JP4123101B2 - 貯湯式温水器 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯タンク内の湯と風呂浴槽水を熱交換して追い焚きする機能を有した追い焚き機能付貯湯式温水器に関するものである。

従来のこの種の貯湯式温水器は、風呂循環路に電気ヒータを設け、追い焚き動作時に前記電気ヒータを加熱して浴槽水の追い焚きを行うのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、近年、安価な深夜電力で沸かした湯の熱量を有効に使って風呂の保温、追い焚きを行うことができる貯湯式温水器が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

この貯湯式温水器は図２に示すように、貯湯タンク１内に熱交換器４を設け、循環ポンプ１５によって浴槽水を熱交換器４を介して循環させ、貯湯タンク１内の高温湯の熱を利用し浴槽水の追いだき、保温を行うようになっている。また、使用が長期間に及ぶと、浴槽水に含まれる人体の垢などにより風呂循環路に汚物が蓄積される。そのため、使用者は浴槽水に洗剤を投入した後に循環ポンプ１５を強制的に運転し風呂循環路を洗浄する洗浄運転を実施する。
特開平０５−２６４０９９号公報 特開２００２−４８４１４号公報

しかしながら上記従来の貯湯式温水器では、洗浄運転を実施するために循環ポンプ１５を運転させても、結果的に風呂おい焚き運転を実施している状態になる。そのため、十分な洗浄効果を発揮するために循環ポンプ１５の運転時間を長くすると貯湯タンク１内の湯を浪費するという課題があった。

また、洗浄運転時は通常の保温運転と異なり、浴槽水の温度に関係なく強制的に風呂おい焚き運転されるために、浴槽内に高温の湯が流れ込み、やけどするおそれがあるという課題もあった。

本発明は上記課題を解決するもので、浴槽水の循環経路を適宜切り替えることで、効果的な循環経路の洗浄運転を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明の貯湯式温水器は、貯湯タンク内に配設した追い焚き用熱交換器をバイパスするバイパス路を構成し、前記バイパス路と熱交換器側経路の分岐部に、浴槽水を熱交換器側とバイパス路側に分配して通過させる分配手段を配設し、洗浄運転時間を計時する計時手段の計時時間に応じて前記分配手段を制御し、浴槽水が流れる流路を切り換えるよう構成してある。

また、熱交換器を通過した水とバイパス路を通過した水が混合される部分の温度を検出する温度検出手段を備え、洗浄運転中は混合された水の温度が所定温度以上にならないよう分配手段を制御するようにしたものである。

上記発明によれば、洗浄運転時に熱交換器をバイパスする期間を設けることにより貯湯タンクの湯を浪費することなく、風呂循環路を洗浄することができる。

また、洗浄運転中は浴槽内に流れこむ水の温度を監視しながら熱交換器を流れる水の流量を調節するので、浴槽に流れこむ水の温度が上がりすぎることを防止できる。

以上のように本発明によれば、追い焚き循環回路の洗浄運転機能を有することにより、衛生的で熱交換効率のよい風呂おい焚き機能を実現できる。

また、洗浄運転は計時手段の計時時間により熱交換器側とバイパス路側の流路を切換えるようにしてあるので、貯湯タンクの湯の熱量を浪費することなく、十分に配管を洗浄できるという効果がある。

また、洗浄運転後に再度洗浄運転が起動するまでの時間を計時し、洗浄運転時間を変更するので、貯湯タンクの湯の熱量を浪費することなく、短時間で配管洗浄作業を完了できるという効果がある。

また、洗浄運転中に浴槽に戻る水の温度が高温にならないよう分配手段を調節するので、入浴中に誤って洗浄運転を起動しても、加熱されすぎた湯の吐出によるやけどを防止するという効果がある。

請求項１記載の発明は、下部に給水口、上部に出湯口を有する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内部にあって前記加熱手段より上部に設けられた熱交換手段と、前記熱交換手段を介して浴槽水を循環する風呂循環路と、前記風呂循環路に介在し浴槽のお湯を循環させる循環手段と、前記熱交換手段をバイパスして熱交換手段の出口側に接続されるバイパス路と、浴槽水を前記熱交換手段と前記バイパス路に分配して通過させる分配手段と、前記風呂循環路の洗浄運転を起動する操作手段と、洗浄運転時間を計時する計時手段と、制御手段からなり、前記制御手段は、洗浄運転開始後、前記計時手段が所定時間計時するまで前記浴槽水を全て前記熱交換手段側を通過させ、その後に前記浴槽水を全て前記バイパス路側を通過させるように前記分配手段を制御し、かつ、洗浄運転終了後、前記計時手段が計時する時間が所定時間以内に操作手段で洗浄運転が起動された場合、浴槽水を熱交換手段側に通過させる時間を前回洗浄運転を行っ
たときよりも所定時間短縮するように分配手段を制御することを特徴とする。

そして、制御手段は計時手段の計時時間により循環手段と分配手段の動作を制御するので、貯湯タンク内の湯の熱量を浪費することなく、それぞれの循環路を洗浄することができるとともに、各循環路を流れているときの流量が多くなり、洗浄効果を向上させることができる。さらに、洗浄運転終了後のすすぎ運転（浴槽水を入れ替えた後、洗剤を入れないで循環運転を行い、配管内に残っている洗剤を洗い流す運転）を実施した場合に、貯湯タンク内の湯の熱量を浪費することなく、すすぎ運転を行うことができる。

請求項２記載の発明は、熱交換手段を通過した水とバイパス路を通過した水が混合される部分の温度を検出する温度検出手段を有し、洗浄運転中は前記温度検出手段が検出する温度が所定温度以上にならないよう分配手段を制御するようにしたもので、入浴中に誤って洗浄運転を実施しても、熱交換手段で加熱された高温湯がそのまま浴槽内に吐出することを防止できる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
（実施例１）
図１は本発明の実施例１の貯湯式温水器の構成図である。図１において、１は貯湯タンクで内部に３の加熱手段と２の熱交換手段を備えている。給水配管１４を介して貯湯タンク１下部から供給された水は、加熱手段２により加熱され約９０℃の温度で貯湯されている。蛇口を開くと貯湯タンク１上部から出湯配管１５を通じて湯を使用することができる。

熱交換手段２は風呂循環路８及び循環手段９を介して浴槽１０と接続され、循環手段９を動作させると浴槽１０に張られた浴槽水は熱交換手段２の内部を通過し浴槽１０に戻る。そのとき、熱交換手段２は貯湯タンク１内に貯湯された高温湯により高温状態となっているので、熱交換手段２を通過する水は熱交換により加熱される。

よって、浴槽水を熱交換手段２を通過させ循環させることで、浴槽水の沸き上げ、保温、おいだきを行うことができる。９ａはバイパス路で、浴槽水を熱交換手段２を通過させずに浴槽に戻す経路として構成されている。９ｂは分配手段で、浴槽水を熱交換手段２及びバイパス路９ａとに分配する機能を持つ。

浴槽水は分配手段９ｂで流路を分配されるが、熱交換手段２の出口で混合され浴槽１０に戻る。混合された水の温度は温度検出手段２１で検出される。分配手段９ｂを制御することで熱交換手段２を流れる流量とバイパス路９ａを流れる流量が変更され、その調節量により浴槽に戻る水の温度を調節することができる。

浴槽水の中には人体の垢などが含まれるため、浴槽水の循環を長期間行うと風呂循環路８、熱交換手段２、バイパス路９ａ内部に水アカが蓄積される。水アカが蓄積すると細菌が繁殖して不衛生になるだけでなく、浴槽水の循環流量低下により熱交換手段２の熱交換効率が低下し、沸き上げ時間が長くなるという不具合も発生する。

これを改善するために、配管洗浄運転機能が設けられている。浴槽１０に水を張った状態で浴槽１０に洗剤を投入した後に操作手段２２を操作すると、洗浄運転が開始される。洗浄運転が開始されると、制御手段２４は浴槽水が全てバイパス路９ａに流れるように分配手段９ｂを駆動し、循環手段９を動作させる。

浴槽水が循環すると流量検出手段１７により風呂循環路８を水が流れていることが検出される。この状態のまま計時手段２３が５秒を計時した時点で、制御手段２４は浴槽１０内部に水があることを認識し、浴槽水が全て熱交換手段２に流れるように分配手段９ｂを駆動する。

この状態で循環すると、浴槽水に含まれた洗剤により風呂循環路８及び熱交換手段２が洗浄される。このときバイパス路９ａは浴槽水が流れていないので洗浄されないが、浴槽水を全て熱交換手段２に流すことで流量を最大にすることができ、熱交換手段２に対する洗浄効果を高めることができる。

しかし、熱交換手段２へ浴槽水を流すことはおいだき状態と等価であるため、入浴しない浴槽水をいつまでもおいだきするのは貯湯タンク１に貯えられた熱量を浪費することになる。熱交換手段２が十分に洗浄されれば、熱交換手段２での循環は必要ないので、計時手段２３が５分間を計時した時点で制御手段２４は浴槽水が全てバイパス路９ａに流れるように分配手段９ｂを駆動する。この状態で循環すると、風呂循環路８及びバイパス路９ａが洗浄される。

流路切換後も継続して風呂循環路８は洗浄されるので、熱交換手段２よりも流路長が長い風呂循環路８も十分洗浄することができる。計時手段２３が１５分を計時すると、制御手段２４は循環手段９を停止し洗浄運転を終了する。

洗浄運転終了後は浴槽１０内の浴槽水は洗剤と配管内のゴミで汚れているので、浴槽１０の排水栓を抜いて浴槽水は排水する。このまま再度浴槽水を張り入浴すると、配管内に残った洗剤が浴槽１０内に流れ出すため、浴槽水が汚れてしまう。そのため、洗浄運転後に浴槽水を入れ替えたら、洗剤を入れずに操作手段２２を操作して洗浄運転を起動する。洗剤を入れない状態で循環を行うことにより配管内に残った洗剤を洗い流すことができる（以下この運転を“すすぎ運転”と呼ぶ）。

１回目の洗浄運転が終了してから２回目の洗浄運転が起動されるまでの時間が、計時手段２３により計時される。１回目の洗浄運転が終了してから１５分以内に洗浄運転が起動された場合は、制御手段２４はすすぎ運転としての運転が起動されたことを認識する。すすぎ運転は洗浄運転ほど循環時間は長くなくてよいので、制御手段２４は熱交換手段２側の循環時間５分間を２分間に、バイパス路９ａ側の循環時間１５分間を８分間に短縮する。これにより、熱交換手段２での無駄な放熱防止と、すすぎ運転の短時間化が実現できる。

次に誤操作による洗浄運転での動作を説明する。洗浄運転は浴槽１０に水を張った状態で実施するのが前提であるが、子供のいたずら等により浴槽１０に水が無い状態で洗浄運転が起動される場合がある。このとき、熱交換手段２内部に滞留した水が浴槽１０内に吐出することは防止しなければならない。

なぜなら、熱交換手段２は貯湯タンク１の高温湯にさらされている。循環停止状態では熱交換手段２の内部に滞留する水は少量ではあるが、貯湯タンク１内の湯と同じ約９０℃まで上昇している。浴槽１０に水がある場合は高温になった滞留水が吐出されても、量が少ないので浴槽水と混合され温度が緩和されるが、浴槽１０に水がない場合は滞留水は高温のまま浴槽１０内に吐出される。

子供が水のない浴槽１０内に入った状態で洗浄運転を起動すると、身体に高温湯をそのまま浴びるのでやけどするおそれがある。しかし、本貯湯式温水器では前述のように洗浄運転開始時は循環路をバイパス路９ａに切り換えて浴槽１０内の水の有無を確認している。流量検出手段１７で循環状態が検出されない場合は制御手段２４は洗浄運転を強制終了させる。よって、熱交換手段２内の滞留水が吐出することが防止できる。

次に入浴中に誤って洗浄運転が起動された場合の動作を説明する。入浴中は浴槽水の温度は４０℃くらいが通常である。このとき洗浄運転を起動すると、浴槽１０に水はあるので、洗浄運転は強制終了されない。熱交換手段２側を循環する間は４０℃の浴槽水が加熱されるので、高温の湯が５分間循環することになる。

熱交換手段２の滞留水のみ吐出するのとは違い、６０℃を超える湯が連続して吐出すると浴槽水がある状態でもやけどのおそれがある。そのため、制御手段２４は洗浄運転中の熱交換手段２側循環期間中に温度検出手段２１で６０℃を超える温度を検出した場合は、温度検出手段２１で検出する温度が６０℃になるように分配手段９ｂの分配量を調節する。

その結果、熱交換手段２を流れる流量は減少するが、本来の洗浄運転ではないので支障はない。これにより、入浴中に洗浄運転が起動されても、入浴者がやけどすることを防止できる。

本発明の実施例１における貯湯式温水器の構成図 従来の貯湯式温水器の構成図

符号の説明

１ 貯湯タンク
２ 熱交換手段
３ 加熱手段
８ 風呂循環路
９ 循環手段
９ａ バイパス路
９ｂ 分配手段
１７ 流量検出手段
２１ 温度検出手段
２２ 操作手段
２３ 計時手段
２４ 制御手段

Claims (2)

1. 下部に給水口、上部に出湯口を有する貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内部にあって前記加熱手段より上部に設けられた熱交換手段と、前記熱交換手段を介して浴槽水を循環する風呂循環路と、前記風呂循環路に介在し浴槽のお湯を循環させる循環手段と、前記熱交換手段をバイパスして熱交換手段の出口側に接続されるバイパス路と、浴槽水を前記熱交換手段と前記バイパス路に分配して通過させる分配手段と、前記風呂循環路の洗浄運転を起動する操作手段と、洗浄運転時間を計時する計時手段と、前記計時手段の計時時間により前記循環手段と前記分配手段の動作を制御する制御手段からなり、前記制御手段は、洗浄運転開始後、前記計時手段が所定時間計時するまで前記浴槽水を全て前記熱交換手段側を通過させ、その後に前記浴槽水を全て前記バイパス路側を通過させるように前記分配手段を制御し、かつ、洗浄運転終了後、前記計時手段が計時する時間が所定時間以内に操作手段で洗浄運転が起動された場合、浴槽水を熱交換手段側に通過させる時間を前回洗浄運転を行ったときよりも所定時間短縮するように分配手段を制御することを特徴とする貯湯式温水器。
2. 熱交換手段を通過した水とバイパス路を通過した水が混合される部分の温度を検出する温度検出手段を備え、制御手段は、洗浄運転中は前記温度検出手段が検出する温度が所定温度以上にならないよう分配手段を制御する請求項１記載の貯湯式温水器。

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