JP5197315B2 - 追焚き機能付き給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯タンクに貯留された湯を所定温度に調節して浴槽に供給することができると共に、前記浴槽内の浴水を追焚きすることができる追焚き機能付き給湯機に関する。

熱源機で沸き上げられた湯を貯湯タンクに一旦貯留し、該貯湯タンクに接続された給湯管路の端部に設けた給湯栓をユーザが開けたときに貯湯タンク内の湯がそのまま、または水でうめられて出湯するように構成された給湯機では、貯湯タンクから浴槽に供給した湯（浴水）が温度低下したときに該浴水を追焚きすることができる追焚き機能が付加されたもの（以下、追焚き機能付き給湯機」という）も開発されている。この追焚き機能付き給湯機では、浴槽に接続された追焚き用循環管路に浴水を流し、該浴水を熱交換器やヒータ等の追焚き用熱源機により加熱して追焚きする。

浴水中には人体から皮脂や角質等の汚れが洗い落とされるので、追焚き機能付き給湯機の追焚き用循環管路の内面や追焚き用熱源機内には、上記の汚れが不可避的に付着し、堆積する。そして、上記の汚れがある程度以上堆積すると、追焚き運転時に当該汚れが浴槽に再循環して浴槽や浴水を汚したり、追焚き用熱源機のエネルギー変換効率を低下させたりする。このため、追焚き用循環管路内や追焚き用熱源機に付着し、堆積した汚れを強制的に取り去る配管洗浄が推奨される。

例えば特許文献１に記載された給湯装置の洗浄装置では、浴槽内の水位をセンサにより検出し、浴槽内に温水が張られているときには、当該温水を追焚き用循環管路（循環用配管）に所定時間に亘って流して循環させた後に追焚き用循環管路に水道水を流し込んで追焚き用循環管路内の汚れを洗い流し、浴槽内に温水が張られていないときには、追焚き用循環管路に水道水を流し込んで追焚き用循環管路内の汚れを洗い流している。

特許第３８２１９２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載された洗浄装置では、例えば追焚き用循環管路の洗浄時にユーザが浴槽からの排水を実施すると、追焚き用循環管路を洗浄するのに十分な時間に亘って浴槽から追焚き用循環管路に浴水を循環させることができなくなってしまうことがある。そして、水道水を追焚き用循環管路に流し込んで行われる洗浄の継続時間は、浴槽から追焚き用循環管路に浴水を循環させて行った洗浄の継続時間を考慮したものではないので、洗浄装置の動作開始時での浴槽内の浴水の水位によっては、所望の洗浄効果が得られないことがある。

また、浴水や水道水を追焚き用循環管路に流すだけでは、該追焚き用循環管路内の汚れや追焚き用熱源機内の汚れを十分に除去することが困難である。多くのユーザは、市販の発泡性洗浄剤を購入し、この洗浄剤を用いた配管洗浄を自主的に行っている。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、追焚き用循環管路内を清浄に保ち易い追焚き機能付き給湯機を得ることを目的とする。

上記の目的を達成する本発明の浴槽給湯機能付き給湯機は、貯湯タンクに貯留された湯を所定温度に調節して浴槽に供給すると共に、浴槽内の浴水を浴槽に接続された追焚き用循環管路に流して追焚きする追焚き機能付き給湯機であって、貯湯タンクと追焚き用循環管路とを繋ぐ浴槽用給湯管路と、浴槽用給湯管路から追焚き用循環管路への湯水の注水量を調整する注水量調整部と、浴槽内の浴水の水位を検出する水位検出部と、追焚き用循環管路に浴槽内の浴水を循環させる浴槽側送水ポンプと、追焚き用循環管路を流れる浴水中に微小泡を生じさせる循環用微小泡発生部と、水位検出部により検出される浴槽での浴水の水位が予め定められた洗浄開始水位以下になったときに浴槽側送水ポンプと循環用微小泡発生部とを起動させて、微小泡を含んだ浴水による追焚き用循環管路内の循環洗浄を開始させると共に、浴槽側送水ポンプの動作時間の計時を開始し、その後、予め定められた終了条件が成立したときに浴槽側送水ポンプを停止させると共に浴槽側送水ポンプの動作時間の計時を終了する循環洗浄制御部と、循環洗浄の終了後に、循環洗浄制御部が計時した浴槽側送水ポンプの動作時間を基に追焚き用循環管路の注水洗浄に要する注水量を定め、注水流量調整部の動作を制御して前記定めた注水量に対応する量の湯水を浴槽用給湯管路から追焚き用循環管路へ注水して追焚き用循環管路内の注水洗浄を開始させる注水洗浄制御部とを有することを特徴とするものである。

本発明の追焚き機能付き給湯機では、循環洗浄制御部による制御の下に追焚き用循環管路の循環洗浄を行った後に、注水洗浄制御部による制御の下に循環洗浄の不足分を補うようにして追焚き用循環管路の注水洗浄が行われるので、追焚き用循環管路を常に十分な時間に亘って洗浄することができる。しかも、循環洗浄では微小泡を含んだ浴水で追焚き用循環管路を洗浄するので、高い洗浄効果を得易い。したがって、本発明によれば、追焚き用循環管路内を清浄に保ち易い追焚き機能付き給湯機が得られる。

以下、本発明の追焚き機能付き給湯機の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は下記の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本発明の追焚き機能付き給湯機の一例を示す概略図である。同図に示す追焚き機能付き給湯機１１０は、水を湯に沸き上げて所望箇所に給湯する機能と、浴槽１５０内の浴水１５０ａを追焚きする機能とを有するものであり、当該追焚き機能付き給湯機１１０は、ヒートポンプユニット１０とタンクユニット９０と制御装置１００とを備えている。以下、追焚き機能付き給湯機１１０の各構成要素について説明する。

上記のヒートポンプユニット１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、放熱器に相当する沸上げ用熱交換器３と、膨張弁５と、蒸発器７と、これらを環状に接続する循環配管９とによって構成された冷凍サイクルシステムを有し、沸上げ用熱源機として機能する。上記の冷凍サイクルシステムでは、二酸化炭素等の冷媒が圧縮機１で圧縮されて高温、高圧となった後に沸上げ用熱交換器３で放熱し、膨張弁５で減圧され、蒸発器７で吸熱してガス状態となって圧縮機１に吸入される。冷媒として二酸化炭素を用いる場合、高圧側では該二酸化炭素の臨界圧を超える条件下で運転することが好ましい。この冷凍サイクルシステムは、ユニットケースＵＣ₁に納められている。

一方、タンクユニット９０は、貯湯タンク２０、給水管路３０、貯湯用循環管路４０、熱源側循環管路５０、追焚き用循環管路６０、追焚き用熱交換器７０、および給湯管路８０を有している。

上記の貯湯タンク２０は、給水管路３０から供給される低温水を貯留すると共にヒートポンプユニット１０で沸き上げられた湯を貯留する積層式の貯湯タンクである。この貯湯タンク２０の下部には、給水管路３０が接続される水導入口２０ａと、貯湯用循環管路４０の往き管４０ａが接続される水導出口２０ｂとが設けられており、当該貯湯タンク２０の上部には、貯湯用循環管路４０の戻り管４０ｂが接続される温水導入口２０ｃと、給湯管路８０が接続される温水導出口２０ｄとが設けられている。また、貯湯タンク２０の中部には、後述するバイパス管４０ｃが接続されるバイパス水導入口２０ｅが設けられている。貯湯タンク２０は、常に満水状態に保たれる。

給水管路３０は、市水等の低温水を貯湯タンク２０、給湯管路８０、および所定の給湯先に供給する管路であり、減圧弁２５と第１〜第３給水管部３０ａ〜３０ｃとを有している。減圧弁２５は、第１給水管部３０ａの途中に設けられて、水道等の水源（図示せず）からの低温水の水圧を所定値に減じる。第１給水管部３０ａは、水源と貯湯タンク２０の水導入口２０ａとを繋ぎ、第２給水管部３０ｂは、減圧弁２５で第１給水管部３０ａから分岐して該第１給水管部３０ａと後述の第１〜第２混合弁７１ａ，７１ｂとを繋ぎ、第３給水管部３０ｃは、減圧弁２５の上流側で第１給水管部３０ａから分岐して該第１給水管部３０ａと所定の給湯先とを繋ぐ。図示の例では、給湯先の例として１つの給湯栓１６０が示されている。第１給水管部３０ａでの低温水の流れ方向を図１中に実線の矢印で示してある。

貯湯用循環管路４０は、貯湯タンク２０の水導出口２０ｂからヒートポンプユニット１０中の沸上げ用熱交換器３を経由して貯湯タンク２０の温水導入口２０ｃまたはバイパス水導入口２０ｅに達する管路であり、貯湯用送水ポンプ３３が設けられた往き管４０ａと、電動式の三方弁３５が設けられた戻り管４０ｂと、三方弁３５で戻り管４０ｂから分岐したバイパス管４０ｃとを有している。

上記の往き管４０ａは水導出口２０ｂと沸上げ用熱交換器３とを繋ぎ、戻り管４０ｂは沸上げ用熱交換器３と温水導入口２０ｃとを繋ぎ、バイパス管４０ｃは三方弁３５とバイパス水導入口２０ｃとを繋ぐ。貯湯タンク２０内の低温水をヒートポンプユニット１０で湯に沸き上げる沸上げ運転の初期段階では、ヒートポンプユニット１０による湯の沸上げ温度が低いので、十分な温度の湯が沸き上げられるようになるまでは、三方弁３５での戻り管４０ｂ側（温水導入口２０ｃ側）への流出路の弁体が閉弁されると共にバイパス管４０ｃ側への流出路の弁体が開弁されて、低温の湯がバイパス水導入口２０ｅから貯湯タンク２０に戻される。

熱源側循環管路５０は、貯湯タンク２０の温水導出口２０ｄから追焚き用熱交換器７０を経由して貯湯タンク２０の下部に達する管路であり、往き管５０ａと、タンク側送水ポンプ４５が設けられた戻り管５０ｂとを有している。往き管５０ａは貯湯タンク２０の温水導出口２０ｄと追焚き用熱交換器７０上部の温水導入口７０ａとを繋ぎ、戻り管５０ｂは追焚き用熱交換器７０下部の温水導出口７０ｂと貯湯タンク２０の下部とを繋ぐ。

追焚き用循環管路６０は、浴槽１５０から追焚き用熱交換器７０を経由して再び浴槽１５０に戻る管路であり、往き管６０ａと戻り管６０ｂとを有している。往き管６０ａは浴槽１５０と追焚き用熱交換器７０下部の浴水導入口７０ｃとを繋ぎ、戻り管６０ｂは追焚き用熱交換器７０上部の浴水導出口７０ｄと浴槽１５０とを繋ぐ。戻り管６０ｂには、浴水導出口７０ｄ側から浴槽１５０側に向かって、循環用微小泡発生部５１、水位検出部５３、水流検出部５５、および浴槽側送水ポンプ５７がこの順番で設けられている。なお、浴槽１５０内には浴槽アダプタ１４５が取り付けられ、上記の往き管６０ａおよび戻り管６０ｂの各々は当該浴槽アダプタ１４５に接続される。

上記の循環用微小泡発生部５１は、追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａ中に微小泡を生じさせるものであり、例えばエジェクタを用いて構成される。また、水位検出部５３は、例えば水位センサ（以下、「水位センサ５３」という）により構成され、該水位センサ５３の取付け位置を基準にして追焚き用循環管路６０内の水圧から浴槽１５０での浴水１５０ａの水位を検出する。水流検出部５５は、例えばフロースイッチ（以下、「フロースイッチ５５」という）により構成され、追焚き用循環管路６０での水流の有無を検出する。そして、浴槽側送水ポンプ５７は、浴槽１５０内の浴水１５０ａを追焚き用循環管路６０に循環させる。

追焚き用熱交換器７０は、追焚き用熱源機として機能して、熱源側循環管路５０を流れる湯と追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａとの間で熱交換を行って浴水１５０ａを加熱する。図示の例では、複数の伝熱プレートが当該追焚き用熱交換器７０での高さ方向に積層されたプレート式の水−水熱交換器が用いられている。熱源側循環管路５０および追焚き用循環管路６０を接続することができるように、追焚き用熱交換器７０の上部には上述した温水導入口７０ａと浴水導出口７０ｄが、また下部には上述した温水導出口７０ｂと浴水導入口７０ｃが設けられている。

上記の導入口７０ａ，７０ｃおよび導出口７０ｂ，７０ｄを有する追焚き用熱交換器７０では、追焚き運転時に上部が下部に比べて高温になるので、熱交換量を高め易いと共に貯湯タンク２０に戻す温水の温度を低め易い。このため、追焚き用熱交換器７０として熱交換能力が高いプレート式の熱交換器を用いることにより、貯湯タンク２０内に相当量の熱量が蓄積された状態で追焚き運転を行ったときでも貯湯タンク２０下部での貯留水を低温状態に保ち易くなる。

給湯管路８０は、貯湯タンク２０に貯留された湯と第２給水管部３０ｂからの低温水とを電動式の第１または第２混合弁７１ａ，７１ｂで混合して所定温度の温湯を調製し、該温湯を浴槽１５０や所定の給湯先、図示の例では給湯栓１６０に供給する管路であり、上記第１混合弁７１ａおよび第２混合弁７１ｂの他に第１〜第３給湯管部８０ａ〜８０ｃを有している。第１給湯管部８０ａは貯湯タンク２０の温水導出口２０ｄと第１〜第２混合弁７１ａ，７１ｂとを繋ぎ、第２給湯管部８０ｂは第１混合弁７１ａと追焚き用循環管路６０での戻り管６０ｂとを繋ぎ、第３給湯管部８０ｃは第２混合弁７１ｂと給湯栓１６０とを繋ぐ。なお、図１においては、給湯栓１６０からの湯水の流出方向を破線の矢印で示している。

図示の例では、熱源側循環管路５０の往き管５０ａでの貯湯タンク２０側の区間が第１給湯管部８０ａでの貯湯タンク側の区間を兼ねており、第１給湯管部８０ａと第１混合弁７１ａと第２給湯管部８０ｂとにより浴槽用給湯管路８０ＢＬが構成されている。浴槽用給湯管路ＢＬは、貯湯タンク２０と追焚き用循環管路６０とを繋ぐ管路であり、第１混合弁７１ａで所定温度に調製された温湯を追焚き用循環管路６０に注水する。勿論、第１混合弁７１ａの弁開度を調節することで第２給水管部３０ｂからの低温水を追焚き用循環管路６０に注水することも可能である。当該浴槽用給湯管路８０ＢＬでの第２給湯管部８０ｂには、第１混合弁７１ａ側から追焚き用循環管路６０側に向かって、注水電磁弁７３、流量検出部７５、および注水用微小泡発生部７７がこの順番で設けられている。

上記の注水電磁弁７３は、第２給湯管部８０ｂでの湯水の流量を調整し、流量検出部７５は、例えば流量センサ（以下、「流量センサ７５」という）により構成されて第２給湯管部８０ｂでの湯水の流量を検出する。これら注水電磁弁７３と流量検出部７５とは、浴槽用給湯管路８０ＢＬから追焚き用循環管路６０への湯水の注水量を調整する注水量調整部ＦＲを構成する。また、注水用微小泡発生部７７は、第２給湯管部８０ｂを流れる湯水中に微小泡を生じさせるものであり、例えばエジェクタを用いて構成される。

タンクユニット９０を構成する上述の構成部材のうち、給水管路３０、貯湯用循環管路４０、追焚き用循環管路６０、および給湯管路８０をそれぞれ除いた残りの構成部材は、ユニットケースＵＣ₂に納められている。給水管路３０、貯湯用循環管路４０、追焚き用循環管路６０、および給湯管路８０の各々は、その一部がユニットケースＵＣ₂の外部にまで延在している。

制御装置１００は、上記のユニットケースＵＣ₂内に配置された制御装置本体９３と、該制御装置本体９３の入力装置として機能するリモートコントローラ９５とを有している。制御装置本体９３は、ヒートポンプユニット１０、貯湯用送水ポンプ３３、三方弁３５、タンク側送水ポンプ４５、循環用微小泡発生部５１、浴槽側送水ポンプ５７、第１混合弁７１ａ、第２混合弁７１ｂ、注水電磁弁７３、および注水用微小泡発生部７７に接続されて、これらの動作を制御する。具体的には、当該制御装置本体９３の入力装置として機能するリモートコントローラ９５からユーザが入力した沸上げ開始時刻、沸上げ温度、張り湯温度、湯張り湯量、給湯温度等の情報や湯張り運転開始指令、追焚き運転開始指令等の指令と、貯湯タンク２０に設けられた温度センサ（図示せず）、水位センサ５３、フロースイッチ５５、流量センサ７５等の検出結果等とに基づいて、上記の構成部材の動作を制御する。

リモートコントローラ９５は、上記の情報や指令を入力するための操作部９５ａと、該操作部９５ａから入力した情報や指令等を表示するための表示部９５ｂとを有しており、台所や浴室等に設置されて制御装置本体９３に有線接続または無線接続される。

上述の各構成部材を備えた追焚き機能付き給湯機１１０では、例えばユーザがリモートコントローラ９５から入力した沸上げ開始時刻になると、制御装置１００による制御の下にヒートポンプユニット１０および貯湯用送水ポンプ３３が起動されて沸上げ運転が開始され、貯湯タンク２０に設けられた温度センサ（図示せず）の検出結果から所定温度の湯が貯湯タンク２０に所定量貯留されたと判断されるまで継続される。この間、貯湯タンク２０下部の水導出口２０ｂから貯湯用循環管路４０に低温水が流入し、ヒートポンプユニット１０で湯に沸き上げられて貯湯タンク２０上部の温水導入口２０ｃから貯湯タンク２０に戻される。ただし、ヒートポンプユニット１０による湯の沸上げ温度が低い沸上げ運転の初期段階では、貯湯用循環管路４０についての説明の中で既に述べたように、低温の湯がバイパス水導入口２０ｅから貯湯タンク２０に戻される。

ユーザが給湯栓１６０を開けると、給湯栓１６０が開いたことが例えば第３給湯管部８０ｃに設けられたセンサ（図示せず）によって検出され、給湯運転が開始される。この給湯運転では、制御装置１００による制御の下に第２混合弁７１ｂでの第１給湯管部８０ａ側の弁開度および第２給水管部３０ｂ側の弁開度が調整されて、所定の給湯温度に調製された湯が給湯栓１６０から出湯する。

また、ユーザがリモートコントローラ９５から湯張り運転開始指令を入力すると、湯張り運転が開始される。この湯張り運転では、制御装置１００による制御の下に第１混合弁７１ａでの第１給湯管部８０ａ側の弁開度および第２給水管部３０ｂ側の弁開度が調整されると共に注水電磁弁７３が開弁して、第１混合弁７１ａにより所定の張り湯温度に調製された温湯が第２給湯管部８０ｂを流れて追焚き用循環管路６０に流入し、さらには該追焚き用循環管路６０の往き管６０ａと戻り管６０ｂとを流れて浴槽１５０に流入する。浴槽１５０への湯張り湯量は、水位センサ５３の検出結果と流量センサ７５の検出結果とに基づいて制御装置１００により調整され、リモートコントローラ９５からユーザが予め入力しておいて湯張り湯量に達すると、制御装置１００による制御の下に注水電磁弁７３が閉弁して湯張り運転が終了する。

ユーザがリモートコントローラ９５から追焚き運転開始指令を入力すると、制御装置１００による制御の下にタンク側送水ポンプ４５および浴槽側送水ポンプ５７が起動されて追焚き運転が開始される。貯湯タンク２０に貯留されている湯が熱源側循環管路５０に流入する一方で浴槽１５０内の浴水１５０ａが追焚き用循環管路６０の往き管６０ａに流入し、熱源側循環管路５０を流れる湯と追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａとの間で追焚き用熱交換器７０により熱交換が行われて浴水１５０ａが加熱され、該加熱された浴水１５０ａが追焚き用循環管路６０の戻り管６０ｂから浴槽１５０に戻される。この追焚き運転は、例えば戻り管６０ｂに配置された温度センサ（図示せず）の検出結果から浴槽１５０内の浴水１５０ａが所定温度にまで加熱されたと判断されるまで、継続される。

そして、例えばユーザが浴槽１５０の栓（図示せず）を抜き、水位センサ５３により検出される浴槽１５０での浴水１５０ａの水位が予め定められた洗浄開始水位以下になると、制御装置１００による制御の下に循環用微小泡発生部５１と浴槽側送水ポンプ５５とが起動されて、追焚き用循環管路６０の循環洗浄運転が開始さる。また、該循環洗浄運転の終了後には、制御装置１００による制御の下に浴槽用給湯管路８０ＢＬから追焚き用循環管路６０に湯水が注水されて、追焚き用循環管路６０の注水洗浄運転が開始さる。追焚き機能付き給湯機１１０は、追焚き用循環管路６０の洗浄形態に特徴を有しているので、以下、当該洗浄形態について図２〜図５を参照して詳述する。

図２は、図１に示した追焚き機能付き給湯機での制御装置の構成と該制御装置に接続された構成部材とを概略的に示すブロック図である。同図に示すように、制御装置１００の制御装置本体９３は制御部９１と記憶部９２とを有しており、制御部９１は沸上げ制御部９１ａ、給湯制御部９１ｂ、湯張り制御部９１ｃ、追焚き制御部９１ｄ、循環洗浄制御部９１ｅ、および注水洗浄制御部９１ｆを含んでいる。なお、図２に示した構成要素のうちで図１を参照して既に説明した構成要素については、図１で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

上記の沸上げ制御部９１ａは、前述した沸上げ運転時にヒートポンプユニット１０、貯湯用送水ポンプ３３、および三方弁３５の動作を制御し、給湯制御部９１ｂは、前述した給湯運転時に第２混合弁７１ｂの動作を制御する。また、湯張り制御部９１ｃは、前述した湯張り運転時に第１混合弁７１ａの動作を制御すると共に水位センサ５３および流量センサ７５の検出結果を用いて注水電磁弁７３の動作を制御し、追焚き制御部９１ｄは、前述した追焚き運転時にタンク側送水ポンプ４５および浴槽側送水ポンプ５７の動作を制御する。そして、循環洗浄制御部９１ｅは、先述した循環洗浄運転時に水位センサ５３およびフロースイッチ５５の検出結果を用いて循環用微小泡発生部５１および浴槽側送水ポンプ５５の動作を制御し、注水洗浄制御部９１ｆは、先述した注水洗浄運転時に流量センサ７５の検出結果を用いて注水電磁弁７３の動作を制御する。

図３は、図１に示した追焚き機能付き給湯機での追焚き用循環管路の洗浄手順を概略的に示すフローチャートである。図示の例では、追焚き機能付き給湯機１１０の制御装置本体９３（図１参照）がステップＳ１〜Ｓ１３を行って、追焚き用循環管路を洗浄する。

最初に行われるステップＳ１は、湯張り運転が終了してから注水洗浄運転が終了するまでの間、断続的に行われるステップであり、当該ステップＳ１では、水位センサ５３（図１および図２参照）の検出結果に基づいて浴槽１５０での現在の浴水１５０ａ（図１参照）の水位を循環洗浄制御部９１ｅ（図２参照）が判定する。

次いで行われるステップＳ２では、ステップＳ１で判定した浴水１５０ａの現在の水位が循環洗浄を開始すべき洗浄開始水位以下に低下した否かを循環洗浄制御部９１ｅが判断する。上記の洗浄開始水位は、例えば浴槽１５０の構造や深さ等を考慮して追焚き機能付き給湯機１１０（図１参照）のメーカにより予め決定され、そのデータが制御装置本体９３の記憶部９２（図２参照）に格納される。また、湯張り運転終了時からの浴水１５０ａの水位低下量により上記の洗浄開始水位を設定することもでき、例えば湯張り完了時の水位から１０ｃｍ低い水位を洗浄開始水位としてそのデータが記憶部９２に格納される。

このステップＳ２で浴水１５０ａの現在の水位が洗浄開始水位以下ではないと判断されたときにはステップＳ１に戻って該ステップＳ１以降を繰り返し、浴水１５０ａの現在の水位が洗浄開始水位以下であると判断されたときにはステップＳ３に進む。例えばユーザが浴槽１５０の栓を抜くと、浴水１５０ａの水位が漸次低下し、やがて洗浄開始水位以下となってステップＳ３に進むことになる。

ステップＳ３では、循環洗浄制御部９１ｅにより浴槽側送水ポンプ５７（図１および図２参照）が起動されると共に、循環洗浄制御部９１ｅが浴槽側送水ポンプ５７の動作時間の計時を開始する。浴槽側送水ポンプ５７の起動により、浴槽１５０内の浴水１５０ａが追焚き用循環管路６０の往き管６０ａ、追焚き用熱交換器７０、戻り管６０ｂ（図１参照）、および浴槽１５０をこの順番で循環し始め、循環洗浄が開始される。

次いで行われるステップＳ４では、循環洗浄制御部９１ｅにより循環用微小泡発生部５１（図１参照）が起動される。循環用微小泡発生部５１の起動により、追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａ中に多数の微小泡が生じ、該微小泡が戻り管６０ｂ、浴槽１５０、往き管６０ａ、追焚き用熱交換器７０、および戻り管６０ｂをこの順番で循環して、これらの内面に付着し、堆積している角質や皮脂等の汚れが当該微小泡により除去される。なお、ステップＳ４とステップＳ３とは実施の順番を入れ替えることも可能である。

ステップＳ５では、浴槽側送水ポンプ５７の動作時間が予め定められた最大時間（循環最大時間）を超過したか否かを循環洗浄制御部９１ｅが判断する。上記の循環最大時間は、追焚き機能付き給湯機１１０のメーカにより予め定められて、そのデータが制御装置本体９３の記憶部９２に格納される。循環洗浄制御部９１ｅは、記憶部９２に格納されている循環最大時間のデータを用いてステップＳ５を行う。

このステップＳ５で浴槽側送水ポンプ５７の動作時間が循環最大時間を超過していないと判断されたときはステップＳ６に進んで、循環洗浄が可能な量の浴水１５０ａが浴槽１５０に残っている否かを循環洗浄制御部９１ｅが判断する。例えば、水位センサ５３の検出結果に基づいて循環洗浄制御部９１ｅが当該判断を行うように給湯機１１０を構成することができる。また、追焚き用循環管路６０でのフロースイッチ５５による水流検出の有無に基づいて循環洗浄制御部９１ｅが当該判断を行うように追焚き機能付き給湯機１１０を構成することもできる。図３においては、循環洗浄が可能な量の浴水１５０ａが浴槽１５０内に残っていないことを「浴水なし」と表記している。

上記のステップＳ６で循環洗浄が可能な量の浴水１５０ａが浴槽１５０に残っていると判断されたときにはステップＳ５に戻って該ステップＳ５以降を繰り返し、循環洗浄が可能な量の浴水１５０ａが浴槽１５０には残っていないと判断されたときにはステップＳ７に進む。また、上述したステップＳ５で浴槽側送水ポンプ５７の動作時間が循環最大時間を超過していると判断されたときにも、ステップＳ７に進む。浴槽側送水ポンプ５７の動作時間が循環最大時間を超過したこと、および循環洗浄が可能な量の浴水１５０ａが浴槽１５０に残っていないことは、それぞれ、追焚き機能付き給湯機１１０での循環洗浄運転を終了させる契機となり、終了条件に相当する。

ステップＳ７では、循環洗浄制御部９１ｅにより浴槽側送水ポンプ５７が停止されると共に、循環洗浄制御部９１ｅが浴槽側送水ポンプ５７の動作時間の計時を終了して計時データを記憶部９２に格納する。この後に行われるステップＳ８では、循環洗浄制御部９１ｅにより循環用微小泡発生部５１が停止される。このステップＳ８まで行うことにより、追焚き用循環管路６０の循環洗浄運転が終了する。なお、ステップＳ７とステップＳ８とは実施の順番を入れ替えることも可能である。

次いで行われるステップＳ９では、注水洗浄制御部９１ｆ（図２参照）により注水電磁弁７３（図１および図２参照）が開弁されて、注水洗浄運転が開始される。注水電磁弁７３の開弁により、浴槽用給湯管路ＢＬ（図１参照）から追焚き用循環管路６０に湯水が注水され、該湯水が戻り管６０ｂ、追焚き用熱交換器７０、および往き管６０ａを流れて、往き管６０ａおよび戻り管６０ｂの各々から浴槽１５０に流入する。

ステップＳ１０では、注水洗浄制御部９１ｆにより注水用微小泡発生部７７（図１および図２参照）が起動される。注水用微小泡発生部７７の起動により、浴槽用給湯管路ＢＬを流れる湯水中に多数の微小泡が生じ、該微小泡が戻り管６０ｂ、追焚き用熱交換器７０、および往き管６０ａを流れて、戻り管６０ｂ、循環用微小泡発生部５１、水位センサ５３、フロースイッチ５５、浴槽側送水ポンプ５７、追焚き用熱交換器７０、および往き管６０ａそれぞれの内面に付着し、堆積している角質や皮脂等の汚れが当該微小泡により除去される。なお、ステップＳ９とステップＳ１０とは実施の順番を入れ替えることも可能である。

ステップＳ１１では、注水洗浄運転で浴槽用給湯管路ＢＬから追焚き用循環管路６０に注水された湯水の総量が予め定められた注水量を超過したか否かを、流量センサ７５の検出結果に基づいて注水洗浄制御部９１ｆが判断する。勿論、浴槽用給湯管路ＢＬから追焚き用循環管路６０に注水された湯水の総量を注水電磁弁７３の開弁からの経過時間に基づいて注水洗浄制御部９１ｆが算出し、該算出結果に基づいて上記総量が予め定められた注水量を超過したか否かを注水洗浄制御部９１ｆが判断するように追焚き機能付き給湯機１１０を構成することも可能である。

なお、上記の総量は、例えば、追焚き用循環管路６０の洗浄に要する水量として追焚き機能付き給湯機１１０のメーカが予め定めた水量と循環洗浄運転で実際に供給された洗浄水量との差分とすることもできるし、追焚き機能付き給湯機１１０のメーカが循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプ５７の動作時間毎に予め定めた量とすることもできる。循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプ５７の動作時間毎に上記の総量を定める点については、後に図４および図５を参照して詳述する。上記総量のデータは、記憶部９２に予め格納される。

ステップＳ１１で追焚き用循環管路６０に注水された湯水の総量が予め定められた注水量を超過していないと判断されたときには当該ステップＳ１１を繰り返し、予め定められた注水量を超過したと判断されたときにはステップＳ１２に進んで、注水洗浄制御部９１ｅにより注水用微小泡浴発生部７７が停止される。この後、ステップＳ１３に進んで、注水洗浄制御部９１ｅにより注水電磁弁７３が閉弁され、注水洗浄運転が終了する。このステップＳ１３まで行うことにより、追焚き用循環管路６０の洗浄が終了する。なお、ステップＳ１２とステップＳ１３とは実施の順番を入れ替えることも可能である。

図４は、循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプの動作時間と注水洗浄運転で浴槽用給湯管路から追焚き用循環管路に注水する湯水の総量との関係の一例を示す図表である。図示の例では、循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプ５７（図１参照）の動作時間（同図においては「循環洗浄時間」と表記している）を０（ゼロ）秒〜３０秒未満と３０秒〜循環最大時間（具体的には６０秒）との２段階に分けて、注水洗浄運転での総注水量を選定している。また、注水洗浄運転での総注水量は、上記の動作時間に拘わらず注水すべき基本注水量と、上記の動作時間に応じて変化する補正注水量との合算量としている。

基本注水量は１２リットル（図４においては「リットル」を記号「Ｌ」で表している）であり、補正注水量は、循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプ５７の動作時間が０（ゼロ）秒〜３０秒未満のときは３リットル、３０秒〜循環最大時間のときには０（ゼロ）リットルとなっている。したがって、上記の動作時間が０（ゼロ）秒〜３０秒未満のときは１５リットルの湯水が浴槽用給湯管路８０ＢＬから追焚き用循環管路６０（図１参照）に注水され、３０秒〜循環最大時間のときは１２リットルの湯水が浴槽用給湯管路８０ＢＬから追焚き用循環管路６０に注水される。

図５は、循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプの動作時間と注水洗浄運転で浴槽用給湯管路から追焚き用循環管路に注水する湯水の総量との関係の他の例を示す図表である。図示の例では、循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプ５７（図１参照）の動作時間（同図においては「循環洗浄時間」と表記している）が０（ゼロ）秒〜３０秒未満のときには５秒ごとに６段階に分けて注水洗浄運転での総注水量を選定し、上記の動作時間が３０秒〜循環最大時間のときには注水洗浄運転での総注水量を１つのみ選定している。また、注水洗浄運転での総注水量は、上記の動作時間に拘わらず注水すべき基本注水量と、上記の動作時間に応じて変化する補正注水量との合算量としている。

基本注水量は１２リットル（図５においては「リットル」を記号「Ｌ」で表している）であり、補正注水量は、循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプ５７の動作時間が０（ゼロ）秒〜３０秒未満のときは３リットル〜０．５リットルに亘って０．５リットル単位で変化しており、３０秒〜循環最大時間のときには０（ゼロ）リットルとなっている。したがって、上記の動作時間が０（ゼロ）秒〜３０秒未満のときは１５リットル〜１２．５リットルの湯水が浴槽用給湯管路ＢＬから追焚き用循環管路６０（図１参照）に注水され、３０秒〜循環最大時間のときは１２リットルの湯水が浴槽用給湯管路ＢＬから追焚き用循環管路６０に注水される。

追焚き機能付き給湯機１１０（図１参照）では、図４や図５に例示した関係に対応するデータが記憶部９２（図１参照）に格納され、注水洗浄制御部９１ｆ（図２参照）によりテーブル管理されて、前述したステップＳ１１で用いられる。勿論、既に説明したように、追焚き用循環管路６０の洗浄に要する水量を追焚き機能付き給湯機１１０のメーカが予め定め、当該水量と循環洗浄運転で実際に追焚き用循環管路６０（図１参照）に供給された洗浄水量との差分を注水洗浄制御部９１ｆが求めて、該差分に相当する量の湯水を注水洗浄時に浴槽用給湯管路から追焚き用循環管路へ注水するように追焚き機能付き給湯機１１０を構成することもできる。

上述のようにして追焚き用循環管路６０の循環洗浄運転と注水洗浄運転とを行う追焚き機能付き給湯機１１０では、追焚き用循環管路６０の循環洗浄を行った後に、該循環洗浄の不足分を補うようにして注水洗浄が行われるので、たとえ循環洗浄運転の開始時における浴水１５０ａの水位が低くて十分な時間に亘って循環洗浄を行うことができないときでも、追焚き用循環管路６０内を十分な時間に亘って洗浄することができる。しかも、循環洗浄運転および注水洗浄運転の各々で微小泡を含んだ湯水で追焚き用循環管路６０内を洗浄するので、高い洗浄効果を得易い。したがって、当該追焚き機能付き給湯機１１０では、追焚き用熱交換器７０内も含めて、追焚き用循環管路６０内を清浄に保ち易い。その結果として、当該追焚き機能付き給湯機１１０では、追焚き用循環管路が清浄に保たれない追焚き機能付き給湯機に比べ、装置寿命を延ばすことも比較的容易である。

例えば、追焚き機能付き給湯機１１０で循環洗浄運転を例えば６０秒間行うと、戻り管６０ｂでの循環微小泡発生部５１から浴槽１５０（図１参照）に至る区間では皮脂汚れがほとんど付着しない状態が実現した。また、汚れが結合した微小泡は浴槽１５０で水面側に浮上し、皮脂汚れの少ない浴水１５０ａが往き管６０ａ（図１参照）に流入することから、往き管６０ａから循環用微小泡発生部５１にかけての区間での皮脂汚れも低減することができた。

微小泡を含んだ浴水をプレート式の熱交換器に循環させてプレート表面を詳細に観察したところ、微小泡はプレートに付着していた皮脂汚れを表面吸着により除去して、また浴水に含まれる皮脂汚れをトラップして、プレート表面を浴水の流れ方向に移動することがわかった。

微小泡の上記作用により、往き管６０ａ、戻り管６０ｂ、および追焚き用熱交換器７０の各々での汚染度（残留油分量）は、循環用微小泡発生部５１により浴水１５０ａ中に微小泡を生じさせて循環洗浄運転を行った場合、微小泡を生じさせずに循環洗浄運転を行った場合に比較して最大１／５以下に抑えることができ、付着油分量を低く保つことができた。浴水１５０ａ中に微小泡を生じさせずに循環洗浄運転を行うと、入浴回数に比例して皮脂汚れが増加した。浴水１５０ａ中に微小泡を生じさせずに循環洗浄運転を行った場合の汚染度は、およそ１２０μｇ／ｃｍ²であった。

また、注水用微小泡発生部７７（図１参照）により湯水中に微小泡を生じさせて注水洗浄運転を行う場合、該注水洗浄運転を３０秒間程度行えば往き管６０ａおよび戻り管６０ｂでの汚染度を低減することができ、注水洗浄運転を３分間程度行えば汚染度を更に低減することができる。

以上、本発明の追焚き機能付き給湯機について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば、沸上げ運転での湯の沸上げは、ヒートポンプユニットにより行う他に、貯湯タンク内に配置したヒータにより行うこともできる。また、追焚き用熱源機としては、貯湯タンク内の湯を熱源としても用いる追焚き用熱交換器の他に、追焚き用のヒータを用いることもできる。浴槽用給湯管路に注水用微小泡発生部を設けることは必須の要件ではなく、任意の要件とすることができるが、追焚き用循環管路内を清浄に保つという観点からは、注水用微小泡発生部を設けた方が好ましい。

注水洗浄運転で浴槽用給湯管路から追焚き用循環管路に注水する湯水の総量を循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプの動作時間毎に予め定める場合、上記の総量と上記の動作時間との関係は、図４または図５に示した関係に限定されるものではなく、循環用微小泡発生部の性能、循環洗浄運転時の浴槽側送水ポンプの運転条件、注水用微小泡発生部の有無、注水用微小泡発生部がある場合の該注水用微小泡発生部の性能、注水洗浄運転時の浴槽側送水ポンプの運転条件等を考慮して適宜変更可能である。本発明については、上述した以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。

本発明の追焚き機能付き給湯機は、家庭用または業務用の給湯機として好適に用いることができる。

本発明の追焚き機能付き給湯機の一例を示す概略図である。 本発明の追焚き機能付き給湯機の制御ブロック図である。 本発明の追焚き用循環管路の洗浄手順を示すフローチャートである。 本発明の循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプの動作時間と注水洗浄運転で注水する湯水の総量との関係の一例を示す図表である。 本発明の循環洗浄運転での浴槽側送水ポンプの動作時間と注水洗浄運転で注水する湯水の総量との関係の他の例を示す図表である。

符号の説明

１０ ヒートポンプユニット
２０ 貯湯タンク
３０ 給水管路
４０ 貯湯用循環管路
５０ 熱源側循環管路
５１ 循環用微小泡発生部
５３ 水位センサ（水位検出部）
５５ フロースイッチ（水流検出部）
５７ 浴槽側送水ポンプ
６０ 追焚き用循環管路
６０ａ 往き管
６０ｂ 戻り管
７０ 追焚き用熱交換器（追焚き用熱源機）
７３ 注水電磁弁（注水量調整部）
７５ 流量センサ
７７ 注水用微小泡発生部
８０ 給湯管路
８０ＢＬ 浴槽用給湯管路
９０ タンクユニット
９１ 制御部
９１ｅ 循環洗浄制御部
９１ｆ 注水洗浄制御部
９２ 記憶部
９３ 制御装置本体
９５ リモートコントローラ
１００ 制御装置
１１０ 追焚き機能付き給湯機
１５０ 浴槽
１５０ａ 浴水

Claims (6)

1. 貯湯タンクに貯留された湯を所定温度に調節して浴槽に供給すると共に、前記浴槽内の浴水を前記浴槽に接続された追焚き用循環管路に流して追焚きする追焚き機能付き給湯機であって、
   前記貯湯タンクと前記追焚き用循環管路とを繋ぐ浴槽用給湯管路と、
   該浴槽用給湯管路から前記追焚き用循環管路への湯水の注水量を調整する注水量調整部と、
   前記浴槽内の浴水の水位を検出する水位検出部と、
   前記追焚き用循環管路に前記浴槽内の浴水を循環させる浴槽側送水ポンプと、
   前記追焚き用循環管路を流れる浴水中に微小泡を生じさせる循環用微小泡発生部と、
   前記水位検出部により検出される前記浴槽での浴水の水位が予め定められた洗浄開始水位以下になったときに前記浴槽側送水ポンプと前記循環用微小泡発生部とを起動させて、前記微小泡を含んだ浴水による前記追焚き用循環管路内の循環洗浄を開始させると共に、前記浴槽側送水ポンプの動作時間の計時を開始し、その後、予め定められた終了条件が成立したときに前記浴槽側送水ポンプを停止させると共に前記浴槽側送水ポンプの動作時間の計時を終了する循環洗浄制御部と、
   前記循環洗浄の終了後に、前記循環洗浄制御部が計時した前記浴槽側送水ポンプの動作時間を基に前記追焚き用循環管路の注水洗浄に要する注水量を定め、前記注水流量調整部の動作を制御して前記定めた注水量に対応する量の湯水を前記浴槽用給湯管路から前記追焚き用循環管路へ注水して前記追焚き用循環管路内の注水洗浄を開始させる注水洗浄制御部と、
   を有することを特徴とする追焚き機能付き給湯機。
2. 前記追焚き用循環管路での水流の有無を検出する水流検出部を更に備え、
   前記循環洗浄制御部は、前記追焚き用循環管路での水流が前記水流検出部によって検出されなくなったときに前記終了条件が成立したものと判断して、前記浴槽側送水ポンプを停止させると共に前記浴槽側送水ポンプの動作時間の計時を終了する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の追焚き機能付き給湯機。
3. 前記循環洗浄制御部は、前記浴槽側送水ポンプの動作時間が予め定められた最大時間を超えたときに前記終了条件が成立したものと判断して、前記浴槽側送水ポンプを停止させると共に前記浴槽側送水ポンプの動作時間の計時を終了することを特徴とする請求項１または２に記載の追焚き機能付き給湯機。
4. 前記注水洗浄制御部は、前記循環洗浄制御部が計時した前記浴槽側送水ポンプの動作時間が前記最大時間を超えたときには、予め定められた基本注水量の湯水を前記浴槽用給湯管路から前記追焚き用循環管路へ注水することを特徴とする請求項３に記載の追焚き機能付き給湯機。
5. 前記注水洗浄制御部は、前記循環洗浄制御部が計時した前記浴槽側送水ポンプの動作時間が前記最大時間を超えないときには、予め定められた基本注水量と前記浴槽側送水ポンプの動作時間に応じて予め定められた補正注水量との合算量の湯水を、前記浴槽用給湯管路から前記追焚き用循環管路へ注水することを特徴とする請求項３または４に記載の追焚き機能付き給湯機。
6. 前記浴槽用給湯管路を流れる湯水中に微小泡を生じさせる注水用微小泡発生部を更に備え、
   前記注水洗浄制御部は、前記注水洗浄時に前記浴槽用給湯管路から前記追焚き用循環管路に湯水を注水するときに、前記注水用微小泡発生部を動作させて前記浴槽用給湯管路を流れる湯水中に微小泡を生じさせる、
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の追焚き機能付き給湯機。

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