JP3589118B2 - 貯湯式電気温水器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は貯湯式電気温水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の貯湯式電気温水器は特開平５−１８４７号公報に示すようなものがある。以下、従来の技術について、図面に基づき説明する。図９において、ヒーター４０で加熱する電気温水器１Ａと、浴槽７の湯水を加熱する追焚きヒーター４１と、この追焚きヒーター４１に浴槽水を循環するポンプ８とを備え、追焚きヒーター４１で風呂の追焚きをおこなうようになっている。
【０００３】
【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、電気温水器１Ａのヒーター４０と風呂の追焚きヒーター４１を配するため、機器のコストが高くなるとともに電源の接続工事も多くなる。また、ヒーター４０は深夜時間に貯湯槽の容量全体を沸き上げるため電気容量も大きい。従って、ヒーター４０と追焚きヒーター４１を同時に通電しない制御になっている。そして、電気温水器１Ａは追焚き運転して貯湯槽１の湯水を沸き増すには貯湯槽１の全量の湯水を沸き上げなければならない。さらに、季節別に湯量を変えることもできない。また、風呂追焚きヒーター４１は１００Ｖ電源が多いため、加熱パワー不足による追焚き時間がかかる。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するものであり、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現する。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱してスピード加熱する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、下部から給水され上部から出湯される貯湯槽と、貯湯槽の内部に設けたヒーターと、ヒーターより上部の貯湯槽から取り出した湯水を貯湯槽の下部へ循環する循環ポンプと、循環ポンプの循環回路に貯湯槽から取り出した湯水と浴槽水を熱交換する風呂熱交換器を備え、貯湯槽全量を湯に沸き上げる運転において、ヒーターを通電して、ヒーターの設置位置から上部の貯湯槽内の湯水を沸き上げ、循環ポンプで貯湯槽下部へ循環する。この運転を繰り返しながら貯湯槽内の湯水を全量沸き上げる。また、湯切れ時あるいは追焚き時において、循環ポンプを停止した状態でヒーターを通電して、ヒーター上部の湯水を沸き上げて給湯に利用する。次に、風呂追焚き運転において、温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転することにより、風呂熱交換器を介して貯湯槽上部の高温湯で浴槽の湯水を加熱する。従って、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現する。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱してスピード加熱する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、下部から給水され、上部から出湯される貯湯槽と、貯湯槽の内部に設けたヒーターと、ヒーターより上部の貯湯槽から取り出した湯水を貯湯槽の下部へ循環する循環ポンプと、循環ポンプの循環回路に貯湯槽から取り出した湯水と浴槽水を熱交換する風呂熱交換器と、前記貯湯槽の湯温を検出する温度検出手段とを有し、前記温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に前記循環ポンプを運転することを特徴とする。貯湯槽全量を湯に沸き上げる運転において、ヒーターを通電して、ヒーターの設置位置から上部の貯湯槽内の湯水を沸き上げ、循環ポンプで貯湯槽下部へ循環する。この運転を繰り返しながら貯湯槽内の湯水を全量沸き上げる。また、湯切れ時あるいは追焚き時において、循環ポンプを停止した状態でヒーターを通電して、ヒーター上部の湯水を沸き上げて給湯に利用する。次に、風呂追焚き運転において、貯湯槽の湯温を検出する温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転することにより、風呂熱交換器を介して貯湯槽上部の高温湯で浴槽の湯水を加熱する。従って、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現する。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱してスピード加熱する。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、循環ポンプと風呂熱交換器の下流に、貯湯槽下部へ流れる循環回路Ａと貯湯槽の容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂとを切換る流路切換手段を備え、給湯負荷が少ない日あるいは季節の沸き上げ運転、あるいは短時間高加熱能力で風呂追焚き運転をおこなう場合には、循環回路Ｂで運転をおこない、貯湯槽容量のおよそ上部半分を沸き上げて利用する。従って、給湯負荷に応じて沸き上げる湯量を変えることができるため、貯湯槽からの放熱ロスが少なく省エネとなる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、運転開始信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側で制御して、その後、温度検出手段の温度が所定温度に達した時に流路切換手段を循環回路Ａ側に制御する制御手段を備え、運転開始直後は貯湯槽上部から貯湯槽容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂで沸き上げ運転して貯湯槽上部に湯を貯湯する。そして、所定温度に達した時に、貯湯槽上部から貯湯槽下部へ流れる循環回路Ａで沸き上げ運転を継続して、貯湯槽全量の湯水を沸き上げる。従って、貯湯槽上部に所定の湯量を確保しながら、貯湯槽全量を沸き上げるため、いつでも出湯利用できる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽の保温運転を発信する保温運転手段と、保温運転手段の信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側に切換える制御手段と、温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転する運転制御手段を備え、風呂保温追焚き運転時に貯湯槽上部の湯温が所定温度以上になると循環ポンプを運転して風呂熱交換器で浴槽水を加熱する。そして、風呂熱交換器で放熱して温度低下した循環回路の湯水は貯湯槽の中間位置へ流入する。従って、風呂保温追焚き運転時は沸き上げる湯量が半分となるため、昇温が２倍となりスピード加熱できる。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽水の水温を検出する浴槽温度検出手段と、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転手段と、回収運転手段を検出して循環ポンプを運転するポンプ運転手段と、回収運転手段を検出して温度検出手段の温度が浴槽温度検出手段の温度より高温時に流路切換手段を循環回路Ａ側に制御する制御手段を備え、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転時に貯湯槽上部の湯温が浴槽温度より高温の場合に流路切換手段を循環回路Ａ側にして貯湯槽下部に流入させる。このことによって、貯湯槽のほぼ全量に近い給水された低温水と貯湯槽上部の少量の高温残湯水が混合して貯湯槽上部の高温湯は温度低下して浴槽温度より低温となる。従って、貯湯槽上部に残湯がある場合でも、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収することができるため、ヒーターの消費電力量は削減でき、省エネとなる。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽水の水温を検出する浴槽温度検出手段と、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転手段と、回収運転手段を検出して循環ポンプを運転するポンプ運転手段と、回収運転手段の信号を検出して温度検出手段の温度信号と浴槽温度検出手段の温度信号が一致した後にヒーターを通電する制御手段を備え、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転時に貯湯槽上部から流出する水温と浴槽水の水温が一致するまで浴槽残湯熱を回収する。そして、その後にヒーターを通電して貯湯槽を沸き上げる。従って、回収運転時に浴槽残湯熱を最大に有効回収できる。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、運転停止信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側に切換える運転制御手段を備え、沸き上げ運転終了後の運転停止時に循環回路内の高温湯が配管を介して放熱して、密度差による貯湯槽上部から下部への自然循環するのを抑える。従って、貯湯槽上部の高温湯が循環して生じる放熱ロスを抑制することができる。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明は、循環ポンプと風呂熱交換器の下流に、貯湯槽の下部へ流れる循環回路Ａと端末機の出湯回路とに切換る流路切換手段を備え、貯湯槽上部の湯を風呂熱交換器、循環ポンプ、流路切換手段を介して出湯回路から端末機で出湯する。従って、貯湯槽上部の高温湯で風呂保温追焚きしながら、温度低下した適温湯を端末機で出湯できる。また、循環ポンプを運転することにより２階などへ出湯できるため、利便性が向上する。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例を図を参照して説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の貯湯式電気温水器の構成図である。図１において、１は貯湯槽であり、給水管２の水が下部から給水され、上部から出湯管３を通じて出湯する。４はヒーターであり、貯湯槽１の中の上部に設けられている。５は循環ポンプであり、ヒーター４上部の貯湯槽１の湯水を貯湯槽１の最下部近傍位置へ循環する。６は風呂熱交換器であり、循環ポンプ５の循環回路に設けられて、貯湯槽１上部から取り出した湯水と浴槽７の湯水が熱交換する。８は風呂ポンプであり、浴槽７の湯水を風呂熱交換器６へ循環する。
【００１６】
つぎに、上記構成の実施例１の動作について説明する。最初に貯湯槽１に給水された水から貯湯槽全量を湯に沸き上げる運転について述べる。
【００１７】
ヒーター４を通電して、ヒーター４の設置位置から上部の貯湯槽１内の湯水を沸き上げ、循環ポンプ５で貯湯槽１下部へ循環する。この運転を繰り返しながら貯湯槽１内の湯水を全量沸き上げる。また、湯切れ時あるいは追い焚き時において、循環ポンプ５を停止した状態でヒーター４を通電して、ヒーター４上部の湯水を沸き上げて給湯に利用する。
【００１８】
次に、風呂の追焚き運転について述べる。風呂ポンプ８の運転で浴槽７の湯水は風呂熱交換器６へ流入する。一方、循環ポンプ５の運転で貯湯槽１上部の高温湯が風呂熱交換器６の循環回路を流れて、ここで浴槽７の湯水を加熱する。そして、浴槽７の湯水は温度上昇して高温となって風呂熱交換器６から流出して浴槽７へ戻る。一方、放熱して温度低下した循環回路の湯水は風呂熱交換器６から貯湯槽１下部へ流れる。従って、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現できる。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱できるためスピード加熱できる。
【００１９】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の貯湯式電気温水器の構成図である。図２において、９は流路切換手段であり、循環ポンプ５及び風呂熱交換器６の下流に設けられ、貯湯槽１下部へ流れる循環回路Ａ１０と貯湯槽１の容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂ１１とを切換える。１２は制御手段であり、貯湯槽に沸き上げる湯量を少量にして沸き上げる運転をおこなう、あるいは風呂追焚き運転をおこなう手動スイッチ１３からの信号を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。
【００２０】
つぎに、上記構成の実施例２の動作について説明する。給湯負荷が少ない日あるいは夏季など給湯負荷が少ない季節の沸き上げ運転の場合、手動スイッチ１３からの信号を検出して制御手段１２が流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。そして、貯湯槽１上部から流出した湯を貯湯槽１の容量の中間近傍へ戻す循環回路Ｂ１１で運転をおこない、このサイクルを繰り替えしながら貯湯槽１の容量のおよそ上部半分を沸き上げる。次に、風呂追焚き運転をおこなう場合、手動スイッチ１３からの信号を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切替える。そして、貯湯槽１上部から流出した湯を風呂熱交換器６へ流して浴槽７の湯水へ放熱する。放熱した循環回路の湯水は貯湯槽１の容量の中間近傍へ戻り、再度ヒーター４で加熱される。従って、給湯負荷に応じて沸き上げる湯量を変えるため、貯湯槽からの放熱ロスが少なく省エネとなる。また、風呂追焚き時の加熱循環サイクルを短くして追焚き時間を短縮する。
【００２１】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３の貯湯式電気温水器の構成図である。図３において、１４は温度検出手段であり、循環回路Ｂ１１から貯湯槽１へ流入する接続口近傍の貯湯槽１の湯温を検出する。１５は制御手段であり、運転開始信号１６を検出して流路切換手段９から循環回路Ｂ１１側へ湯水が流れるように制御して、その後、温度検出手段１４の信号が所定温度の信号に達した時に循環回路Ｂ１１側から循環回路Ａ１０側へ湯水が流れるように切換える。
【００２２】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。運転開始信号１６で運転を開始した直後は貯湯槽１上部から貯湯槽１容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂ１１で沸き上げ運転して貯湯槽１へ流入する接続口より上部に湯を貯湯する。そして、貯湯した湯が所定温度に達した時に、貯湯槽１上部から貯湯槽１下部へ流れる循環回路Ａ１０へ切換えて沸き上げ運転を継続して、貯湯槽１全量の湯水を沸き上げる。従って、貯湯槽上部に所定の湯量を確保しながら、貯湯槽全量を沸き上げるため、いつでも出湯利用できる。
【００２３】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４の貯湯式電気温水器の構成図である。図４において、１７は温度検出手段であり、ヒーター４より上部の貯湯槽１の湯温を検出する。１８は保温運転手段であり、浴槽の保温運転をおこなうスイッチである。１９は制御手段であり、保温運転手段１８の信号を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換えて湯水が流れるようにする。２０は運転制御手段であり、温度検出手段１７の信号が所定温度以上を発信した時に循環ポンプ５を運転する。
【００２４】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００２５】
風呂保温追焚き運転時に貯湯槽１上部の湯温が所定温度以上になると循環ポンプ５を運転して風呂熱交換器６で浴槽水を加熱する。そして、風呂熱交換器６で放熱して温度低下した循環回路の湯水は貯湯槽１の中間位置へ流入する。従って、風呂保温追焚き運転時は沸き上げる湯量が半分となるため、昇温が２倍となりスピード加熱できる。
【００２６】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５の貯湯式電気温水器の構成図である。図５において、２１は温度検出手段であり、ヒーター４より上部の貯湯槽１の湯温を検出する。２２は浴槽温度検出手段であり、浴槽７の水温を検出する。２３は回収運転手段であり、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する運転手段である。２４はポンプ運転手段であり、回収運転手段２３を検出して循環ポンプ５を運転する。２５は制御手段であり、回収運転手段２３を検出して温度検出手段２１の温度信号が浴槽温度検出手段２２の温度信号より高温信号時に流路切換手段９を循環回路Ａ１０側に湯水が循環するようにする。
【００２７】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００２８】
入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転時に循環ポンプ５を運転する。そして、貯湯槽１上部の湯温が浴槽７の温度より高温の場合に流路切換手段９を循環回路Ａ１０側にして貯湯槽１上部の湯を貯湯槽下部に流入させる。このことによって、貯湯槽１のほぼ全量に近い給水された低温水と貯湯槽１上部の少量の高温残湯水が混合して貯湯槽１上部の高温湯は温度低下して浴槽７の温度より低温となる。従って、貯湯槽１に残湯があり、貯湯槽１上部の残湯温度が浴槽の温度より高温の場合においても、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収することができるため、ヒーターの消費電力量は削減でき、省エネとなる。
【００２９】
（実施例６）
図６は本発明の実施例６の貯湯式電気温水器の構成図である。図６において、２６は温度検出手段であり、ヒーター４より上部の貯湯槽１の湯温を検出する。２７は浴槽温度検出手段であり、浴槽７の水温を検出する。２８は回収運転手段であり、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する運転手段である。２９はポンプ運転手段であり、回収運転手段２８を検出して循環ポンプ５を運転する。３０は制御手段であり、回収運転手段２８の信号を検出して温度検出手段２６の温度信号と浴槽温度検出手段２７の温度信号が一致した後にヒーター４を通電する。
【００３０】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００３１】
入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転の場合に循環ポンプ５を運転する。そして、貯湯槽１上部から流出する湯水は浴槽７の残湯熱を集熱し、昇温して貯湯槽１に流入する。一方、浴槽７の残湯水は温度低下して浴槽７に戻る。この運転を繰り返しながら浴槽７の残湯熱を回収する。そして、貯湯槽１上部から流出する水温と浴槽７の水温が一致するまで浴槽残湯熱を回収する。その後、ヒーター４を通電して貯湯槽１を沸き上げる。従って、回収運転時にヒーター４を通電しないため、貯湯槽１の水温上昇は回収熱で上昇するため緩やかであり、また浴槽回収運転時に浴槽残湯熱を最大に有効回収できる。
【００３２】
（実施例７）
図７は本発明の実施例７の貯湯式電気温水器の構成図である。図７において、３１は運転制御手段であり、手動スイッチなど運転停止信号３２を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。
【００３３】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００３４】
貯湯槽１の湯水の沸き上げ運転を停止した時に流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。それによって、貯湯槽１の外部の循環回路内の高温湯が配管を介して放熱する際に密度差による貯湯槽１上部から下部への自然循環するのを抑える。従って、貯湯槽上部の高温湯が循環して生じる放熱ロスを抑制することができる。
【００３５】
（実施例８）
図８は本発明の実施例８の貯湯式電気温水器の構成図である。図８において、３３は流路切換手段であり、循環ポンプ５と風呂熱交換器６の下流に貯湯槽１の下部へ流れる循環回路Ａ１０と端末機３４へ出湯する出湯回路３５に切換る。
【００３６】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００３７】
貯湯槽１の湯を端末機３４から出湯する場合に、貯湯槽１上部の湯を風呂熱交換器６、循環ポンプ５、流路切換手段３３を介して出湯回路３５を通り端末機３４から出湯する。従って、貯湯槽１上部の高温湯で風呂保温追焚きしながら、温度低下した適温湯を端末機３４から出湯できる。また、循環ポンプ５を運転することにより２階などへ出湯できるため、利便性が向上する。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかのように、本発明によれば、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が１箇所のヒーターを用いて、かつ水回路に開閉弁など部品を設けることもなく簡単な装置で実現できる。また、風呂追焚き時にスピード加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における貯湯式電気温水器の構成図
【図２】本発明の実施例２における貯湯式電気温水器の構成図
【図３】本発明の実施例３における貯湯式電気温水器の構成図
【図４】本発明の実施例４における貯湯式電気温水器の構成図
【図５】本発明の実施例５における貯湯式電気温水器の構成図
【図６】本発明の実施例６における貯湯式電気温水器の構成図
【図７】本発明の実施例７における貯湯式電気温水器の構成図
【図８】本発明の実施例８における貯湯式電気温水器の構成図
【図９】従来の貯湯式電気温水器の構成図
【符号の説明】
１ 貯湯槽
４ ヒーター
５ 循環ポンプ
６ 風呂熱交換器
９、２３ 流路切換手段
１０ 循環回路Ａ
１１ 循環回路Ｂ
１２ 制御手段
１４、１７、２１、２６ 温度検出手段
１５、１９、２５、３０ 制御手段
１６ 運転開始信号
１８ 保温運転手段
２０、３１ 運転制御手段
２２、２７ 浴槽温度検出手段
２３、２８ 回収運転手段
２４、２９ ポンプ運転手段
３２ 運転停止信号
３４ 端末機
３５ 出湯回路
【発明の属する技術分野】
本発明は貯湯式電気温水器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の貯湯式電気温水器は特開平５−１８４７号公報に示すようなものがある。以下、従来の技術について、図面に基づき説明する。図９において、ヒーター４０で加熱する電気温水器１Ａと、浴槽７の湯水を加熱する追焚きヒーター４１と、この追焚きヒーター４１に浴槽水を循環するポンプ８とを備え、追焚きヒーター４１で風呂の追焚きをおこなうようになっている。
【０００３】
【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、電気温水器１Ａのヒーター４０と風呂の追焚きヒーター４１を配するため、機器のコストが高くなるとともに電源の接続工事も多くなる。また、ヒーター４０は深夜時間に貯湯槽の容量全体を沸き上げるため電気容量も大きい。従って、ヒーター４０と追焚きヒーター４１を同時に通電しない制御になっている。そして、電気温水器１Ａは追焚き運転して貯湯槽１の湯水を沸き増すには貯湯槽１の全量の湯水を沸き上げなければならない。さらに、季節別に湯量を変えることもできない。また、風呂追焚きヒーター４１は１００Ｖ電源が多いため、加熱パワー不足による追焚き時間がかかる。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するものであり、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現する。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱してスピード加熱する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、下部から給水され上部から出湯される貯湯槽と、貯湯槽の内部に設けたヒーターと、ヒーターより上部の貯湯槽から取り出した湯水を貯湯槽の下部へ循環する循環ポンプと、循環ポンプの循環回路に貯湯槽から取り出した湯水と浴槽水を熱交換する風呂熱交換器を備え、貯湯槽全量を湯に沸き上げる運転において、ヒーターを通電して、ヒーターの設置位置から上部の貯湯槽内の湯水を沸き上げ、循環ポンプで貯湯槽下部へ循環する。この運転を繰り返しながら貯湯槽内の湯水を全量沸き上げる。また、湯切れ時あるいは追焚き時において、循環ポンプを停止した状態でヒーターを通電して、ヒーター上部の湯水を沸き上げて給湯に利用する。次に、風呂追焚き運転において、温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転することにより、風呂熱交換器を介して貯湯槽上部の高温湯で浴槽の湯水を加熱する。従って、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現する。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱してスピード加熱する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、下部から給水され、上部から出湯される貯湯槽と、貯湯槽の内部に設けたヒーターと、ヒーターより上部の貯湯槽から取り出した湯水を貯湯槽の下部へ循環する循環ポンプと、循環ポンプの循環回路に貯湯槽から取り出した湯水と浴槽水を熱交換する風呂熱交換器と、前記貯湯槽の湯温を検出する温度検出手段とを有し、前記温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に前記循環ポンプを運転することを特徴とする。貯湯槽全量を湯に沸き上げる運転において、ヒーターを通電して、ヒーターの設置位置から上部の貯湯槽内の湯水を沸き上げ、循環ポンプで貯湯槽下部へ循環する。この運転を繰り返しながら貯湯槽内の湯水を全量沸き上げる。また、湯切れ時あるいは追焚き時において、循環ポンプを停止した状態でヒーターを通電して、ヒーター上部の湯水を沸き上げて給湯に利用する。次に、風呂追焚き運転において、貯湯槽の湯温を検出する温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転することにより、風呂熱交換器を介して貯湯槽上部の高温湯で浴槽の湯水を加熱する。従って、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現する。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱してスピード加熱する。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、循環ポンプと風呂熱交換器の下流に、貯湯槽下部へ流れる循環回路Ａと貯湯槽の容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂとを切換る流路切換手段を備え、給湯負荷が少ない日あるいは季節の沸き上げ運転、あるいは短時間高加熱能力で風呂追焚き運転をおこなう場合には、循環回路Ｂで運転をおこない、貯湯槽容量のおよそ上部半分を沸き上げて利用する。従って、給湯負荷に応じて沸き上げる湯量を変えることができるため、貯湯槽からの放熱ロスが少なく省エネとなる。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、運転開始信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側で制御して、その後、温度検出手段の温度が所定温度に達した時に流路切換手段を循環回路Ａ側に制御する制御手段を備え、運転開始直後は貯湯槽上部から貯湯槽容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂで沸き上げ運転して貯湯槽上部に湯を貯湯する。そして、所定温度に達した時に、貯湯槽上部から貯湯槽下部へ流れる循環回路Ａで沸き上げ運転を継続して、貯湯槽全量の湯水を沸き上げる。従って、貯湯槽上部に所定の湯量を確保しながら、貯湯槽全量を沸き上げるため、いつでも出湯利用できる。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽の保温運転を発信する保温運転手段と、保温運転手段の信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側に切換える制御手段と、温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転する運転制御手段を備え、風呂保温追焚き運転時に貯湯槽上部の湯温が所定温度以上になると循環ポンプを運転して風呂熱交換器で浴槽水を加熱する。そして、風呂熱交換器で放熱して温度低下した循環回路の湯水は貯湯槽の中間位置へ流入する。従って、風呂保温追焚き運転時は沸き上げる湯量が半分となるため、昇温が２倍となりスピード加熱できる。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽水の水温を検出する浴槽温度検出手段と、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転手段と、回収運転手段を検出して循環ポンプを運転するポンプ運転手段と、回収運転手段を検出して温度検出手段の温度が浴槽温度検出手段の温度より高温時に流路切換手段を循環回路Ａ側に制御する制御手段を備え、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転時に貯湯槽上部の湯温が浴槽温度より高温の場合に流路切換手段を循環回路Ａ側にして貯湯槽下部に流入させる。このことによって、貯湯槽のほぼ全量に近い給水された低温水と貯湯槽上部の少量の高温残湯水が混合して貯湯槽上部の高温湯は温度低下して浴槽温度より低温となる。従って、貯湯槽上部に残湯がある場合でも、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収することができるため、ヒーターの消費電力量は削減でき、省エネとなる。
【００１１】
また、請求項６に記載の発明は、温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽水の水温を検出する浴槽温度検出手段と、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転手段と、回収運転手段を検出して循環ポンプを運転するポンプ運転手段と、回収運転手段の信号を検出して温度検出手段の温度信号と浴槽温度検出手段の温度信号が一致した後にヒーターを通電する制御手段を備え、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転時に貯湯槽上部から流出する水温と浴槽水の水温が一致するまで浴槽残湯熱を回収する。そして、その後にヒーターを通電して貯湯槽を沸き上げる。従って、回収運転時に浴槽残湯熱を最大に有効回収できる。
【００１２】
また、請求項７に記載の発明は、運転停止信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側に切換える運転制御手段を備え、沸き上げ運転終了後の運転停止時に循環回路内の高温湯が配管を介して放熱して、密度差による貯湯槽上部から下部への自然循環するのを抑える。従って、貯湯槽上部の高温湯が循環して生じる放熱ロスを抑制することができる。
【００１３】
また、請求項８に記載の発明は、循環ポンプと風呂熱交換器の下流に、貯湯槽の下部へ流れる循環回路Ａと端末機の出湯回路とに切換る流路切換手段を備え、貯湯槽上部の湯を風呂熱交換器、循環ポンプ、流路切換手段を介して出湯回路から端末機で出湯する。従って、貯湯槽上部の高温湯で風呂保温追焚きしながら、温度低下した適温湯を端末機で出湯できる。また、循環ポンプを運転することにより２階などへ出湯できるため、利便性が向上する。
【００１４】
【実施例】
以下本発明の実施例を図を参照して説明する。なお、従来例および各実施例において、同じ構成、同じ動作をするものについては同一符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の貯湯式電気温水器の構成図である。図１において、１は貯湯槽であり、給水管２の水が下部から給水され、上部から出湯管３を通じて出湯する。４はヒーターであり、貯湯槽１の中の上部に設けられている。５は循環ポンプであり、ヒーター４上部の貯湯槽１の湯水を貯湯槽１の最下部近傍位置へ循環する。６は風呂熱交換器であり、循環ポンプ５の循環回路に設けられて、貯湯槽１上部から取り出した湯水と浴槽７の湯水が熱交換する。８は風呂ポンプであり、浴槽７の湯水を風呂熱交換器６へ循環する。
【００１６】
つぎに、上記構成の実施例１の動作について説明する。最初に貯湯槽１に給水された水から貯湯槽全量を湯に沸き上げる運転について述べる。
【００１７】
ヒーター４を通電して、ヒーター４の設置位置から上部の貯湯槽１内の湯水を沸き上げ、循環ポンプ５で貯湯槽１下部へ循環する。この運転を繰り返しながら貯湯槽１内の湯水を全量沸き上げる。また、湯切れ時あるいは追い焚き時において、循環ポンプ５を停止した状態でヒーター４を通電して、ヒーター４上部の湯水を沸き上げて給湯に利用する。
【００１８】
次に、風呂の追焚き運転について述べる。風呂ポンプ８の運転で浴槽７の湯水は風呂熱交換器６へ流入する。一方、循環ポンプ５の運転で貯湯槽１上部の高温湯が風呂熱交換器６の循環回路を流れて、ここで浴槽７の湯水を加熱する。そして、浴槽７の湯水は温度上昇して高温となって風呂熱交換器６から流出して浴槽７へ戻る。一方、放熱して温度低下した循環回路の湯水は風呂熱交換器６から貯湯槽１下部へ流れる。従って、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が水回路に開閉弁など部品を設けることもなく、１箇所のヒーターで簡単な装置で実現できる。また、風呂追焚き時は深夜に貯湯槽を沸き上げるヒーターで加熱できるためスピード加熱できる。
【００１９】
（実施例２）
図２は本発明の実施例２の貯湯式電気温水器の構成図である。図２において、９は流路切換手段であり、循環ポンプ５及び風呂熱交換器６の下流に設けられ、貯湯槽１下部へ流れる循環回路Ａ１０と貯湯槽１の容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂ１１とを切換える。１２は制御手段であり、貯湯槽に沸き上げる湯量を少量にして沸き上げる運転をおこなう、あるいは風呂追焚き運転をおこなう手動スイッチ１３からの信号を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。
【００２０】
つぎに、上記構成の実施例２の動作について説明する。給湯負荷が少ない日あるいは夏季など給湯負荷が少ない季節の沸き上げ運転の場合、手動スイッチ１３からの信号を検出して制御手段１２が流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。そして、貯湯槽１上部から流出した湯を貯湯槽１の容量の中間近傍へ戻す循環回路Ｂ１１で運転をおこない、このサイクルを繰り替えしながら貯湯槽１の容量のおよそ上部半分を沸き上げる。次に、風呂追焚き運転をおこなう場合、手動スイッチ１３からの信号を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切替える。そして、貯湯槽１上部から流出した湯を風呂熱交換器６へ流して浴槽７の湯水へ放熱する。放熱した循環回路の湯水は貯湯槽１の容量の中間近傍へ戻り、再度ヒーター４で加熱される。従って、給湯負荷に応じて沸き上げる湯量を変えるため、貯湯槽からの放熱ロスが少なく省エネとなる。また、風呂追焚き時の加熱循環サイクルを短くして追焚き時間を短縮する。
【００２１】
（実施例３）
図３は本発明の実施例３の貯湯式電気温水器の構成図である。図３において、１４は温度検出手段であり、循環回路Ｂ１１から貯湯槽１へ流入する接続口近傍の貯湯槽１の湯温を検出する。１５は制御手段であり、運転開始信号１６を検出して流路切換手段９から循環回路Ｂ１１側へ湯水が流れるように制御して、その後、温度検出手段１４の信号が所定温度の信号に達した時に循環回路Ｂ１１側から循環回路Ａ１０側へ湯水が流れるように切換える。
【００２２】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。運転開始信号１６で運転を開始した直後は貯湯槽１上部から貯湯槽１容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂ１１で沸き上げ運転して貯湯槽１へ流入する接続口より上部に湯を貯湯する。そして、貯湯した湯が所定温度に達した時に、貯湯槽１上部から貯湯槽１下部へ流れる循環回路Ａ１０へ切換えて沸き上げ運転を継続して、貯湯槽１全量の湯水を沸き上げる。従って、貯湯槽上部に所定の湯量を確保しながら、貯湯槽全量を沸き上げるため、いつでも出湯利用できる。
【００２３】
（実施例４）
図４は本発明の実施例４の貯湯式電気温水器の構成図である。図４において、１７は温度検出手段であり、ヒーター４より上部の貯湯槽１の湯温を検出する。１８は保温運転手段であり、浴槽の保温運転をおこなうスイッチである。１９は制御手段であり、保温運転手段１８の信号を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換えて湯水が流れるようにする。２０は運転制御手段であり、温度検出手段１７の信号が所定温度以上を発信した時に循環ポンプ５を運転する。
【００２４】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００２５】
風呂保温追焚き運転時に貯湯槽１上部の湯温が所定温度以上になると循環ポンプ５を運転して風呂熱交換器６で浴槽水を加熱する。そして、風呂熱交換器６で放熱して温度低下した循環回路の湯水は貯湯槽１の中間位置へ流入する。従って、風呂保温追焚き運転時は沸き上げる湯量が半分となるため、昇温が２倍となりスピード加熱できる。
【００２６】
（実施例５）
図５は本発明の実施例５の貯湯式電気温水器の構成図である。図５において、２１は温度検出手段であり、ヒーター４より上部の貯湯槽１の湯温を検出する。２２は浴槽温度検出手段であり、浴槽７の水温を検出する。２３は回収運転手段であり、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する運転手段である。２４はポンプ運転手段であり、回収運転手段２３を検出して循環ポンプ５を運転する。２５は制御手段であり、回収運転手段２３を検出して温度検出手段２１の温度信号が浴槽温度検出手段２２の温度信号より高温信号時に流路切換手段９を循環回路Ａ１０側に湯水が循環するようにする。
【００２７】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００２８】
入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転時に循環ポンプ５を運転する。そして、貯湯槽１上部の湯温が浴槽７の温度より高温の場合に流路切換手段９を循環回路Ａ１０側にして貯湯槽１上部の湯を貯湯槽下部に流入させる。このことによって、貯湯槽１のほぼ全量に近い給水された低温水と貯湯槽１上部の少量の高温残湯水が混合して貯湯槽１上部の高温湯は温度低下して浴槽７の温度より低温となる。従って、貯湯槽１に残湯があり、貯湯槽１上部の残湯温度が浴槽の温度より高温の場合においても、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収することができるため、ヒーターの消費電力量は削減でき、省エネとなる。
【００２９】
（実施例６）
図６は本発明の実施例６の貯湯式電気温水器の構成図である。図６において、２６は温度検出手段であり、ヒーター４より上部の貯湯槽１の湯温を検出する。２７は浴槽温度検出手段であり、浴槽７の水温を検出する。２８は回収運転手段であり、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する運転手段である。２９はポンプ運転手段であり、回収運転手段２８を検出して循環ポンプ５を運転する。３０は制御手段であり、回収運転手段２８の信号を検出して温度検出手段２６の温度信号と浴槽温度検出手段２７の温度信号が一致した後にヒーター４を通電する。
【００３０】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００３１】
入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転の場合に循環ポンプ５を運転する。そして、貯湯槽１上部から流出する湯水は浴槽７の残湯熱を集熱し、昇温して貯湯槽１に流入する。一方、浴槽７の残湯水は温度低下して浴槽７に戻る。この運転を繰り返しながら浴槽７の残湯熱を回収する。そして、貯湯槽１上部から流出する水温と浴槽７の水温が一致するまで浴槽残湯熱を回収する。その後、ヒーター４を通電して貯湯槽１を沸き上げる。従って、回収運転時にヒーター４を通電しないため、貯湯槽１の水温上昇は回収熱で上昇するため緩やかであり、また浴槽回収運転時に浴槽残湯熱を最大に有効回収できる。
【００３２】
（実施例７）
図７は本発明の実施例７の貯湯式電気温水器の構成図である。図７において、３１は運転制御手段であり、手動スイッチなど運転停止信号３２を検出して流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。
【００３３】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００３４】
貯湯槽１の湯水の沸き上げ運転を停止した時に流路切換手段９を循環回路Ｂ１１側に切換える。それによって、貯湯槽１の外部の循環回路内の高温湯が配管を介して放熱する際に密度差による貯湯槽１上部から下部への自然循環するのを抑える。従って、貯湯槽上部の高温湯が循環して生じる放熱ロスを抑制することができる。
【００３５】
（実施例８）
図８は本発明の実施例８の貯湯式電気温水器の構成図である。図８において、３３は流路切換手段であり、循環ポンプ５と風呂熱交換器６の下流に貯湯槽１の下部へ流れる循環回路Ａ１０と端末機３４へ出湯する出湯回路３５に切換る。
【００３６】
つぎに、上記構成の実施例の動作について説明する。
【００３７】
貯湯槽１の湯を端末機３４から出湯する場合に、貯湯槽１上部の湯を風呂熱交換器６、循環ポンプ５、流路切換手段３３を介して出湯回路３５を通り端末機３４から出湯する。従って、貯湯槽１上部の高温湯で風呂保温追焚きしながら、温度低下した適温湯を端末機３４から出湯できる。また、循環ポンプ５を運転することにより２階などへ出湯できるため、利便性が向上する。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかのように、本発明によれば、給湯追焚き機能、貯湯槽全量沸き上げ機能および風呂追焚き機能が１箇所のヒーターを用いて、かつ水回路に開閉弁など部品を設けることもなく簡単な装置で実現できる。また、風呂追焚き時にスピード加熱できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における貯湯式電気温水器の構成図
【図２】本発明の実施例２における貯湯式電気温水器の構成図
【図３】本発明の実施例３における貯湯式電気温水器の構成図
【図４】本発明の実施例４における貯湯式電気温水器の構成図
【図５】本発明の実施例５における貯湯式電気温水器の構成図
【図６】本発明の実施例６における貯湯式電気温水器の構成図
【図７】本発明の実施例７における貯湯式電気温水器の構成図
【図８】本発明の実施例８における貯湯式電気温水器の構成図
【図９】従来の貯湯式電気温水器の構成図
【符号の説明】
１ 貯湯槽
４ ヒーター
５ 循環ポンプ
６ 風呂熱交換器
９、２３ 流路切換手段
１０ 循環回路Ａ
１１ 循環回路Ｂ
１２ 制御手段
１４、１７、２１、２６ 温度検出手段
１５、１９、２５、３０ 制御手段
１６ 運転開始信号
１８ 保温運転手段
２０、３１ 運転制御手段
２２、２７ 浴槽温度検出手段
２３、２８ 回収運転手段
２４、２９ ポンプ運転手段
３２ 運転停止信号
３４ 端末機
３５ 出湯回路
Claims (8)
- 下部から給水され上部から出湯される貯湯槽と、前記貯湯槽の内部に設けたヒーターと、前記ヒーターより上部の前記貯湯槽から取り出した湯水を前記貯湯槽の下部へ循環する循環ポンプと、前記循環ポンプの循環回路に前記貯湯槽から取り出した湯水と浴槽水を熱交換する風呂熱交換器と、前記貯湯槽の湯温を検出する温度検出手段とを有し、前記温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に前記循環ポンプを運転することを特徴とする貯湯式電気温水器。
- 循環ポンプと風呂熱交換器の下流に、貯湯槽下部へ流れる循環回路Ａと前記貯湯槽の容量の中間近傍へ流れる循環回路Ｂとを切換る流路切換手段を設けた請求項１記載の貯湯式電気温水器。
- 運転開始信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側で制御して、その後、温度検出手段の温度が所定温度に達した時に前記流路切換手段を循環回路Ａ側に制御する制御手段を設けた請求項２記載の貯湯式電気温水器。
- 温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽の保温運転を発信する保温運転手段と、前記保温運転手段の信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側に切換える制御手段と、前記温度検出手段の温度が所定温度以上になった時に循環ポンプを運転する運転制御手段を設けた請求項２記載の貯湯式電気温水器。
- 温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽水の水温を検出する浴槽温度検出手段と、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転手段と、回収運転手段を検出して循環ポンプを運転するポンプ運転手段と、前記回収運転手段を検出して前記温度検出手段の温度が前記浴槽温度検出手段の温度より高温時に流路切換手段を循環回路Ａ側に制御する制御手段を設けた請求項２記載の貯湯式電気温水器。
- 温度検知手段はヒーターより上部の貯湯槽の湯温を検出し、浴槽水の水温を検出する浴槽温度検出手段と、入浴終了後の浴槽残湯熱を回収する回収運転手段と、回収運転手段を検出して循環ポンプを運転するポンプ運転手段と、前記回収運転手段の信号を検出して前記温度検出手段の温度信号と前記浴槽温度検出手段の温度信号が一致した後に前記ヒーターを通電する制御手段を設けた請求項１または２記載の貯湯式電気温水器。
- 運転停止信号を検出して流路切換手段を循環回路Ｂ側に切換える運転制御手段を設けた請求項１または２記載の貯湯式電気温水器。
- 循環ポンプと風呂熱交換器の下流に、貯湯槽の下部へ流れる循環回路Ａと端末機へ出湯する出湯回路とに切換る流路切換手段を設けた請求項１記載の貯湯式電気温水器。
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