JP3880672B2 - 太陽熱温水器を用いた風呂給湯システム及び風呂給湯方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽熱温水器（開放型）を用いた風呂給湯システム及び風呂給湯方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、開放型の太陽熱温水器の湯は、浴室内に設けられた専用蛇口から浴槽に落とし込まれているが、この場合、開放型の太陽熱温水器の湯が水道法上の汚水とされるため、上水と直接混合するミキシングバルブは使用できない。従って、湯温が非常に高くなる夏期には、蛇口から高温の湯が吐出され、火傷の危険性があった。しかも自動的に吐出を停止する機能がないため不便であった。
【０００３】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、太陽熱温水器（開放型）の湯を、火傷の危険性のない適温の湯になるように適法に調整して、所定量を浴槽に供給することのできる風呂給湯システム及び風呂給湯方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）の風呂給湯システムは、太陽熱温水器の湯温を検出する湯温検出手段（３２）と、給水の水温を検出する水温検出手段（１０５）と、設定温度、設定湯量、前記湯温及び前記水温を基にして、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求める演算手段（１０３）と、前記浴槽に接続され、前記湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯する太陽熱温水給湯手段（４，３１，３３）と、前記浴槽に接続され、前記注水量Ｖｃを前記浴槽に注水する風呂給湯機を含む注水手段（１）とを備えたものである。なお、括弧内は、後述する発明の実施形態の場合の対応部分の符号である（以下同様）。
すなわち、本発明（請求項１）の風呂給湯システムは、水量センサを備え、浴槽内の湯を循環させる循環パイプを介して浴槽と接続され、供給される水を逆止弁を介して浴槽に注水することができるように構成された注水手段と、水量センサを備えた出湯管を介して循環パイプの往管に合流接続され、太陽熱温水を浴槽に給湯する太陽熱温水器とを有し、前記太陽熱温水器からの給湯と前記注水手段からの注水とにより、浴槽への所定温度の湯はりを行う風呂給湯システムであって、
前記太陽熱温水器の湯温を検出する湯温検出手段と、
前記注水手段への給水の水温を検出する水温検出手段と、
前記出湯管、及び、前記出湯管との合流点よりも下流側の前記循環パイプの往管を経て所定量の太陽熱温水を前記浴槽に給湯する、太陽熱温水器を含む太陽熱温水給湯手段と、
前記循環パイプの往管を経て、前記浴槽に所定量の注水を行う、風呂給湯機を含む注水手段と、
設定温度、設定湯量、前記湯温及び前記水温を基にして、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記注水手段への前記給水の注水量Ｖｃを求める演算手段と
を備え、かつ、
機械式のミキシングバルブを経ることなく、前記太陽熱温水器から前記浴槽への湯量Ｖｈの給湯と、前記注水手段から前記浴槽への注水量Ｖｃの注水とを行うことができるように構成されていること
を特徴としています。
このように構成された風呂給湯システムにおいては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを演算手段により求め、太陽熱温水器により湯量Ｖｈを浴槽に供給し、風呂給湯機を含む注水手段により水量Ｖｃを浴槽に供給する。これによって、逆止弁による出湯管と給水管との縁切り（逆流防止）機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【０００５】
上記風呂給湯システムにおいて、太陽熱温水給湯手段は太陽熱温水器の出湯量を検出する水量センサを含み、この水量センサとして、風呂給湯機内に設けられている水位センサをもって代用させた構成も可能である。
この場合は、水位センサが検出する浴槽の水位に基づき、太陽熱温水器から供給された湯量を検出する。従って、水量センサを別途設置する必要がない。
【０００６】
また、本発明（請求項３）の風呂給湯方法は、
太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定するとともに、測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯しつつ、前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水することにより、機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とするものである。
このような風呂給湯方法においては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを混合して浴槽に供給する。これによって、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【０００７】
また、本発明（請求項４）の風呂給湯方法は、
太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記注水手段から前記浴槽に一定量を注水し、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定し、
測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯した後、給湯を停止し、その後、
前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水した後、注水を停止することにより、
機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とするものである。
このような風呂給湯方法においては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【０００８】
また、本発明（請求項５）の風呂給湯方法は、
太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記注水手段から前記浴槽に一定量を注水し、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定し、
測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から前記湯量Ｖｈより少ない湯量Ｖｈ１を前記浴槽に給湯した後、給湯を停止し、その後、
前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水した後、注水を停止し、その後、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈ２（＝Ｖｈ−Ｖｈ１）を前記浴槽に給湯することにより、
機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とするものである。
このような風呂給湯方法においては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。しかも、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。また、太陽熱温水器からの湯量Ｖｈを一度に供給するのではなく、少なめの量で一旦給湯停止して、水を所定量供給した後、残りの湯量を供給するので、浴槽内の湯温の一時的な上昇を制限することができ、火傷の危険性を一層排除することができる。
【０００９】
また、上記各風呂給湯方法において、最後の工程として、浴槽の湯を風呂給湯機により循環させて湯温を測定し、測定した湯温と設定温度とに基づいて風呂給湯機により湯温を調整するようにしてもよい。
この場合は、より正確に、設定温度の湯を得ることができる。また、太陽熱温水器の湯温が低い場合でも、設定温度の湯を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態による、開放型の太陽熱温水器（以下、単に太陽熱温水器という。）を用いた風呂給湯システムの接続系統図である。風呂給湯機１は、循環パイプ５を介して浴槽２と接続されている。循環パイプ５の往管（上）には、太陽熱温水器４からの出湯管６が、水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３を介して合流接続されている。また、風呂給湯機１からの給湯管７は蛇口８やシャワー９に接続されている。風呂給湯機１及び太陽熱温水器４にはそれぞれ上水道管からの給水が行われている。太陽熱温水器対応ボックス３は上記の水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３を収納している。水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３は、風呂給湯機１と電気的に接続されている。
【００１１】
上記の構成において、太陽熱温水器４からの出湯管６は水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３を介して、循環パイプ５と合流接続されているので、機械式のミキシングバルブを使用していない。一般に、ミキシングバルブは通水部での圧損が生じるため、水頭圧が６〜７ｍＡｑの太陽熱温水器４の場合、圧損によって通水量が減り、湯はりに時間がかかるという弊害を生じるが、本実施形態の構成ではそのような弊害は生じない。
【００１２】
図２は風呂給湯機１の既知の内部構造の一例を示す図である。図中の外部接続部ａ、ｂ、ｃ及びｄが、図１に示す風呂給湯機１のａ、ｂ、ｃ及びｄにそれぞれ対応している。
図２において、風呂給湯機１は、給湯用熱交換器１０１と追焚用熱交換器１０２とを有していて、それらを熱するバーナ（図示せず）は、バーナコントローラ１０３により、その燃焼を制御される。給湯用熱交換器１０１の１次側（給水側）、すなわち給湯用熱交換器１０１から外部接続部ｄに至る配管には、水量センサ１０４が設けられ、外部接続部ｄに接続された水道配管より供給された水道水が、水量センサ１０４を介して給湯用熱交換器１０１に送り込まれる。水量センサ１０４と外部接続部ｄとの間の配管には、給水温度を計測すべく、給水サーミスタ１０５が設けられている。
【００１３】
給湯用熱交換器１０１の２次側（給湯側）は、まず湯量制御バルブ１０６が設けられた後、水流スイッチ１０７を介して外部接続部ｃに至る配管と、電磁弁１０８及び逆止弁付バキュームブレーカ１０９を介して追焚用熱交換器１０２の１次側に至る配管とに分岐している。この逆止弁付バキュームブレーカ１０９は、下流から上流への逆流を遮断する機能を有している。従って、逆止弁付バキュームブレーカ１０９の下流からみた上流は「縁切り」されていることになる。給湯用熱交換器１０１と湯量制御バルブ１０６との間の配管には給湯温度を計測するための給湯サーミスタ１１０が設けられている。
【００１４】
一方、追焚用熱交換器１０２の１次側（低温側）は循環ポンプ１１１、水流スイッチ１１２、電磁弁１１３、湯温サーミスタ１１４及び水位センサ１１５が設けられ、外部接続部ｂに接続されている。水位センサ１１５は浴槽２内の水位を検出するために設けられている。また、追焚用熱交換器１０２の２次側は外部接続部ａに接続されている。
【００１５】
給湯用熱交換器１０１、追焚用熱交換器１０２及び逆止弁付バキュームブレーカ１０９を除く、風呂給湯機１の内部に設けられている各機器はバーナコントローラ１０３と電気的に接続されていて、バーナコントローラ１０３に所定の検出信号を提供するか又はバーナコントローラ１０３からの指令により駆動されるように構成されている。また、前述の太陽熱温水器対応ボックス３内の水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３もバーナコントローラ１０３と電気的に接続されている。バーナコントローラ１０３には、浴室等に配置されるリモコン１１６が接続され、自動運転スイッチ１１６ａ等の各種スイッチ、ランプ及び表示装置が設けられている。バーナコントローラ１１３に対しての湯温や湯量等の設定は、リモコン１１６により行われる。
なお、バーナコントローラは後述する湯量Ｖｈ及び注水量Ｖｃを求める演算手段としての機能も有する。
【００１６】
次に、上記のように構成された風呂給湯システムの動作について説明する。
当該風呂給湯システムは、風呂給湯機１内のバーナコントローラ１０３からの指令により、風呂給湯機１と太陽熱温水器対応ボックス３内の機器とによって所定の制御動作を実行するものである。
図３は、かかる制御動作の第１の例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１７】
まず、浴槽２が空である初期の状態から、前記の自動運転スイッチ１１６ａがオン操作される（ステップ２０１）と、二方弁３３が開かれ、太陽熱温水器４から浴槽２に湯が落とし込まれるとともに、風呂給湯機１内の電磁弁１０８が開かれて、給湯用熱交換器１０１から湯量制御バルブ１０６、電磁弁１０８、逆止弁付バキュームブレーカ１０９を経て、追焚用熱交換器１０２を通過した水が、外部接続部ａから浴槽２へ注がれる（ステップ２０２）。但し、このときガス燃焼は伴わず、単に水を通過させるだけである。従って、浴槽２では湯と水とが混合されて供給される。なお、逆止弁付バキュームブレーカ１０９を通しての水（上水）と湯との混合であるため、水道法上の適法な混合である。なお、風呂給湯機１は上述のように、本来の機能である水を熱して出湯することのみならず、上記のように、ガス燃焼を伴わずに浴槽２への注水を行うための注水手段としても用いられている。
【００１８】
湯・水の混合供給開始と同時に、太陽熱温水器４の湯温が所定値以上であるかどうかの判断が太陽熱温水サーミスタ３２の検出出力に基づいてなされる（ステップ２０３）。ここでもし、所定値に達していない低い温度である場合は、太陽熱温水器４からの湯の落とし込みが中止され、風呂給湯機１のみによる通常の湯はり運転が行われる（ステップ２０４）。なお、風呂給湯機１による通常の湯はり運転は既知の事項であるため、ここでは説明を省略する。
ステップ２０３において、湯温が所定値以上である場合は、太陽熱温水器４の湯温、風呂給湯機１内の給水サーミスタ１０５で測定された給水の水温（過去に記憶していた水温でもよい。）並びにリモコン１１６で設定された設定湯量及び設定湯温を基に、太陽熱温水器４から落とし込むべき湯量Ｖｈと、風呂給湯機１からの注水量Ｖｃとを求める演算がなされる（ステップ２０５）。
【００１９】
次に、水量センサ３１によって検出された湯量が前述の湯量Ｖｈに達したかどうか、また、風呂給湯機１に内蔵されている水量センサ１０４によって検出された水量が前述の注水量Ｖｃに達したかどうかを待ち（ステップ２０６）、湯量がＶｈに達しているか又は水量がＶｃに達している場合はステップ２０７に進む。
ステップ２０７においては、湯量がＶｈに達した場合であれば、二方弁３３を閉じ、水量がＶｃに達した場合であれば注水を停止する。引き続いて、他方、すなわち、湯量が既にＶｈに達した場合であれば水量がＶｃに達するのを待ち、水量が既にＶｃに達した場合であれば湯量がＶｈに達するのを待つ（ステップ２０８）。当該いずれかの条件が満たされれば、二方弁３３の閉止及び注水の停止の双方が実行される（ステップ２０９）。
【００２０】
ここで風呂給湯機１の内部の電磁弁１１３を開き、循環ポンプ１１１を運転して浴槽２に張られた湯を風呂給湯機１との間で循環させつつ、循環する湯の温度を風呂給湯機１の内部の湯温サーミスタ１１４によって検出する（ステップ２１０）。検出された温度が設定温度と等しくなっていれば（ステップ２１２のＹ）終了し、等しくなければ（ステップ２１２のＮ）湯温調整を行う（ステップ２１１）。すなわち、追焚運転をして温度を上げる（湯温が低い場合）か又は注水して温度を下げる（湯温が高い場合）。湯温が設定温度に調整されれば終了する。
【００２１】
図４は、制御動作の第２の例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、図１及び図２を参照しつつ説明する。
まず、浴槽２が空である初期の状態から、前記の自動運転スイッチ１１６ａがオン操作される（ステップ３０１）と、風呂給湯機１から循環パイプ５を通して一定量の水が浴槽２に注がれる（ステップ３０２）。一定量注水されれば、注水を止める（ステップ３０３）。このように、一定量の注水を行うのは、予め水を張っておくことにより、その後に高温の湯が注がれても、浴槽２内の湯が、火傷を免れる程度の温度になるように制限するためである。
【００２２】
次に、二方弁３３が開かれ、太陽熱温水器４から浴槽２に湯が落とし込まれる（ステップ３０４）。このとき太陽熱温水器４の湯温が所定値以上であるかどうかの判断が太陽熱温水サーミスタ３２の検出出力に基づいてなされる（ステップ３０５）。ここでもし、所定値に達していない低い温度である場合は、太陽熱温水器４からの湯の落とし込みが中止され、風呂給湯機１のみによる通常の既知の湯はり運転が行われる（ステップ３０６）。湯温が所定値以上である場合は、太陽熱温水器４の湯温、風呂給湯機１内の給水サーミスタ１０５で測定された給水の水温並びにリモコン１１６で設定された設定湯量及び設定湯温を基に、太陽熱温水器４から落とし込むべき湯量Ｖｈと、風呂給湯機１からの注水量Ｖｃを求める演算がなされる（ステップ３０７）。そして、水量センサ３１によって検出された湯量が前述の湯量Ｖｈに達するのを待つ（ステップ３０８）。水量センサ３１によって検出された湯量が湯量Ｖｈに達したら、二方弁３３を閉じる（ステップ３０９）。この段階ではまだ、浴槽２内の湯量は設定湯量には足らない。また、湯温は設定温度より高いが、前述のように予め所定量の注水がなされていることにより、火傷を免れ得る程度の湯温となっている。
【００２３】
次に、風呂給湯機１の電磁弁１０８を開いてガスの燃焼を行わずに浴槽２に注水を行う（ステップ３１０）。そして、風呂給湯機１に内蔵されている水量センサ１０４によって検出された水量が前述の注水量Ｖｃに達するのを待ち（ステップ３１１）、水量がＶｃに達したら注水を止める（ステップ３１２）。この段階で、浴槽２の湯量は設定湯量（Ｖｈ＋Ｖｃ）に達し、湯温も設定温度にほぼ等しくなっている。
【００２４】
ここで風呂給湯機１の内部の電磁弁１１３を開き、循環ポンプ１１１を運転して浴槽２に張られた湯を風呂給湯機１との間で循環させつつ、循環する湯の温度を風呂給湯機１の内部の湯温サーミスタ１１４によって検出する（ステップ３１３）。検出された温度が設定温度と等しくなっていれば（ステップ３１５のＹ）終了し、等しくなければ（ステップ３１５のＮ）湯温調整を行う（ステップ３１４）。すなわち、追焚運転をして温度を上げる（湯温が低い場合）か又は注水して温度を下げる（湯温が高い場合）。湯温が設定温度に調整されれば終了する。こうして、設定温度で設定湯量の湯はりが完了する。
【００２５】
図５は、制御動作の第３の例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、図１及び図２を参照しつつ説明する。
図５におけるステップ４０１〜４０７は、前述の第２の例におけるステップ３０１〜３０７（図４）と同様であるので、ここでは説明を省略する。
ステップ４０７において湯量Ｖｈ及び注水量Ｖｃを演算して求めた後、太陽熱温水器４からの出湯量が、湯量Ｖｈより少ない所定の湯量Ｖｈ１に達するのを待つ（ステップ４０８）。水量センサ３１によって検出された湯量が湯量Ｖｈ１に達したら、二方弁３３を閉じる（ステップ４０９）。このように、湯量Ｖｈより少ない所定の湯量Ｖｈ１が浴槽２に張られた時点で給湯を停止するのは、大量の湯量であるＶｈが浴槽２に一気に落とし込まれた直後は、浴槽２内の湯温が一時的にかなり高くなって、特に高齢者や小児が火傷をする危険性があるからである。
【００２６】
次に、風呂給湯機１の電磁弁１０８を開いてガスの燃焼を行わずに浴槽２への注水が行われる（ステップ４１０）。そして、風呂給湯機１に内蔵されている水量センサ１０４によって検出された水量が前述の注水量Ｖｃに達するのを待ち（ステップ４１１）、水量がＶｃに達したら注水を停止する（ステップ４１２）。
【００２７】
ここで再び二方弁３３を開き（ステップ４１３）、太陽熱温水器４からの給湯を行う。そして、給湯量がＶｈ２（＝Ｖｈ−Ｖｈ１）に達するのを待ち（ステップ４１４）、湯量がＶｈ２に達したら二方弁３３を閉じる（ステップ４１５）。この段階で浴槽２の湯量は設定湯量（Ｖｈ＋Ｖｃ）に達し、湯温も設定温度にほぼ等しくなっている。
【００２８】
ここで風呂給湯機１の内部の電磁弁１１３を開き、循環ポンプ１１１を運転して浴槽２に張られた湯を風呂給湯機１との間で循環させつつ、循環する湯の温度を風呂給湯機１の内部の湯温サーミスタ１１４によって検出する（ステップ４１６）。検出された温度が設定温度と等しくなっていれば（ステップ４１８のＹ）終了し、等しくなければ（ステップ４１８のＮ）湯温調整を行う（ステップ４１７）。すなわち、追焚運転をして温度を上げる（湯温が低い場合）か又は注水して温度を下げる（湯温が高い場合）。湯温が設定温度に調整されれば終了する。
【００２９】
なお、上記実施形態においては、太陽熱温水器対応ボックス３内に水量センサ３１を設けたが、これに代えて、風呂給湯機１の内部に設けられている水位センサ１１５により水位を検出しても、ほぼ同等な検出を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
本発明による太陽熱温水器を用いた風呂給湯システムは、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求める演算手段と、浴槽に接続され、湯量Ｖｈを浴槽に給湯する太陽熱温水給湯手段と、浴槽に接続され、注水量Ｖｃを浴槽に注水する風呂給湯機を含む注水手段とを備えたので、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り（逆流防止）機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【００３１】
上記風呂給湯システムにおいて、太陽熱温水給湯手段は太陽熱温水器の出湯量を検出する水量センサを含むものであり、この水量センサとして、風呂給湯機内に設けられている水位センサをもって代用させた構成とした場合は、水量センサを別途設置する必要がないので部品数が少なくなる。
【００３２】
また、本発明の風呂給湯方法は、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを混合して浴槽に供給するので、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、迅速な湯はりを行うことができる。
【００３３】
また、本発明の風呂給湯方法は、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【００３４】
また、本発明の風呂給湯方法は、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。しかも、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。また、太陽熱温水器からの湯量Ｖｈを一度に供給するのではなく、少なめの量で一旦給湯停止して、水を所定量供給した後、残りの湯量を供給するので、浴槽内の湯温の一時的な上昇を制限することができ、火傷の危険性を一層排除することができる。
【００３５】
また、上記各風呂給湯方法において、最後の工程として、浴槽の湯を風呂給湯機により循環させて湯温を測定し、測定した湯温と設定温度とに基づいて風呂給湯機により湯温を調整するようにした場合は、より正確に、設定温度の湯を得ることができる。また、太陽熱温水器の湯温が低い場合でも、設定温度の湯を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による、太陽熱温水器を用いた風呂給湯システムの接続系統図である。
【図２】 風呂給湯機の内部構造の一例を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態の風呂給湯システムにおける制御動作の第１の例を示すフローチャートである。
【図４】 本発明の一実施形態の風呂給湯システムにおける制御動作の第２の例を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の一実施形態の風呂給湯システムにおける制御動作の第３の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 風呂給湯機
２ 浴槽
３ 太陽熱温水器対応ボックス
４ 太陽熱温水器
５ 循環パイプ
６ 出湯管
３１ 水量センサ
３２ 太陽熱温水サーミスタ
３３ 二方弁
１０１ 給湯用熱交換器
１０２ 追焚用熱交換器
１０３ バーナコントローラ
１０４ 水量センサ
１０５ 給水サーミスタ
１０６ 湯量制御バルブ
１０７，１１２ 水流スイッチ
１０８，１１３ 電磁弁
１０９ 逆止弁付バキュームブレーカ
１１０ 給湯サーミスタ
１１１ 循環ポンプ
１１４ 湯温サーミスタ
１１５ 水位センサ
１１６ リモコン
１１６ａ 自動運転スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽熱温水器（開放型）を用いた風呂給湯システム及び風呂給湯方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、開放型の太陽熱温水器の湯は、浴室内に設けられた専用蛇口から浴槽に落とし込まれているが、この場合、開放型の太陽熱温水器の湯が水道法上の汚水とされるため、上水と直接混合するミキシングバルブは使用できない。従って、湯温が非常に高くなる夏期には、蛇口から高温の湯が吐出され、火傷の危険性があった。しかも自動的に吐出を停止する機能がないため不便であった。
【０００３】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、太陽熱温水器（開放型）の湯を、火傷の危険性のない適温の湯になるように適法に調整して、所定量を浴槽に供給することのできる風呂給湯システム及び風呂給湯方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１）の風呂給湯システムは、太陽熱温水器の湯温を検出する湯温検出手段（３２）と、給水の水温を検出する水温検出手段（１０５）と、設定温度、設定湯量、前記湯温及び前記水温を基にして、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求める演算手段（１０３）と、前記浴槽に接続され、前記湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯する太陽熱温水給湯手段（４，３１，３３）と、前記浴槽に接続され、前記注水量Ｖｃを前記浴槽に注水する風呂給湯機を含む注水手段（１）とを備えたものである。なお、括弧内は、後述する発明の実施形態の場合の対応部分の符号である（以下同様）。
すなわち、本発明（請求項１）の風呂給湯システムは、水量センサを備え、浴槽内の湯を循環させる循環パイプを介して浴槽と接続され、供給される水を逆止弁を介して浴槽に注水することができるように構成された注水手段と、水量センサを備えた出湯管を介して循環パイプの往管に合流接続され、太陽熱温水を浴槽に給湯する太陽熱温水器とを有し、前記太陽熱温水器からの給湯と前記注水手段からの注水とにより、浴槽への所定温度の湯はりを行う風呂給湯システムであって、
前記太陽熱温水器の湯温を検出する湯温検出手段と、
前記注水手段への給水の水温を検出する水温検出手段と、
前記出湯管、及び、前記出湯管との合流点よりも下流側の前記循環パイプの往管を経て所定量の太陽熱温水を前記浴槽に給湯する、太陽熱温水器を含む太陽熱温水給湯手段と、
前記循環パイプの往管を経て、前記浴槽に所定量の注水を行う、風呂給湯機を含む注水手段と、
設定温度、設定湯量、前記湯温及び前記水温を基にして、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記注水手段への前記給水の注水量Ｖｃを求める演算手段と
を備え、かつ、
機械式のミキシングバルブを経ることなく、前記太陽熱温水器から前記浴槽への湯量Ｖｈの給湯と、前記注水手段から前記浴槽への注水量Ｖｃの注水とを行うことができるように構成されていること
を特徴としています。
このように構成された風呂給湯システムにおいては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを演算手段により求め、太陽熱温水器により湯量Ｖｈを浴槽に供給し、風呂給湯機を含む注水手段により水量Ｖｃを浴槽に供給する。これによって、逆止弁による出湯管と給水管との縁切り（逆流防止）機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【０００５】
上記風呂給湯システムにおいて、太陽熱温水給湯手段は太陽熱温水器の出湯量を検出する水量センサを含み、この水量センサとして、風呂給湯機内に設けられている水位センサをもって代用させた構成も可能である。
この場合は、水位センサが検出する浴槽の水位に基づき、太陽熱温水器から供給された湯量を検出する。従って、水量センサを別途設置する必要がない。
【０００６】
また、本発明（請求項３）の風呂給湯方法は、
太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定するとともに、測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯しつつ、前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水することにより、機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とするものである。
このような風呂給湯方法においては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを混合して浴槽に供給する。これによって、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【０００７】
また、本発明（請求項４）の風呂給湯方法は、
太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記注水手段から前記浴槽に一定量を注水し、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定し、
測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯した後、給湯を停止し、その後、
前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水した後、注水を停止することにより、
機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とするものである。
このような風呂給湯方法においては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【０００８】
また、本発明（請求項５）の風呂給湯方法は、
太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記注水手段から前記浴槽に一定量を注水し、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定し、
測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から前記湯量Ｖｈより少ない湯量Ｖｈ１を前記浴槽に給湯した後、給湯を停止し、その後、
前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水した後、注水を停止し、その後、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈ２（＝Ｖｈ−Ｖｈ１）を前記浴槽に給湯することにより、
機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とするものである。
このような風呂給湯方法においては、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。しかも、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。また、太陽熱温水器からの湯量Ｖｈを一度に供給するのではなく、少なめの量で一旦給湯停止して、水を所定量供給した後、残りの湯量を供給するので、浴槽内の湯温の一時的な上昇を制限することができ、火傷の危険性を一層排除することができる。
【０００９】
また、上記各風呂給湯方法において、最後の工程として、浴槽の湯を風呂給湯機により循環させて湯温を測定し、測定した湯温と設定温度とに基づいて風呂給湯機により湯温を調整するようにしてもよい。
この場合は、より正確に、設定温度の湯を得ることができる。また、太陽熱温水器の湯温が低い場合でも、設定温度の湯を得ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態による、開放型の太陽熱温水器（以下、単に太陽熱温水器という。）を用いた風呂給湯システムの接続系統図である。風呂給湯機１は、循環パイプ５を介して浴槽２と接続されている。循環パイプ５の往管（上）には、太陽熱温水器４からの出湯管６が、水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３を介して合流接続されている。また、風呂給湯機１からの給湯管７は蛇口８やシャワー９に接続されている。風呂給湯機１及び太陽熱温水器４にはそれぞれ上水道管からの給水が行われている。太陽熱温水器対応ボックス３は上記の水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３を収納している。水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３は、風呂給湯機１と電気的に接続されている。
【００１１】
上記の構成において、太陽熱温水器４からの出湯管６は水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３を介して、循環パイプ５と合流接続されているので、機械式のミキシングバルブを使用していない。一般に、ミキシングバルブは通水部での圧損が生じるため、水頭圧が６〜７ｍＡｑの太陽熱温水器４の場合、圧損によって通水量が減り、湯はりに時間がかかるという弊害を生じるが、本実施形態の構成ではそのような弊害は生じない。
【００１２】
図２は風呂給湯機１の既知の内部構造の一例を示す図である。図中の外部接続部ａ、ｂ、ｃ及びｄが、図１に示す風呂給湯機１のａ、ｂ、ｃ及びｄにそれぞれ対応している。
図２において、風呂給湯機１は、給湯用熱交換器１０１と追焚用熱交換器１０２とを有していて、それらを熱するバーナ（図示せず）は、バーナコントローラ１０３により、その燃焼を制御される。給湯用熱交換器１０１の１次側（給水側）、すなわち給湯用熱交換器１０１から外部接続部ｄに至る配管には、水量センサ１０４が設けられ、外部接続部ｄに接続された水道配管より供給された水道水が、水量センサ１０４を介して給湯用熱交換器１０１に送り込まれる。水量センサ１０４と外部接続部ｄとの間の配管には、給水温度を計測すべく、給水サーミスタ１０５が設けられている。
【００１３】
給湯用熱交換器１０１の２次側（給湯側）は、まず湯量制御バルブ１０６が設けられた後、水流スイッチ１０７を介して外部接続部ｃに至る配管と、電磁弁１０８及び逆止弁付バキュームブレーカ１０９を介して追焚用熱交換器１０２の１次側に至る配管とに分岐している。この逆止弁付バキュームブレーカ１０９は、下流から上流への逆流を遮断する機能を有している。従って、逆止弁付バキュームブレーカ１０９の下流からみた上流は「縁切り」されていることになる。給湯用熱交換器１０１と湯量制御バルブ１０６との間の配管には給湯温度を計測するための給湯サーミスタ１１０が設けられている。
【００１４】
一方、追焚用熱交換器１０２の１次側（低温側）は循環ポンプ１１１、水流スイッチ１１２、電磁弁１１３、湯温サーミスタ１１４及び水位センサ１１５が設けられ、外部接続部ｂに接続されている。水位センサ１１５は浴槽２内の水位を検出するために設けられている。また、追焚用熱交換器１０２の２次側は外部接続部ａに接続されている。
【００１５】
給湯用熱交換器１０１、追焚用熱交換器１０２及び逆止弁付バキュームブレーカ１０９を除く、風呂給湯機１の内部に設けられている各機器はバーナコントローラ１０３と電気的に接続されていて、バーナコントローラ１０３に所定の検出信号を提供するか又はバーナコントローラ１０３からの指令により駆動されるように構成されている。また、前述の太陽熱温水器対応ボックス３内の水量センサ３１、太陽熱温水サーミスタ３２及び二方弁３３もバーナコントローラ１０３と電気的に接続されている。バーナコントローラ１０３には、浴室等に配置されるリモコン１１６が接続され、自動運転スイッチ１１６ａ等の各種スイッチ、ランプ及び表示装置が設けられている。バーナコントローラ１１３に対しての湯温や湯量等の設定は、リモコン１１６により行われる。
なお、バーナコントローラは後述する湯量Ｖｈ及び注水量Ｖｃを求める演算手段としての機能も有する。
【００１６】
次に、上記のように構成された風呂給湯システムの動作について説明する。
当該風呂給湯システムは、風呂給湯機１内のバーナコントローラ１０３からの指令により、風呂給湯機１と太陽熱温水器対応ボックス３内の機器とによって所定の制御動作を実行するものである。
図３は、かかる制御動作の第１の例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、図１及び図２を参照しつつ説明する。
【００１７】
まず、浴槽２が空である初期の状態から、前記の自動運転スイッチ１１６ａがオン操作される（ステップ２０１）と、二方弁３３が開かれ、太陽熱温水器４から浴槽２に湯が落とし込まれるとともに、風呂給湯機１内の電磁弁１０８が開かれて、給湯用熱交換器１０１から湯量制御バルブ１０６、電磁弁１０８、逆止弁付バキュームブレーカ１０９を経て、追焚用熱交換器１０２を通過した水が、外部接続部ａから浴槽２へ注がれる（ステップ２０２）。但し、このときガス燃焼は伴わず、単に水を通過させるだけである。従って、浴槽２では湯と水とが混合されて供給される。なお、逆止弁付バキュームブレーカ１０９を通しての水（上水）と湯との混合であるため、水道法上の適法な混合である。なお、風呂給湯機１は上述のように、本来の機能である水を熱して出湯することのみならず、上記のように、ガス燃焼を伴わずに浴槽２への注水を行うための注水手段としても用いられている。
【００１８】
湯・水の混合供給開始と同時に、太陽熱温水器４の湯温が所定値以上であるかどうかの判断が太陽熱温水サーミスタ３２の検出出力に基づいてなされる（ステップ２０３）。ここでもし、所定値に達していない低い温度である場合は、太陽熱温水器４からの湯の落とし込みが中止され、風呂給湯機１のみによる通常の湯はり運転が行われる（ステップ２０４）。なお、風呂給湯機１による通常の湯はり運転は既知の事項であるため、ここでは説明を省略する。
ステップ２０３において、湯温が所定値以上である場合は、太陽熱温水器４の湯温、風呂給湯機１内の給水サーミスタ１０５で測定された給水の水温（過去に記憶していた水温でもよい。）並びにリモコン１１６で設定された設定湯量及び設定湯温を基に、太陽熱温水器４から落とし込むべき湯量Ｖｈと、風呂給湯機１からの注水量Ｖｃとを求める演算がなされる（ステップ２０５）。
【００１９】
次に、水量センサ３１によって検出された湯量が前述の湯量Ｖｈに達したかどうか、また、風呂給湯機１に内蔵されている水量センサ１０４によって検出された水量が前述の注水量Ｖｃに達したかどうかを待ち（ステップ２０６）、湯量がＶｈに達しているか又は水量がＶｃに達している場合はステップ２０７に進む。
ステップ２０７においては、湯量がＶｈに達した場合であれば、二方弁３３を閉じ、水量がＶｃに達した場合であれば注水を停止する。引き続いて、他方、すなわち、湯量が既にＶｈに達した場合であれば水量がＶｃに達するのを待ち、水量が既にＶｃに達した場合であれば湯量がＶｈに達するのを待つ（ステップ２０８）。当該いずれかの条件が満たされれば、二方弁３３の閉止及び注水の停止の双方が実行される（ステップ２０９）。
【００２０】
ここで風呂給湯機１の内部の電磁弁１１３を開き、循環ポンプ１１１を運転して浴槽２に張られた湯を風呂給湯機１との間で循環させつつ、循環する湯の温度を風呂給湯機１の内部の湯温サーミスタ１１４によって検出する（ステップ２１０）。検出された温度が設定温度と等しくなっていれば（ステップ２１２のＹ）終了し、等しくなければ（ステップ２１２のＮ）湯温調整を行う（ステップ２１１）。すなわち、追焚運転をして温度を上げる（湯温が低い場合）か又は注水して温度を下げる（湯温が高い場合）。湯温が設定温度に調整されれば終了する。
【００２１】
図４は、制御動作の第２の例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、図１及び図２を参照しつつ説明する。
まず、浴槽２が空である初期の状態から、前記の自動運転スイッチ１１６ａがオン操作される（ステップ３０１）と、風呂給湯機１から循環パイプ５を通して一定量の水が浴槽２に注がれる（ステップ３０２）。一定量注水されれば、注水を止める（ステップ３０３）。このように、一定量の注水を行うのは、予め水を張っておくことにより、その後に高温の湯が注がれても、浴槽２内の湯が、火傷を免れる程度の温度になるように制限するためである。
【００２２】
次に、二方弁３３が開かれ、太陽熱温水器４から浴槽２に湯が落とし込まれる（ステップ３０４）。このとき太陽熱温水器４の湯温が所定値以上であるかどうかの判断が太陽熱温水サーミスタ３２の検出出力に基づいてなされる（ステップ３０５）。ここでもし、所定値に達していない低い温度である場合は、太陽熱温水器４からの湯の落とし込みが中止され、風呂給湯機１のみによる通常の既知の湯はり運転が行われる（ステップ３０６）。湯温が所定値以上である場合は、太陽熱温水器４の湯温、風呂給湯機１内の給水サーミスタ１０５で測定された給水の水温並びにリモコン１１６で設定された設定湯量及び設定湯温を基に、太陽熱温水器４から落とし込むべき湯量Ｖｈと、風呂給湯機１からの注水量Ｖｃを求める演算がなされる（ステップ３０７）。そして、水量センサ３１によって検出された湯量が前述の湯量Ｖｈに達するのを待つ（ステップ３０８）。水量センサ３１によって検出された湯量が湯量Ｖｈに達したら、二方弁３３を閉じる（ステップ３０９）。この段階ではまだ、浴槽２内の湯量は設定湯量には足らない。また、湯温は設定温度より高いが、前述のように予め所定量の注水がなされていることにより、火傷を免れ得る程度の湯温となっている。
【００２３】
次に、風呂給湯機１の電磁弁１０８を開いてガスの燃焼を行わずに浴槽２に注水を行う（ステップ３１０）。そして、風呂給湯機１に内蔵されている水量センサ１０４によって検出された水量が前述の注水量Ｖｃに達するのを待ち（ステップ３１１）、水量がＶｃに達したら注水を止める（ステップ３１２）。この段階で、浴槽２の湯量は設定湯量（Ｖｈ＋Ｖｃ）に達し、湯温も設定温度にほぼ等しくなっている。
【００２４】
ここで風呂給湯機１の内部の電磁弁１１３を開き、循環ポンプ１１１を運転して浴槽２に張られた湯を風呂給湯機１との間で循環させつつ、循環する湯の温度を風呂給湯機１の内部の湯温サーミスタ１１４によって検出する（ステップ３１３）。検出された温度が設定温度と等しくなっていれば（ステップ３１５のＹ）終了し、等しくなければ（ステップ３１５のＮ）湯温調整を行う（ステップ３１４）。すなわち、追焚運転をして温度を上げる（湯温が低い場合）か又は注水して温度を下げる（湯温が高い場合）。湯温が設定温度に調整されれば終了する。こうして、設定温度で設定湯量の湯はりが完了する。
【００２５】
図５は、制御動作の第３の例を示すフローチャートである。このフローチャートに基づき、図１及び図２を参照しつつ説明する。
図５におけるステップ４０１〜４０７は、前述の第２の例におけるステップ３０１〜３０７（図４）と同様であるので、ここでは説明を省略する。
ステップ４０７において湯量Ｖｈ及び注水量Ｖｃを演算して求めた後、太陽熱温水器４からの出湯量が、湯量Ｖｈより少ない所定の湯量Ｖｈ１に達するのを待つ（ステップ４０８）。水量センサ３１によって検出された湯量が湯量Ｖｈ１に達したら、二方弁３３を閉じる（ステップ４０９）。このように、湯量Ｖｈより少ない所定の湯量Ｖｈ１が浴槽２に張られた時点で給湯を停止するのは、大量の湯量であるＶｈが浴槽２に一気に落とし込まれた直後は、浴槽２内の湯温が一時的にかなり高くなって、特に高齢者や小児が火傷をする危険性があるからである。
【００２６】
次に、風呂給湯機１の電磁弁１０８を開いてガスの燃焼を行わずに浴槽２への注水が行われる（ステップ４１０）。そして、風呂給湯機１に内蔵されている水量センサ１０４によって検出された水量が前述の注水量Ｖｃに達するのを待ち（ステップ４１１）、水量がＶｃに達したら注水を停止する（ステップ４１２）。
【００２７】
ここで再び二方弁３３を開き（ステップ４１３）、太陽熱温水器４からの給湯を行う。そして、給湯量がＶｈ２（＝Ｖｈ−Ｖｈ１）に達するのを待ち（ステップ４１４）、湯量がＶｈ２に達したら二方弁３３を閉じる（ステップ４１５）。この段階で浴槽２の湯量は設定湯量（Ｖｈ＋Ｖｃ）に達し、湯温も設定温度にほぼ等しくなっている。
【００２８】
ここで風呂給湯機１の内部の電磁弁１１３を開き、循環ポンプ１１１を運転して浴槽２に張られた湯を風呂給湯機１との間で循環させつつ、循環する湯の温度を風呂給湯機１の内部の湯温サーミスタ１１４によって検出する（ステップ４１６）。検出された温度が設定温度と等しくなっていれば（ステップ４１８のＹ）終了し、等しくなければ（ステップ４１８のＮ）湯温調整を行う（ステップ４１７）。すなわち、追焚運転をして温度を上げる（湯温が低い場合）か又は注水して温度を下げる（湯温が高い場合）。湯温が設定温度に調整されれば終了する。
【００２９】
なお、上記実施形態においては、太陽熱温水器対応ボックス３内に水量センサ３１を設けたが、これに代えて、風呂給湯機１の内部に設けられている水位センサ１１５により水位を検出しても、ほぼ同等な検出を行うことができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
本発明による太陽熱温水器を用いた風呂給湯システムは、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求める演算手段と、浴槽に接続され、湯量Ｖｈを浴槽に給湯する太陽熱温水給湯手段と、浴槽に接続され、注水量Ｖｃを浴槽に注水する風呂給湯機を含む注水手段とを備えたので、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り（逆流防止）機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【００３１】
上記風呂給湯システムにおいて、太陽熱温水給湯手段は太陽熱温水器の出湯量を検出する水量センサを含むものであり、この水量センサとして、風呂給湯機内に設けられている水位センサをもって代用させた構成とした場合は、水量センサを別途設置する必要がないので部品数が少なくなる。
【００３２】
また、本発明の風呂給湯方法は、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを混合して浴槽に供給するので、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、浴槽に設定湯温で設定湯量の湯はりを行うことができ、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、迅速な湯はりを行うことができる。
【００３３】
また、本発明の風呂給湯方法は、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。また、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。
【００３４】
また、本発明の風呂給湯方法は、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び給水の注水量Ｖｃを求めて、これらの所定量を、太陽熱温水器からの湯と、風呂給湯機を含む注水手段からの水とを時間的に相前後して浴槽に供給することにより、逆止弁の出湯管と給水管との縁切り機能を利用して適法に、かつ、結果的に浴槽内では湯水が設定温度になるように混合して供給されたのと同様の湯はりが可能になり、火傷の危険性が低減される。しかも、ミキシングバルブを使用しないので、圧損が少なく、迅速な湯はりを行うことができる。また、太陽熱温水器からの湯量Ｖｈを一度に供給するのではなく、少なめの量で一旦給湯停止して、水を所定量供給した後、残りの湯量を供給するので、浴槽内の湯温の一時的な上昇を制限することができ、火傷の危険性を一層排除することができる。
【００３５】
また、上記各風呂給湯方法において、最後の工程として、浴槽の湯を風呂給湯機により循環させて湯温を測定し、測定した湯温と設定温度とに基づいて風呂給湯機により湯温を調整するようにした場合は、より正確に、設定温度の湯を得ることができる。また、太陽熱温水器の湯温が低い場合でも、設定温度の湯を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態による、太陽熱温水器を用いた風呂給湯システムの接続系統図である。
【図２】 風呂給湯機の内部構造の一例を示す図である。
【図３】 本発明の一実施形態の風呂給湯システムにおける制御動作の第１の例を示すフローチャートである。
【図４】 本発明の一実施形態の風呂給湯システムにおける制御動作の第２の例を示すフローチャートである。
【図５】 本発明の一実施形態の風呂給湯システムにおける制御動作の第３の例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 風呂給湯機
２ 浴槽
３ 太陽熱温水器対応ボックス
４ 太陽熱温水器
５ 循環パイプ
６ 出湯管
３１ 水量センサ
３２ 太陽熱温水サーミスタ
３３ 二方弁
１０１ 給湯用熱交換器
１０２ 追焚用熱交換器
１０３ バーナコントローラ
１０４ 水量センサ
１０５ 給水サーミスタ
１０６ 湯量制御バルブ
１０７，１１２ 水流スイッチ
１０８，１１３ 電磁弁
１０９ 逆止弁付バキュームブレーカ
１１０ 給湯サーミスタ
１１１ 循環ポンプ
１１４ 湯温サーミスタ
１１５ 水位センサ
１１６ リモコン
１１６ａ 自動運転スイッチ
Claims (6)
- 水量センサを備え、浴槽内の湯を循環させる循環パイプを介して浴槽と接続され、供給される水を逆止弁を介して浴槽に注水することができるように構成された注水手段と、水量センサを備えた出湯管を介して循環パイプの往管に合流接続され、太陽熱温水を浴槽に給湯する太陽熱温水器とを有し、前記太陽熱温水器からの給湯と前記注水手段からの注水とにより、浴槽への所定温度の湯はりを行う風呂給湯システムであって、
前記太陽熱温水器の湯温を検出する湯温検出手段と、
前記注水手段への給水の水温を検出する水温検出手段と、
前記出湯管、及び、前記出湯管との合流点よりも下流側の前記循環パイプの往管を経て所定量の太陽熱温水を前記浴槽に給湯する、太陽熱温水器を含む太陽熱温水給湯手段と、
前記循環パイプの往管を経て、前記浴槽に所定量の注水を行う、風呂給湯機を含む注水手段と、
設定温度、設定湯量、前記湯温及び前記水温を基にして、設定温度の湯を設定湯量浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記注水手段への前記給水の注水量Ｖｃを求める演算手段と
を備え、かつ、
機械式のミキシングバルブを経ることなく、前記太陽熱温水器から前記浴槽への湯量Ｖｈの給湯と、前記注水手段から前記浴槽への注水量Ｖｃの注水とを行うことができるように構成されていること
を特徴とする太陽熱温水器を用いた風呂給湯システム。 - 前記太陽熱温水給湯手段は前記太陽熱温水器の出湯量を検出する水量センサを含み、この水量センサとして、前記風呂給湯機内に設けられている水位センサをもって代用することを特徴とする請求項１記載の風呂給湯システム。
- 太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定するとともに、測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯しつつ、前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水することにより、機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とする風呂給湯方法。 - 太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記注水手段から前記浴槽に一定量を注水し、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定し、
測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈを前記浴槽に給湯した後、給湯を停止し、その後、
前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水した後、注水を停止することにより、
機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とする風呂給湯方法。 - 太陽熱温水を浴槽に給湯するための太陽熱温水器と、供給される水を浴槽に注水することができるように構成された風呂給湯機を含む注水手段とを用いて浴槽に湯はりを行う風呂給湯方法であって、
前記注水手段から前記浴槽に一定量を注水し、
前記太陽熱温水器の湯温及び前記注水手段に供給される給水の水温を測定し、
測定した湯温及び水温並びに設定温度及び設定湯量に基づいて、設定温度の湯を設定湯量前記浴槽に供給するために必要な前記太陽熱温水器の湯量Ｖｈ及び前記給水の注水量Ｖｃを求め、
前記太陽熱温水器から前記湯量Ｖｈより少ない湯量Ｖｈ１を前記浴槽に給湯した後、給湯を停止し、その後、
前記注水手段から注水量Ｖｃを、逆止弁を介して前記浴槽に注水した後、注水を停止し、その後、
前記太陽熱温水器から湯量Ｖｈ２（＝Ｖｈ−Ｖｈ１）を前記浴槽に給湯することにより、
機械式のミキシングバルブを経ることなく湯水を混合して前記浴槽に設定温度で設定湯量を供給すること
を特徴とする風呂給湯方法。 - 最後の工程として、前記浴槽の湯を前記風呂給湯機により循環させて湯温を測定し、測定した湯温と設定温度とに基づいて前記風呂給湯機により湯温を調整することを特徴とする請求項３、４又は５記載の風呂給湯方法。
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