交換器と前記浴槽を連通した往き管と、前記戻り管に設け前記浴槽から前記風呂側熱交換器に湯を搬送する循環ポンプと、給湯側熱交換器と、前記給湯側熱交換器を加熱する給湯側燃焼部と、前記給湯側熱交換器に水を供給する給水路と、前記給湯側熱交換器から湯を供給する給湯路と、前記循環ポンプ上流側の前記戻り管と前記循環ポンプ下流側の前記戻り管とを連通する循環バイパス路と、前記循環バイパス路に設けたエジェクタと、前記給湯側燃焼部から発生する燃焼ガスを前記エジェクタに供給する給湯側吸気路と、前記エジェクタ下流側の前記循環バイパス路に設け前記エジェクタから排出される湯と未溶解ガスを分離する気液分離器と、前記給湯路と前記気液分離器とを連通し前記気液分離器に湯を供給する注湯路とを備えた風呂釜付給湯機。
- 気液分離器内に貯った湯の水位を検知する水位センサと、循環ポンプによって搬送される湯の流量を調節する循環流量調節手段と、前記水位センサによって得られた情報に基づいて前記循環流量調節手段を制御する制御手段とを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 給湯側吸気路に逆止弁を備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 気液分離器と風呂釜付給湯機外部とを連通する排出路を備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 気液分離器の下方の位置に循環ポンプを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 注湯路接続部より上流の給湯路と給水路を連通する給湯バイパス路を備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 浴槽へ注湯する湯の温度を設定する温度設定手段と、前記浴槽に注湯する湯の温度を検知する温度センサと、前記温度センサによって得られた温度が前記温度設定手段で設定した温度になるように給湯側燃焼部を制御する制御手段とを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 浴槽へ注湯する湯の温度を設定する温度設定手段と、前記浴槽に注湯する湯の温度を検知する温度センサと、給湯バイパス路内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段と、前記温度センサによって得られた温度が前記温度設定手段で設定した温度になるように前記バイパス流量調節手段を制御する制御手段とを備えた請求項6記載の風呂釜付給湯機。
- 循環バイパス路を開閉する循環バイパス弁と、炭酸を含んだ湯の供給と更湯の供給を選択する湯質設定手段と、前記湯質設定手段で設定された湯質に応じて前記循環バイパス弁を制御する制御手段とを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 戻り管と給湯路を連通する注湯バイパス路と、前記注湯バイパス路を開閉する注湯バイパス弁と、炭酸を含んだ湯の供給と更湯の供給を選択する湯質設定手段と、前記湯質設定手段で設定された湯質に応じて前記注湯バイパス弁を制御する制御手段とを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 循環ポンプ下流側の戻り管または往き管から分岐した炭酸給湯路とを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 注湯路を開閉する注湯弁と、浴槽へ注湯する湯のpHを検知するpHセンサと、前記pHセンサで得られたpH値とpH標準値とを比較して前記注湯弁を制御する制御手段とを備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 給湯バイパス路内を流れる水の流量を調節するバイパス流量調節手段と、浴槽へ注湯する湯のpHを検知するpHセンサと、前記pHセンサで得られたpH値とpH標準値とを比較して給湯側燃焼部と前記バイパス流量調節手段を制御する制御手段とを備えた請求項6記載の風呂釜付給湯機。
- 給湯側吸気路から分岐し風呂側燃焼部で発生する燃焼ガスをエジェクタに供給する風呂側吸気路を備えた請求項1記載の風呂釜付給湯機。
- 給湯側吸気路と風呂側吸気路とを切り換える吸気切替手段を備えた請求項14記載の風呂釜付給湯機。
- 戻り管または往き管に設け浴槽の湯を冷却する冷却用熱交換器を備えた請求項14または請求項15記載の風呂釜付給湯機。
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