JP3894719B2 - 給湯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯装置に関し、特に、浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えた給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浴槽への給湯機能を備えた給湯装置として、電気温水器が汎用されている。
この電気温水器は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ９２１９貯湯式電気温水器に規定されているように、タンク内の底部にヒータを配置し、タンク底部に給水口、タンク上部に出湯口を設けて、タンク内の底部から給水し、上部から出湯する構造となっている。
【０００３】
この貯湯式電気温水器におけるヒータへの通電は、おおむね電力料金が安価な深夜電力を用いて行われており、ヒータへの通電を開始すると、ヒータにて加温された湯の対流作用によりタンク内に貯留した水をほぼ均一に加熱し、所定の温度になるまで沸き上げ、翌日に使用する湯を夜間に蓄えておくようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この貯湯式電気温水器は、１日の湯の使用量を設定して、タンク内に蓄えておくものであるが、浴槽内の湯の追い炊きには使用できず、浴槽内の湯の追い炊きを可能にするためには、別途、浴槽内の湯の追い炊き用の加熱装置を設置しなければならず、設備機器のコストが上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の貯湯式電気温水器を浴槽への給湯に用いる場合の問題点に鑑み、給湯装置に浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えるとともに、適温で浴槽内の湯の追い炊きを行うことができる給湯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の給湯装置は、浴槽への給湯機能を備えるとともに、浴槽に接続した２本の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、熱交換器に浴槽内の湯を循環させるようにした給湯装置において、熱交換器の熱出力Ｐ（ｋｗ）と熱交換器を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）との比（Ｐ／Ｑ）を、１．２〜１．６の範囲に設定するようにするとともに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにし、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え、かつ、浴槽に接続した前記２本の配管を、逆止弁を配設した接続管により接続し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、同じ目的を達成するため、本発明の給湯装置は、浴槽への給湯機能を備えるとともに、浴槽に接続した配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、熱交換器に浴槽内の湯を循環させるようにした給湯装置において、熱交換器を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）を制御することにより、熱交換器において約６０℃に加温した湯を、浴槽に供給するようにするとともに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにし、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え、かつ、浴槽に接続した前記２本の配管を、逆止弁を配設した接続管により接続し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この給湯装置は、給湯装置に浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えるようにしているため、設備機器のコストを低廉化することができる。
そして、浴槽内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽に供給することができるため、入浴中の人にある程度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たることを防止し、不測の事故の発生を未然に防止することができる。
さらに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するとともに、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、 浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備えるように構成することにより、制御手段によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管を用いて給湯装置の温水及び水道水を同時に浴槽に供給するようにしているため、浴槽の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
また、浴槽に接続した前記２本の配管を、接続管により接続するとともに、該接続管に逆止弁を配設し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給することにより、一般的に水量の少ない給湯装置の温水を供給する配管を利用して水道水を浴槽に供給することができ、給湯時間を一層短縮することができるとともに、高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、温度ムラのできにくい状態で浴槽に給湯することができる。
【０００９】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止し、給湯装置の温水のみを供給するように構成することができる。
【００１０】
これにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができる。
【００１１】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の両方を供給するように構成することができる。
【００１２】
これにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した給湯装置の温水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止することができる。
【００１３】
また、前記制御手段を、浴槽が空のとき、水道水のみを所定の水量供給するように構成することができる。
【００１４】
これにより、浴槽が空のとき、給湯装置からの高温の温水が浴槽に供給され、浴槽が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止することができる。
【００１５】
また、浴槽に水道水を供給する前記他方の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少なくとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温した後、前記一方の配管を介して浴槽に供給することができる。
【００１６】
これにより、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすることができる。
【００１７】
また、熱交換器の内部圧力が、給湯装置のタンクの内部圧力より常に低くなるように構成することができる。
【００１８】
これにより、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換器内を流通する水が、給湯装置のタンク内に流出することを防止することができ、熱交換器内を流通する水によって、給湯装置のタンク内部が汚染されることを確実に防止することができる。
【００１９】
また、浴槽に接続した２本の配管の吐出口を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続するようにすることができる。
【００２０】
これにより、給湯装置の温水及び水道水を、混合室内で混合した後、浴槽に供給することができ、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の給湯装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１〜図２に、本発明の給湯装置の一実施例を示す。
この給湯装置は、給湯装置として電気温水器を備え、この電気温水器は、所要の容量を有する円筒状タンク１と、タンク１の上部と下部に設置され、タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ２及び下部ヒータ３と、上部ヒータ２の上方に配設され、タンク１の外部から供給される水をタンク１内に貯留された温水により加温する螺旋状の熱交換器４とを備えている。
【００２３】
電気温水器のタンク１は、その底部位置に給水管５、上部位置に出湯管６を設けて、給水管５から給水することによりタンク１内の湯を押し上げるようにして、配管６から出湯するようにしている。
なお、給水管５には、減圧逆止弁１１を介して水道管Ｓ１が接続されている。
【００２４】
一方、熱交換器４は、螺旋状に形成するとともに、この螺旋状に形成した熱交換器４の中心軸が、タンク１の中心軸と略一致するように配設するようにしている。
この場合、螺旋状に形成した熱交換器４の巻径ｄを、タンク１の内径Ｄの１／２以上の寸法に設定するようにすることが好ましい。
これにより、図３に示すように、熱交換器４の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流Ｆｄとなり、この下降流Ｆｄに対応して熱交換器４の中心部に上昇流Ｆｕが生じ、このタンク１内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるものとなる。
また、タンク１の胴部に取り付けた温度センサ３２によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行う上部ヒータ２及び／又は下部ヒータ３による追加的な加熱を適切に実施することができるものとなる。
【００２５】
また、熱交換器４は、図２に示すように、一方の接続部４ａが、タンク１の頂部のタンクの中心から外れた位置に固定されるとともに、他方の接続部４ｂが、タンク１の胴部の、前記一方の接続部４ａを固定した位置とタンク１の中心を結ぶ線Ｌ上で、かつ前記一方の接続部４ａを固定した位置の反対側の位置に固定されている。
これにより、熱交換器４の取付バランスが向上し、２箇所の接続部４ａ、４ｂをタンク１に固定するだけで熱交換器４をタンク１に安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【００２６】
また、熱交換器４は、図２に示すように、熱交換器４を組み込んだ部分の容量ｖが、タンク１の全体容量Ｖのうち、タンク１の上部の概略２０％の容量内、すなわち、
ｖ≦０．２Ｖ
となるように組み込むようにすることが望ましい。
これにより、電気温水器のタンク１内の湯を使用した場合における熱交換器４の熱出力の低下を小さくすることができる。
【００２７】
一方、本実施例では、このような給湯装置を基本として、２本の配管６、９を浴槽１０に接続し、該２本の配管６、９のうち一方の配管６（以下、「温水側配管６」という。）を介して浴槽１０にタンク１の温水を、他方の配管９（以下、「水道水側配管９」という。）を介して浴槽１０に水道水を、それぞれ供給するようになっている。
【００２８】
温水側配管６は、逃し弁３０の配管と分岐した配管６１を形成し、この配管６１の温水は、熱交換器４の配管８との合流部Ｔ２を経て、配管６３、６４を介して浴槽１０に供給される。
また、水道水側配管９は、減圧逆止弁１１の下流で水道管Ｓから分岐され、この水道水側配管９の水は、熱交換器４の配管７との合流部Ｔ１を経て、配管９１、９２を介して浴槽１０に供給される。
【００２９】
また、温水側配管６１の合流部Ｔ２の上流側には、ソレノイドバルブ１９、流量センサ２０及び逆止弁２１を備えた制御手段２２が設けられるとともに、水道水側配管９の合流部Ｔ１の上流側には、同じ構成からなる制御手段２３が設けられている。
なお、制御手段２２の下流側と、制御手段２３の上流側には、それぞれ温度センサ３１が配設されている。
これらの制御手段２２、２３は、温水側配管６から電気温水器の温水を、水道管Ｓから水道水を、それぞれ浴槽１０に供給するに際し、浴槽１０に供給される温水及び水道水の温度に基づいて、電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するものである。
【００３０】
このように、制御手段２２、２３によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管６、９を用いて浴槽１０に給湯することにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
【００３１】
この場合、温水側配管６３と水道水側配管９１とを、逆止弁２５を備えた接続管２４により接続し、少なくとも水道水の一部を、電気温水器の温水と共に、温水側配管６４を介して浴槽１０に供給するようにしている。
これにより、温水側配管６４で高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、水道水側配管９２からの水道水と温度ムラのできにくい状態で浴槽１０に給湯することができる。
【００３２】
また、前記制御手段２２、２３は、浴槽１０の湯量が設定した量に近づいたとき、浴槽１０への水道水の供給を停止し、電気温水器の温水のみを供給するように構成されている。
これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができる。
【００３３】
さらに、浴槽１０に接続した温水側配管６３、６４を合流部Ｔ２で熱交換器４の配管８に接続するとともに、水道水側配管９１、９２を合流部Ｔ１で熱交換器４の配管７に接続し、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きを可能としている。
そして、このように構成することにより、特に、深夜電力を利用する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００３４】
ところで、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きをする場合、熱交換器４の熱出力Ｐ（ｋｗ）と熱交換器４を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）（循環ポンプ１５の能力によって定まる。）との比（Ｐ／Ｑ）を、１．２〜１．６の範囲、より好ましくは、１．４程度に設定するようにする。
このように、Ｐ／Ｑを、１．２〜１．６の範囲に設定するようにすることにより、熱交換器４において熱交換する前の湯の温度をｔ１、熱交換した後の湯の温度をｔ２、水の比熱をＣ（約４．２ｋＪ／ｋｇ℃）とすると、次式が成立する。
Ｐ＝Ｃ・（Ｑ／６０）・（ｔ２−ｔ１）
（ｔ２−ｔ１）＝（Ｐ／Ｑ）・（６０／Ｃ）
＝１７．１〜２２．９（℃）
すなわち、熱交換器４において熱交換する前の湯の温度をｔ１が、例えば、４０℃のとき、熱交換した後の湯の温度をｔ２が、５７．１〜６２．９℃となり、浴槽１０内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽１０に供給することができるため、入浴中の人にある程度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たることを防止し、不測の事故の発生を未然に防止することができるものとなる。
【００３５】
また、適度に加温した湯を浴槽１０に供給する方法としては、上記のように、Ｐ／Ｑを、１．２〜１．６の範囲に設定するようにするほか、熱交換器４を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）、すなわち、循環ポンプ１５の出力を制御することにより、熱交換器４において約６０℃に加温した湯を、浴槽１０に供給するようにすることもできる。
【００３６】
このように、本実施例では、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるように構成している関係上、熱交換器４の内部圧力が、電気温水器のタンク１の内部圧力より常に低くなるように構成するようにしている。
そして、より具体的には、図４に示すように、電気温水器のタンク１内に配設した熱交換器４に対する浴槽１０の設置高さＨ（ｍ）及び循環ポンプ１５の吐出圧Ｐａ（ｋＰａ）と、電気温水器のタンク１の内部圧力、すなわち、電気温水器のタンク１への給水管５に配設した減圧逆止弁１１の設定圧力Ｐｃ（ｋＰａ）が、次式の関係を満たすようにする。
Ｐｃ＞９．８・Ｈ＋Ｐａ
これにより、万一、熱交換器４に孔があいた場合でも、熱交換器４内を流通する水が、電気温水器のタンク１内に流出することを防止することができ、熱交換器４内を流通する水によって、電気温水器のタンク１の内部が汚染されることを確実に防止することができるものとなる。
【００３７】
また、アダプタ３３は、図５に示すように、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２に連なる吸引口６４ａ、９２ａ及び吐出口９２ｂ、６４ｂに、それぞれ逆止弁を配設するとともに、吸引口６４ａ、９２ａの前面にフィルタ３３ａを配設し、一方、吐出口６４ｂ、９２ｂをアダプタ３３に形成した混合室３３ｂに接続し、この混合室３３ｂの吐出口３３ｃを浴槽１０に開口するように構成している。
これにより、電気温水器のタンク１内に貯留されていた温水及び水道水を、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２（本実施例においては、電気温水器のタンク１内に貯留した温水を配管６４から、水道水を配管９２から供給するようにしている。）を介して、それぞれの吐出口６４ｂ、９２ｂからアダプタ３３の混合室３３ｂ内に導入し、混合室３３ｂ内で混合した後、混合室３３ｂの吐出口３３ｃから浴槽１０に供給するようにすることにより、入浴中の人に電気温水器のタンク１内に貯留されていた高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができるようにしている。
また、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようにする場合には、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２のうちの一方の配管の吸引口（本実施例においては、配管９２の吸引口９２ａ）から、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸引し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させた後、熱交換器４において加温した湯を、他方の配管の吐出口（本実施例においては、配管６４の吐出口６４ｂ）からアダプタ３３の混合室３３ｂ内に導入し、混合室３３ｂの吐出口３３ｃから浴槽１０に供給するようにすることにより、熱交換器４において加温した湯が、アダプタ３３の位置でショートパスしないようにしている。
【００３８】
また、水道水側配管９１を、熱交換器４の配管７に接続し、その下流側の水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８を調節することにより、少なくとも水道水の一部を熱交換器４に導入して加温した後、熱交換器４の配管８から温水側配管６４を介して浴槽１０に供給することも可能であり、これにより、浴槽１０に供給する温水の温度を適度な温度にすることができるとともに、タンク１内に貯留された温水を減らすことなく浴槽１０に給湯できるようになっている。
なお、水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８は、必須のものではなく、省略することもできる。
【００３９】
そして、本実施例では、熱交換器４から延びる２本の配管７、８をアダプタ３３を介して浴槽１０に接続しており、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きができるようになっている。
また、熱交換器４の配管７には、水位センサ１２、ストレーナ１３、温度センサ１４、循環ポンプ１５、ソレノイドバルブ１６及び逆止弁１７がそれぞれ上流側から順に配設されており、水位センサ１２と温度センサ１４で浴槽１０の水位と温度を検出するとともに、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようになっている。
【００４０】
また、水道水側配管９の制御手段２３の上流側で水道水側配管９３を分岐するとともに、温水側配管６１の制御手段２２の上流側で温水側配管６２を分岐し、これら分岐した水道水側配管９３と温水側配管６２とを混合弁２６で接続することにより、温度センサ２７と流量センサ２８を備えた他の配管経路２９を形成している。
この配管経路２９では、設定された温度に基づいて、電気温水器の温水と水道水の水量を調節し、配管経路２９を経て供給される湯の水温を制御することができる。
【００４１】
次に、この給湯装置を用いた浴槽のお湯張りの制御方法の一例を、図６に示す。
まず、浴槽へ給湯を開始するに当たって、循環ポンプ１５を駆動し、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる経路の適宜位置に配設したフロースイッチ（図示省略）により、浴槽１０に貯留されている水の有無をチェックする。
そして、浴槽１０が空のとき、まず、配管９２を介して、水道水のみを所定の水量供給するようにする。これにより、浴槽１０が空のとき、電気温水器のタンク１内に貯留された高温の温水が浴槽１０に供給され、浴槽１０が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止することができる。
このようにして、水道水のみを所定の水量供給することにより、電気温水器のタンク１内に貯留された高温の温水を、浴槽１０に供給しても支障が生じない状態になった後、配管６４を介して、水道水と共に、電気温水器のタンク１内に貯留された温水を、浴槽１０に供給する。
浴槽の湯量が設定した湯量の中間、具体的には、１／２〜２／３程度になったとき、温水及び水道水の供給を停止し、循環ポンプ１５を駆動し、これにより、浴槽１０に貯留されている湯を撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にした後、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる経路に配設した温度センサ１４及び水位センサ１２により、浴槽１０に貯留されている湯の温度及び湯量を計測する。
そして、この浴槽１０に貯留されている湯の温度及び湯量の計測結果に基づいて、浴槽の湯の温度及び湯量が設定した値にするために必要な温水及び水道水の供給量を算出し、算出結果に基づいて温水及び水道水を、浴槽１０に供給する。
この場合、浴槽１０の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽１０への水道水の供給を停止し、温水のみを供給するように構成することができる。これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができるものとなる。
なお、浴槽１０の湯量が設定した湯量に近づいたとき、温水のみを供給するように構成することに代えて、温水及び水道水の両方を供給するように構成することもできる。これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止することができるものとなる。
そして、温水及び水道水の供給を停止し、循環ポンプ１５を駆動し、これにより、浴槽１０に貯留されている湯を撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にした後、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる経路に配設した温度センサ１４により、浴槽１０に貯留されている湯の温度を計測し、必要に応じて、循環ポンプ１５の駆動を継続し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させることにより、浴槽１０内の湯の追い炊きを行うようにする。
これにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げ、給湯時間を大幅に短縮してお湯張りを行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の給湯装置によれば、給湯装置に浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えるようにしているため、設備機器のコストを低廉化することができる。
そして、浴槽内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽に供給することができるため、入浴中の人にある程度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たることを防止し、不測の事故の発生を未然に防止することができ、快適な生活環境を提供することができる。
【００４３】
さらに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するとともに、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備えるようにすることにより、制御手段によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管を用いて給湯装置の温水及び水道水を同時に浴槽に供給するようにしているため、浴槽の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
【００４４】
また、浴槽に接続した前記２本の配管を、接続管により接続するとともに、該接続管に逆止弁を配設し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給することにより、一般的に水量の少ない給湯装置の温水を供給する配管を利用して水道水を浴槽に供給することができ、給湯時間を一層短縮することができるとともに、高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、温度ムラのできにくい状態で浴槽に給湯することができる。
【００４５】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止し、給湯装置の温水のみを供給するように構成することにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができる。
【００４６】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の両方を供給するように構成することにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した給湯装置の温水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止することができる。
【００４７】
また、前記制御手段を、浴槽が空のとき、水道水のみを所定の水量供給するように構成することにより、浴槽が空のとき、給湯装置からの高温の温水が浴槽に供給され、浴槽が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止することができる。
【００４８】
また、浴槽に水道水を供給する前記他方の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少なくとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温した後、前記一方の配管を介して浴槽に供給することにより、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすることができる。
【００４９】
また、熱交換器の内部圧力が、給湯装置のタンクの内部圧力より常に低くなるように構成することにより、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換器内を流通する水が、給湯装置のタンク内に流出することを防止することができ、熱交換器内を流通する水によって、給湯装置のタンク内部が汚染されることを確実に防止することができる。
【００５０】
また、浴槽に接続した２本の配管の吐出口を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続するようにすることにより、給湯装置の温水及び水道水を、混合室内で混合した後、浴槽に供給することができ、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の給湯装置の一実施例を示す概略構造図である。
【図２】 同実施例の電気温水器を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面側面図である。
【図３】 同実施例の電気温水器のタンク内に貯留された温水の対流の状態を示す説明図である。
【図４】 同実施例の電気温水器のタンク内に配設した熱交換器に対する浴槽の設置高さの関係を示す説明図である。
【図５】 同実施例の浴槽に取り付けられるアダプタの説明図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】 同実施例の給湯装置を用いた浴槽のお湯張りの制御方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ タンク
２ 上部ヒータ
３ 下部ヒータ
４ 熱交換器
４ａ 接続部
４ｂ 接続部
５ 給水管
６ 温水側配管
７ 熱交換器の配管
８ 熱交換器の配管
９ 水道水側配管
１０ 浴槽
１１ 減圧逆止弁
１２ 水位センサ
１３ ストレーナ
１４ 温度センサ
１５ 循環ポンプ
１６ ソレノイドバルブ
１７ 逆止弁
１８ ソレノイドバルブ
１９ ソレノイドバルブ
２０ 流量センサ
２１ 逆止弁
２２ 制御手段
２３ 制御手段
２４ 接続管
２５ 逆止弁
２６ 混合弁
２７ 温度センサ
２８ 流量センサ
２９ 配管経路
３０ 逃し弁
３１ 温度センサ
３２ 温度センサ
３３ アダプタ
Ｄ タンクの内径
ｄ 熱交換器の巻径
Ｆｄ 下降流
Ｆｕ 上昇流
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯装置に関し、特に、浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えた給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、浴槽への給湯機能を備えた給湯装置として、電気温水器が汎用されている。
この電気温水器は、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｃ９２１９貯湯式電気温水器に規定されているように、タンク内の底部にヒータを配置し、タンク底部に給水口、タンク上部に出湯口を設けて、タンク内の底部から給水し、上部から出湯する構造となっている。
【０００３】
この貯湯式電気温水器におけるヒータへの通電は、おおむね電力料金が安価な深夜電力を用いて行われており、ヒータへの通電を開始すると、ヒータにて加温された湯の対流作用によりタンク内に貯留した水をほぼ均一に加熱し、所定の温度になるまで沸き上げ、翌日に使用する湯を夜間に蓄えておくようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この貯湯式電気温水器は、１日の湯の使用量を設定して、タンク内に蓄えておくものであるが、浴槽内の湯の追い炊きには使用できず、浴槽内の湯の追い炊きを可能にするためには、別途、浴槽内の湯の追い炊き用の加熱装置を設置しなければならず、設備機器のコストが上昇するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の貯湯式電気温水器を浴槽への給湯に用いる場合の問題点に鑑み、給湯装置に浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えるとともに、適温で浴槽内の湯の追い炊きを行うことができる給湯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の給湯装置は、浴槽への給湯機能を備えるとともに、浴槽に接続した２本の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、熱交換器に浴槽内の湯を循環させるようにした給湯装置において、熱交換器の熱出力Ｐ（ｋｗ）と熱交換器を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）との比（Ｐ／Ｑ）を、１．２〜１．６の範囲に設定するようにするとともに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにし、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え、かつ、浴槽に接続した前記２本の配管を、逆止弁を配設した接続管により接続し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、同じ目的を達成するため、本発明の給湯装置は、浴槽への給湯機能を備えるとともに、浴槽に接続した配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、熱交換器に浴槽内の湯を循環させるようにした給湯装置において、熱交換器を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）を制御することにより、熱交換器において約６０℃に加温した湯を、浴槽に供給するようにするとともに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにし、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え、かつ、浴槽に接続した前記２本の配管を、逆止弁を配設した接続管により接続し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
この給湯装置は、給湯装置に浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えるようにしているため、設備機器のコストを低廉化することができる。
そして、浴槽内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽に供給することができるため、入浴中の人にある程度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たることを防止し、不測の事故の発生を未然に防止することができる。
さらに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するとともに、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、 浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備えるように構成することにより、制御手段によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管を用いて給湯装置の温水及び水道水を同時に浴槽に供給するようにしているため、浴槽の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
また、浴槽に接続した前記２本の配管を、接続管により接続するとともに、該接続管に逆止弁を配設し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給することにより、一般的に水量の少ない給湯装置の温水を供給する配管を利用して水道水を浴槽に供給することができ、給湯時間を一層短縮することができるとともに、高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、温度ムラのできにくい状態で浴槽に給湯することができる。
【０００９】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止し、給湯装置の温水のみを供給するように構成することができる。
【００１０】
これにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができる。
【００１１】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の両方を供給するように構成することができる。
【００１２】
これにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した給湯装置の温水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止することができる。
【００１３】
また、前記制御手段を、浴槽が空のとき、水道水のみを所定の水量供給するように構成することができる。
【００１４】
これにより、浴槽が空のとき、給湯装置からの高温の温水が浴槽に供給され、浴槽が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止することができる。
【００１５】
また、浴槽に水道水を供給する前記他方の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少なくとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温した後、前記一方の配管を介して浴槽に供給することができる。
【００１６】
これにより、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすることができる。
【００１７】
また、熱交換器の内部圧力が、給湯装置のタンクの内部圧力より常に低くなるように構成することができる。
【００１８】
これにより、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換器内を流通する水が、給湯装置のタンク内に流出することを防止することができ、熱交換器内を流通する水によって、給湯装置のタンク内部が汚染されることを確実に防止することができる。
【００１９】
また、浴槽に接続した２本の配管の吐出口を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続するようにすることができる。
【００２０】
これにより、給湯装置の温水及び水道水を、混合室内で混合した後、浴槽に供給することができ、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の給湯装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１〜図２に、本発明の給湯装置の一実施例を示す。
この給湯装置は、給湯装置として電気温水器を備え、この電気温水器は、所要の容量を有する円筒状タンク１と、タンク１の上部と下部に設置され、タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ２及び下部ヒータ３と、上部ヒータ２の上方に配設され、タンク１の外部から供給される水をタンク１内に貯留された温水により加温する螺旋状の熱交換器４とを備えている。
【００２３】
電気温水器のタンク１は、その底部位置に給水管５、上部位置に出湯管６を設けて、給水管５から給水することによりタンク１内の湯を押し上げるようにして、配管６から出湯するようにしている。
なお、給水管５には、減圧逆止弁１１を介して水道管Ｓ１が接続されている。
【００２４】
一方、熱交換器４は、螺旋状に形成するとともに、この螺旋状に形成した熱交換器４の中心軸が、タンク１の中心軸と略一致するように配設するようにしている。
この場合、螺旋状に形成した熱交換器４の巻径ｄを、タンク１の内径Ｄの１／２以上の寸法に設定するようにすることが好ましい。
これにより、図３に示すように、熱交換器４の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流Ｆｄとなり、この下降流Ｆｄに対応して熱交換器４の中心部に上昇流Ｆｕが生じ、このタンク１内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるものとなる。
また、タンク１の胴部に取り付けた温度センサ３２によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行う上部ヒータ２及び／又は下部ヒータ３による追加的な加熱を適切に実施することができるものとなる。
【００２５】
また、熱交換器４は、図２に示すように、一方の接続部４ａが、タンク１の頂部のタンクの中心から外れた位置に固定されるとともに、他方の接続部４ｂが、タンク１の胴部の、前記一方の接続部４ａを固定した位置とタンク１の中心を結ぶ線Ｌ上で、かつ前記一方の接続部４ａを固定した位置の反対側の位置に固定されている。
これにより、熱交換器４の取付バランスが向上し、２箇所の接続部４ａ、４ｂをタンク１に固定するだけで熱交換器４をタンク１に安定した状態で取り付けることができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化するとともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止することができる。
【００２６】
また、熱交換器４は、図２に示すように、熱交換器４を組み込んだ部分の容量ｖが、タンク１の全体容量Ｖのうち、タンク１の上部の概略２０％の容量内、すなわち、
ｖ≦０．２Ｖ
となるように組み込むようにすることが望ましい。
これにより、電気温水器のタンク１内の湯を使用した場合における熱交換器４の熱出力の低下を小さくすることができる。
【００２７】
一方、本実施例では、このような給湯装置を基本として、２本の配管６、９を浴槽１０に接続し、該２本の配管６、９のうち一方の配管６（以下、「温水側配管６」という。）を介して浴槽１０にタンク１の温水を、他方の配管９（以下、「水道水側配管９」という。）を介して浴槽１０に水道水を、それぞれ供給するようになっている。
【００２８】
温水側配管６は、逃し弁３０の配管と分岐した配管６１を形成し、この配管６１の温水は、熱交換器４の配管８との合流部Ｔ２を経て、配管６３、６４を介して浴槽１０に供給される。
また、水道水側配管９は、減圧逆止弁１１の下流で水道管Ｓから分岐され、この水道水側配管９の水は、熱交換器４の配管７との合流部Ｔ１を経て、配管９１、９２を介して浴槽１０に供給される。
【００２９】
また、温水側配管６１の合流部Ｔ２の上流側には、ソレノイドバルブ１９、流量センサ２０及び逆止弁２１を備えた制御手段２２が設けられるとともに、水道水側配管９の合流部Ｔ１の上流側には、同じ構成からなる制御手段２３が設けられている。
なお、制御手段２２の下流側と、制御手段２３の上流側には、それぞれ温度センサ３１が配設されている。
これらの制御手段２２、２３は、温水側配管６から電気温水器の温水を、水道管Ｓから水道水を、それぞれ浴槽１０に供給するに際し、浴槽１０に供給される温水及び水道水の温度に基づいて、電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するものである。
【００３０】
このように、制御手段２２、２３によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管６、９を用いて浴槽１０に給湯することにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
【００３１】
この場合、温水側配管６３と水道水側配管９１とを、逆止弁２５を備えた接続管２４により接続し、少なくとも水道水の一部を、電気温水器の温水と共に、温水側配管６４を介して浴槽１０に供給するようにしている。
これにより、温水側配管６４で高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、水道水側配管９２からの水道水と温度ムラのできにくい状態で浴槽１０に給湯することができる。
【００３２】
また、前記制御手段２２、２３は、浴槽１０の湯量が設定した量に近づいたとき、浴槽１０への水道水の供給を停止し、電気温水器の温水のみを供給するように構成されている。
これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができる。
【００３３】
さらに、浴槽１０に接続した温水側配管６３、６４を合流部Ｔ２で熱交換器４の配管８に接続するとともに、水道水側配管９１、９２を合流部Ｔ１で熱交換器４の配管７に接続し、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きを可能としている。
そして、このように構成することにより、特に、深夜電力を利用する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００３４】
ところで、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きをする場合、熱交換器４の熱出力Ｐ（ｋｗ）と熱交換器４を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）（循環ポンプ１５の能力によって定まる。）との比（Ｐ／Ｑ）を、１．２〜１．６の範囲、より好ましくは、１．４程度に設定するようにする。
このように、Ｐ／Ｑを、１．２〜１．６の範囲に設定するようにすることにより、熱交換器４において熱交換する前の湯の温度をｔ１、熱交換した後の湯の温度をｔ２、水の比熱をＣ（約４．２ｋＪ／ｋｇ℃）とすると、次式が成立する。
Ｐ＝Ｃ・（Ｑ／６０）・（ｔ２−ｔ１）
（ｔ２−ｔ１）＝（Ｐ／Ｑ）・（６０／Ｃ）
＝１７．１〜２２．９（℃）
すなわち、熱交換器４において熱交換する前の湯の温度をｔ１が、例えば、４０℃のとき、熱交換した後の湯の温度をｔ２が、５７．１〜６２．９℃となり、浴槽１０内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽１０に供給することができるため、入浴中の人にある程度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たることを防止し、不測の事故の発生を未然に防止することができるものとなる。
【００３５】
また、適度に加温した湯を浴槽１０に供給する方法としては、上記のように、Ｐ／Ｑを、１．２〜１．６の範囲に設定するようにするほか、熱交換器４を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）、すなわち、循環ポンプ１５の出力を制御することにより、熱交換器４において約６０℃に加温した湯を、浴槽１０に供給するようにすることもできる。
【００３６】
このように、本実施例では、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるように構成している関係上、熱交換器４の内部圧力が、電気温水器のタンク１の内部圧力より常に低くなるように構成するようにしている。
そして、より具体的には、図４に示すように、電気温水器のタンク１内に配設した熱交換器４に対する浴槽１０の設置高さＨ（ｍ）及び循環ポンプ１５の吐出圧Ｐａ（ｋＰａ）と、電気温水器のタンク１の内部圧力、すなわち、電気温水器のタンク１への給水管５に配設した減圧逆止弁１１の設定圧力Ｐｃ（ｋＰａ）が、次式の関係を満たすようにする。
Ｐｃ＞９．８・Ｈ＋Ｐａ
これにより、万一、熱交換器４に孔があいた場合でも、熱交換器４内を流通する水が、電気温水器のタンク１内に流出することを防止することができ、熱交換器４内を流通する水によって、電気温水器のタンク１の内部が汚染されることを確実に防止することができるものとなる。
【００３７】
また、アダプタ３３は、図５に示すように、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２に連なる吸引口６４ａ、９２ａ及び吐出口９２ｂ、６４ｂに、それぞれ逆止弁を配設するとともに、吸引口６４ａ、９２ａの前面にフィルタ３３ａを配設し、一方、吐出口６４ｂ、９２ｂをアダプタ３３に形成した混合室３３ｂに接続し、この混合室３３ｂの吐出口３３ｃを浴槽１０に開口するように構成している。
これにより、電気温水器のタンク１内に貯留されていた温水及び水道水を、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２（本実施例においては、電気温水器のタンク１内に貯留した温水を配管６４から、水道水を配管９２から供給するようにしている。）を介して、それぞれの吐出口６４ｂ、９２ｂからアダプタ３３の混合室３３ｂ内に導入し、混合室３３ｂ内で混合した後、混合室３３ｂの吐出口３３ｃから浴槽１０に供給するようにすることにより、入浴中の人に電気温水器のタンク１内に貯留されていた高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができるようにしている。
また、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようにする場合には、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２のうちの一方の配管の吸引口（本実施例においては、配管９２の吸引口９２ａ）から、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸引し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させた後、熱交換器４において加温した湯を、他方の配管の吐出口（本実施例においては、配管６４の吐出口６４ｂ）からアダプタ３３の混合室３３ｂ内に導入し、混合室３３ｂの吐出口３３ｃから浴槽１０に供給するようにすることにより、熱交換器４において加温した湯が、アダプタ３３の位置でショートパスしないようにしている。
【００３８】
また、水道水側配管９１を、熱交換器４の配管７に接続し、その下流側の水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８を調節することにより、少なくとも水道水の一部を熱交換器４に導入して加温した後、熱交換器４の配管８から温水側配管６４を介して浴槽１０に供給することも可能であり、これにより、浴槽１０に供給する温水の温度を適度な温度にすることができるとともに、タンク１内に貯留された温水を減らすことなく浴槽１０に給湯できるようになっている。
なお、水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８は、必須のものではなく、省略することもできる。
【００３９】
そして、本実施例では、熱交換器４から延びる２本の配管７、８をアダプタ３３を介して浴槽１０に接続しており、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きができるようになっている。
また、熱交換器４の配管７には、水位センサ１２、ストレーナ１３、温度センサ１４、循環ポンプ１５、ソレノイドバルブ１６及び逆止弁１７がそれぞれ上流側から順に配設されており、水位センサ１２と温度センサ１４で浴槽１０の水位と温度を検出するとともに、循環ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようになっている。
【００４０】
また、水道水側配管９の制御手段２３の上流側で水道水側配管９３を分岐するとともに、温水側配管６１の制御手段２２の上流側で温水側配管６２を分岐し、これら分岐した水道水側配管９３と温水側配管６２とを混合弁２６で接続することにより、温度センサ２７と流量センサ２８を備えた他の配管経路２９を形成している。
この配管経路２９では、設定された温度に基づいて、電気温水器の温水と水道水の水量を調節し、配管経路２９を経て供給される湯の水温を制御することができる。
【００４１】
次に、この給湯装置を用いた浴槽のお湯張りの制御方法の一例を、図６に示す。
まず、浴槽へ給湯を開始するに当たって、循環ポンプ１５を駆動し、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる経路の適宜位置に配設したフロースイッチ（図示省略）により、浴槽１０に貯留されている水の有無をチェックする。
そして、浴槽１０が空のとき、まず、配管９２を介して、水道水のみを所定の水量供給するようにする。これにより、浴槽１０が空のとき、電気温水器のタンク１内に貯留された高温の温水が浴槽１０に供給され、浴槽１０が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止することができる。
このようにして、水道水のみを所定の水量供給することにより、電気温水器のタンク１内に貯留された高温の温水を、浴槽１０に供給しても支障が生じない状態になった後、配管６４を介して、水道水と共に、電気温水器のタンク１内に貯留された温水を、浴槽１０に供給する。
浴槽の湯量が設定した湯量の中間、具体的には、１／２〜２／３程度になったとき、温水及び水道水の供給を停止し、循環ポンプ１５を駆動し、これにより、浴槽１０に貯留されている湯を撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にした後、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる経路に配設した温度センサ１４及び水位センサ１２により、浴槽１０に貯留されている湯の温度及び湯量を計測する。
そして、この浴槽１０に貯留されている湯の温度及び湯量の計測結果に基づいて、浴槽の湯の温度及び湯量が設定した値にするために必要な温水及び水道水の供給量を算出し、算出結果に基づいて温水及び水道水を、浴槽１０に供給する。
この場合、浴槽１０の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽１０への水道水の供給を停止し、温水のみを供給するように構成することができる。これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができるものとなる。
なお、浴槽１０の湯量が設定した湯量に近づいたとき、温水のみを供給するように構成することに代えて、温水及び水道水の両方を供給するように構成することもできる。これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止することができるものとなる。
そして、温水及び水道水の供給を停止し、循環ポンプ１５を駆動し、これにより、浴槽１０に貯留されている湯を撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にした後、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させる経路に配設した温度センサ１４により、浴槽１０に貯留されている湯の温度を計測し、必要に応じて、循環ポンプ１５の駆動を継続し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させることにより、浴槽１０内の湯の追い炊きを行うようにする。
これにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げ、給湯時間を大幅に短縮してお湯張りを行うことができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の給湯装置によれば、給湯装置に浴槽への給湯機能及び浴槽内の湯の追い炊き機能を備えるようにしているため、設備機器のコストを低廉化することができる。
そして、浴槽内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽に供給することができるため、入浴中の人にある程度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たることを防止し、不測の事故の発生を未然に防止することができ、快適な生活環境を提供することができる。
【００４３】
さらに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するとともに、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備えるようにすることにより、制御手段によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管を用いて給湯装置の温水及び水道水を同時に浴槽に供給するようにしているため、浴槽の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
【００４４】
また、浴槽に接続した前記２本の配管を、接続管により接続するとともに、該接続管に逆止弁を配設し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給することにより、一般的に水量の少ない給湯装置の温水を供給する配管を利用して水道水を浴槽に供給することができ、給湯時間を一層短縮することができるとともに、高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、温度ムラのできにくい状態で浴槽に給湯することができる。
【００４５】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止し、給湯装置の温水のみを供給するように構成することにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができる。
【００４６】
また、前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の両方を供給するように構成することにより、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した給湯装置の温水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止することができる。
【００４７】
また、前記制御手段を、浴槽が空のとき、水道水のみを所定の水量供給するように構成することにより、浴槽が空のとき、給湯装置からの高温の温水が浴槽に供給され、浴槽が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止することができる。
【００４８】
また、浴槽に水道水を供給する前記他方の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少なくとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温した後、前記一方の配管を介して浴槽に供給することにより、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすることができる。
【００４９】
また、熱交換器の内部圧力が、給湯装置のタンクの内部圧力より常に低くなるように構成することにより、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換器内を流通する水が、給湯装置のタンク内に流出することを防止することができ、熱交換器内を流通する水によって、給湯装置のタンク内部が汚染されることを確実に防止することができる。
【００５０】
また、浴槽に接続した２本の配管の吐出口を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続するようにすることにより、給湯装置の温水及び水道水を、混合室内で混合した後、浴槽に供給することができ、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の給湯装置の一実施例を示す概略構造図である。
【図２】 同実施例の電気温水器を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面側面図である。
【図３】 同実施例の電気温水器のタンク内に貯留された温水の対流の状態を示す説明図である。
【図４】 同実施例の電気温水器のタンク内に配設した熱交換器に対する浴槽の設置高さの関係を示す説明図である。
【図５】 同実施例の浴槽に取り付けられるアダプタの説明図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】 同実施例の給湯装置を用いた浴槽のお湯張りの制御方法の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１ タンク
２ 上部ヒータ
３ 下部ヒータ
４ 熱交換器
４ａ 接続部
４ｂ 接続部
５ 給水管
６ 温水側配管
７ 熱交換器の配管
８ 熱交換器の配管
９ 水道水側配管
１０ 浴槽
１１ 減圧逆止弁
１２ 水位センサ
１３ ストレーナ
１４ 温度センサ
１５ 循環ポンプ
１６ ソレノイドバルブ
１７ 逆止弁
１８ ソレノイドバルブ
１９ ソレノイドバルブ
２０ 流量センサ
２１ 逆止弁
２２ 制御手段
２３ 制御手段
２４ 接続管
２５ 逆止弁
２６ 混合弁
２７ 温度センサ
２８ 流量センサ
２９ 配管経路
３０ 逃し弁
３１ 温度センサ
３２ 温度センサ
３３ アダプタ
Ｄ タンクの内径
ｄ 熱交換器の巻径
Ｆｄ 下降流
Ｆｕ 上昇流
Claims (8)
- 浴槽への給湯機能を備えるとともに、浴槽に接続した２本の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、熱交換器に浴槽内の湯を循環させるようにした給湯装置において、熱交換器の熱出力Ｐ（ｋｗ）と熱交換器を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）との比（Ｐ／Ｑ）を、１．２〜１．６の範囲に設定するようにするとともに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにし、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え、かつ、浴槽に接続した前記２本の配管を、逆止弁を配設した接続管により接続し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする給湯装置。
- 浴槽への給湯機能を備えるとともに、浴槽に接続した配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、熱交換器に浴槽内の湯を循環させるようにした給湯装置において、熱交換器を循環する湯の流量Ｑ（ｋｇ／ｍｉｎ）を制御することにより、熱交換器において約６０℃に加温した湯を、浴槽に供給するようにするとともに、浴槽に接続した２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにし、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え、かつ、浴槽に接続した前記２本の配管を、逆止弁を配設した接続管により接続し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする給湯装置。
- 前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止し、給湯装置の温水のみを供給するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の給湯装置。
- 前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の両方を供給するように構成したことを特徴とする請求項１又は２記載の給湯装置。
- 前記制御手段を、浴槽が空のとき、水道水のみを所定の水量供給するように構成したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の給湯装置。
- 浴槽に水道水を供給する前記他方の配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少なくとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温した後、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の給湯装置。
- 熱交換器の内部圧力が、給湯装置のタンクの内部圧力より常に低くなるようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の給湯装置。
- 浴槽に接続した２本の配管の吐出口を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７記載の給湯装置。
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