JP5226622B2 - 風呂装置 - Google Patents

Description

この発明は、２つの浴槽を１つの風呂循環回路に選択的に接続すると共に、一方の浴槽での追い焚き時、他の浴槽の残湯の熱量も追い焚きに利用するようにした風呂装置に関するものである。

従来よりこの種のものでは、２つの浴槽にそれぞれ電磁弁を備えた湯張り管や風呂循環回路の戻り管、往き管が接続されることで、湯張り時には２つの湯張り管の一方の電磁弁開、他方の電磁弁閉として一方の浴槽の湯張りが行われ、他方の浴槽の湯張りではこの逆を行なって湯張りされるものであり、又追い焚き時でも、戻り管と往き管の一方の電磁弁開、他方の電磁弁閉として、一方の浴槽の追い焚きが行われるもので、更にこの逆の電磁弁を開成すれば、他方の浴槽の追い焚きが行われ、１つの風呂循環回路を利用して２つの浴槽の湯張りや追い焚きが良好に行われるものであった。（特許文献１参照）

特開平７−３２４８０８号公報

ところでこの従来のものでは、二世帯住宅で使用する場合には、機器が一台で済んで２台不用であることから、極めて経済的であり安価で済むものであるが、例えば一方の浴槽を単独で追い焚きをする場合、他方の浴槽が追い焚き直後で多量の残湯熱量が残っていたとしても、この残湯熱量を簡単に使用することが出来ず、貯湯タンク内の保有熱量を使用することとなり、効率の良い熱の使用が出来ず、無駄に熱量を使用することになりこの熱の回収も行えないと言う課題を有するものであった。

この発明はこの点に着目し上記欠点を解決するため、特にその構成を、加熱手段により加熱された高温水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内上部に備えられ貯湯水との熱交換で浴槽水を加熱する風呂熱交換器と、該風呂熱交換器に接続した風呂循環ポンプを備えた戻り管と往き管から成る風呂循環回路と、該風呂循環回路に戻り三方弁及び往き三方弁を介して接続された第１浴槽と第２浴槽と、前記戻り三方弁と往き三方弁の流路を切り換える制御回路とを備え、１つの風呂循環回路で第１浴槽と第２浴槽の追い焚きを個別に行えるようにしたものに於いて、前記風呂循環回路には残湯熱交換器を備え、一方の浴槽の追い焚き時に、他方の浴槽の残湯湯温が追い焚きする浴槽湯温より所定温度以上高い場合には、前記残湯熱交換器で残湯から吸熱しながら追い焚きするようにしたものである。

又請求項２では、前記残湯熱交換器は、戻り三方弁と風呂循環ポンプとを結ぶ戻り管と、戻り三方弁と並列に接続された残湯戻り三方弁と往き三方弁と並列に接続された残湯往き三方弁とを結ぶ残湯路とを一体に形成して構成され、更に残湯熱交換器の入り口側の残湯路には残湯温度センサを備えたものである。

以上のようにこの発明によれば、一方の浴槽の追い焚き時に、他方の追い焚きをしない浴槽の残湯湯温が追い焚きする浴槽湯温より所定温度高い場合には、この追い焚きをしない浴槽の残湯を残湯熱交換器に流通させて、追い焚きする浴槽湯に吸熱させることで、追い焚きしながら残湯から吸熱して、無駄に放熱される残湯の熱量を効率良く利用することが出来ると共に、貯湯タンク内の保有熱量の使用も極力抑えることが出来、無駄がなく効率の良い追い焚きが常に行われ極めて使用勝手が良いものである。

又請求項２では、前記残湯熱交換器は、戻り三方弁と風呂循環ポンプとを結ぶ戻り管と、戻り三方弁と並列に接続された残湯戻り三方弁と往き三方弁と並列に接続された残湯往き三方弁とを結ぶ残湯路とを一体に形成して構成され、更に残湯熱交換器の入り口側の残湯路には残湯温度センサを備えたので、簡単な構成でありながら、第１浴槽或いは第２浴槽のどちらが単独の追い焚き浴槽側でも、追い焚き及び残湯の供給がスムーズに行え、簡単に残湯熱量の利用が可能で無駄に熱量を放熱してしまう心配がなく、効率良く利用することが出来るものである。

この発明の一実施形態を示す風呂装置の概略説明図。 同要部電気回路のブロック図。 同第１浴槽及び第２浴槽の設定温度相違の同時湯張り運転のフローチャート。 同第１浴槽の追い焚き運転のフローチャート。 同第２浴槽の追い焚き運転のフローチャート。

次にこの発明の風呂装置を内蔵した貯湯式給湯装置の一実施形態を図示したものに基づいて説明する。
１は円筒状の貯湯タンクで、二酸化炭素冷媒を用いたヒーポンユニットから成る加熱手段２を利用し、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯するものであり、下部には給水を補給する給水管３が接続し、上部には貯湯した高温水を給湯栓等に出湯する出湯管４が接続されている。

５は一方に出湯管４を、他方には給水管３から分岐した第１給水バイパス管６を、中央には給湯管７が接続したＳＡＭ方式（形状記憶合金内蔵方式）の電動三方弁から成る給湯混合弁で、出湯管４からの高温水と第１給水バイパス管６からの給水とを混合して、給湯設定温度の給湯を行うものである。

８は一方には出湯管４から分岐した風呂出湯管９を接続し、他方には第１給水バイパス管６から分岐した第２給水バイパス管１０を、中央には湯張り回路１１を接続した電動三方弁から成る風呂混合弁で、風呂出湯管９からの高温水と第２給水バイパス管１０からの給水とを混合して、設定された所定温度となるようにして所定量の湯張りを行うものである。

１２は湯張り回路１１に備えられ湯張りされる流量をカウントする湯張り流量カウンタで、下流に備えられた湯張り電磁弁１３の開成でカウントを開始するものであり、又この湯張り回路１１の更に下流には、湯張り方向の流通は許容するが逆の流通を阻止する２つの逆止弁１４、１５が設けられ、この２つの逆止弁１４、１５の間と、風呂混合弁８と湯張り流量カウンタ１２との間に連通し排水弁１６を有した排水管が備えられている。

１７は第１浴槽１８及び第２浴槽１９と貯湯タンク１内上部に備えられた風呂熱交換器２０とを戻り管２１と往き管２２とで結んだ風呂循環回路で、湯張り回路１１が連通した戻り管２１の位置には、湯張りの湯温と浴槽水の湯温の両方を兼用して検知する風呂サーミスタ２３が備えられており、更に戻り管２１には風呂循環ポンプ２４や水位センサ２５が設けられ、前記第１浴槽１８及び第２浴槽１９は、戻り管２１を中央に接続し、一方を第１浴槽１８に他方を第２浴槽１９に接続して、戻り管２１との接続を第１浴槽１８と第２浴槽１９に切替る戻り三方弁２６と、往き管２２を中央に接続し、一方を第１浴槽１８に他方を第２浴槽１９に接続して、往き管２２との接続を第１浴槽１８と第２浴槽１９に切替る往き三方弁２７とを介して風呂循環回路１７に接続されている。

２８は風呂循環回路１７途中で風呂熱交換器２０をバイパスするバイパス路で、戻り管２１に設けたバイパス三方弁２９の中央に接続し、一方は風呂熱交換器２０に向かう戻り管２１が接続し、他方には湯張り回路１１が連通する戻り管２１が接続しており、追い焚き停止中に風呂熱交換器２０内の残湯が貯湯タンク１内上部の高温水で加熱され、この温度上昇した残湯が追い焚きの開始で第１浴槽１８或いは第２浴槽１９に放出して、火傷する危険を防止するために、風呂熱交換器２０がら流出する残湯にバイパス路２８から加熱されていない戻り管２１の浴槽水を混入して温度を下げるようにしたもので、バイパス路２８と往き管２２の合流部にはこの混合水の湯温を検知して火傷しない温度になるようにバイパス三方弁２９による混合量を制御するものである。

３０は各部を制御するマイコンからなる制御回路で、第１浴槽１８用に備えられた第１リモコン３１と、第２浴槽１９用に備えられた第２リモコン３２が接続され、各リモコン３１、３２による運転選択で、追い焚き、保温、湯張り、差し湯、足し湯、足し水等の運転を、第１リモコン３１の操作の場合には、戻り三方弁２６及び往き三方弁２７を第１浴槽１８が風呂循環回路１７と連通状態となるように切替るもので、又第２リモコン３２の操作の場合には、戻り三方弁２６及び往き三方弁２７を第１浴槽１８が風呂循環回路１７と連通状態となるように切替るものであり、又各リモコン３１、３２で風呂の設定温度が相違した状態でほぼ同時に風呂自動等の湯張り運転を指示した場合には、設定温度の低い方の第１浴槽１８或いは第２浴槽１９を戻り三方弁２６で戻り管２１側と連通状態にし、設定温度の高い方の第１浴槽１８或いは第２浴槽１９は、風呂熱交換器２０を通る湯張り経路である往き管２２側と連通するように往き三方弁２７が切り替わり、この往き三方弁２７と連通状態となっているものである。

前記制御回路３０は、各リモコン３１、３２の運転選択により直近で使用された一方の浴槽が第１浴槽１８か第２浴槽１９かを記憶して置き、更に何が運転選択されたかを記憶し、この運転選択が追い焚き、保温、湯張りで追い焚き運転が行われるものの場合で、そして同じく各リモコン３１、３２の運転選択により次に使用される浴槽が別の他方の浴槽の場合には、運転を開始する前に、風呂循環回路１７及びバイパス路２８を給水でパージするもので、即ち、風呂混合弁８を第２給水バイパス管１０側１００％開口状態とし、湯張り電磁弁１３を開成すると湯張り回路１１を介して風呂循環回路１７に給水が流入し、該風呂循環回路１７内に残っている前に使用された一方の浴槽の浴槽水を、その浴槽に戻し風呂循環回路１７を新鮮な給水で満たした後に、他方の浴槽の運転を開始させるので、共有の風呂循環回路１７使用時の違和感を一掃して使用勝手を良くしたものである。

３３は戻り三方弁２６と風呂循環ポンプ２４との間の戻り管２１と、戻り三方弁２６と並列に接続された残湯戻り三方弁３４と往き三方弁２７と並列に接続された残湯往き三方弁３５とを結ぶ残湯路３６とを一体に形成して構成された残湯熱交換器で、残湯戻り三方弁３５と残湯熱交換器３３とを結ぶ残湯路３６には、残湯熱交換器３３に流入する前の残湯温度を検知する残湯温度センサ３７が備えられ、更に熱交換後の残湯を循環させる残湯循環ポンプ３８が残湯熱交換器３３と残湯往き三方弁３５とを結ぶ残湯路３６に設けられており、第１浴槽１８及び第２浴槽１９のどちらに残湯がある場合でも、残湯戻り三方弁３４や残湯往き三方弁３５で流路を切替ることで、残湯熱交換器３３に残湯を流通させ、追い焚きされる湯水を残湯で加熱してエネルギー効率を少しでも向上させるようにしたものである。

３９は給水管３に備えられ給水温度を検知する給水サーミスタ、４０は給水圧を減圧するための減圧弁である。
４１は貯湯タンク１と加熱手段２とを湯水が循環可能に接続する加熱往き管４２と加熱戻り管４３と加熱循環ポンプ４４とで構成された加熱循環回路である。
４５、４６、４７、４８、４９は貯湯タンク１外周面の上下に備えられた貯湯温度センサであり、５０は出湯管４に備えられた圧力逃がし弁である。
５１は往き管２２に備えられ風呂熱交換器２０で加熱した湯水と、バイパス路２８からのバイパス水をバイパス三方弁２９で混合した湯水温度を検知し設定温度の湯水とする往き温度センサ。５２はタンクユニットである。

次にこの一実施形態の作動について説明する。
今契約電力の深夜時間帯では、加熱循環回路３６によって貯湯タンク１下部の低温水を加熱手段２で沸き上げて、高温水を貯湯タンク１上部に戻し、順次この循環を繰り返して午後２３時から翌朝７時迄に貯湯タンク１内全体に高温水を貯湯するようにするものである。

そして、この貯湯タンク１内の高温水を、給湯混合弁５で出湯管４からの高温水と第１給水バイパス管６からの給水とを混合して、給湯設定温度の温水として給湯に利用するものである。

次に第１浴槽１８と第２浴槽１９で同時に設定温度が相違する湯張り運転が指示された場合を図３のフローチャートで説明すれば、今ステップ５３で第１リモコン３１と第２リモコン３２で同時に湯張り運転が指示されたかを判断し、ＹＥＳでステップ５４に進んで制御回路３０によって設定温度が低い浴槽を戻り三方弁２６で戻り管２１側と連通させ、設定温度が高い浴槽を往き三方弁２７で往き管２２側と連通させるもので、そしてステップ５５で設定温度の低い方の温度になるように風呂混合弁８で貯湯タンク１の湯水と第２給水バイパス管１０からの給水とを混合し、ステップ５６で湯張り電磁弁１３を開成させて、湯張り回路１１から風呂循環回路１７の戻り管２１に流通させ、この戻り管２１の一方は直ぐに戻り三方弁２６から設定温度の低い温度の浴槽に湯張りされるものであり、他方の戻り管２１からバイパス三方弁２９側に流通する湯水は、ステップ５７でバイパス三方弁２９を風呂熱交換器２０とバイパス路２８側に切替ることで、低い設定温度の湯水を風呂熱交換器２０で貯湯タンク１上部に貯湯された高温水と熱交換して加熱し、往き温度センサ４６で設定温度の高い温度になるようにバイパス路２８からの湯水を混合するものであり、この高い設定温度の湯水を往き管２２から往き三方弁２７を介して設定温度の高い方の浴槽に湯張りするものである。

風呂混合弁８により低い設定温度に混合して湯張りするが、低い設定温度の浴槽にはそのまま湯張りするが、高い設定温度の浴槽では、湯張りしながら風呂熱交換器２０を通し加熱して高い設定温度に調節して湯張りするので、２つの浴槽１８、１９でそれぞれ湯張りの設定温度が相違していても、それぞれ設定温度での湯張りで短時間で効率良く沸き上げることが出来、極めて使用勝手が良く安心して使用出来るものである。
尚、上記湯張り運転の終了は、戻り三方弁２６を切替て水位センサ２５で第１浴槽１８と第２浴槽１９の水位が設定水位を検知することで終了させるものである。

次に第１浴槽１８の追い焚き運転を図４のフローチャートで説明すれば、ステップ５８で第１リモコン３１により第１浴槽１８の追い焚きが指示されると、ステップ５９に進んで残湯戻り三方弁３４を第２浴槽１９と残湯熱交換器３３が連通するように切替ると共に、残湯往き三方弁３５を第２浴槽１９と残湯熱交換器３３が連通するように切替て、残湯循環ポンプ３８を駆動させて残湯の有無を確認し、ステップ６０に進んでこの第２浴槽１９の残湯温度を残湯温度センサ３７で検知し、この第２浴槽１９の残湯温度が第１浴槽１８の追い焚き前の残湯温度より所定温度高いここでは＋５℃以上かを判断し、ＹＥＳではステップ６１に進み第２浴槽１９の残湯熱量を利用するべく残湯循環ポンプ３８を継続駆動させ、更にステップ６２で戻り三方弁２６と往き三方弁２７を第１浴槽１８と風呂循環回路１７とが連通するように切替て、風呂循環ポンプ２４を駆動させれば、第１浴槽１８の浴槽水が戻り三方弁２６から残湯熱交換器３３に流入し、ここで残湯路３６を循環している第２浴槽１９の残湯と熱交換して加熱され、そして風呂熱交換器２０を流通して貯湯タンク１内上部の高温水と熱交換して昇温され、往き三方弁２７を介して第１浴槽１８に戻される循環を順次繰り返すことで、設定温度の浴槽水に追い焚きされるものであり、途中で第１浴槽１８の浴槽水温度が第２浴槽１９の残湯温度＋５℃以上となった時には、残湯循環ポンプ３８を自動的に停止させて第２浴槽１９の残湯による第１浴槽１８の浴槽水の加熱は停止させるものである。

これにより、第１浴槽１８の追い焚き運転時に、他の浴槽である第２浴槽１９に残湯があり、第１浴槽１８の残湯より所定温度高い場合には、残湯熱交換器３３を利用して第２浴槽１９の残湯熱量を第１浴槽１８の残湯に与えながら追い焚きすることで、少しでも熱量の無駄を防止して、効率の良い運転が行えるようにしたものである。

次に第２浴槽１９の追い焚き運転を図５のフローチャートで説明すれば、ステップ６３で第２リモコン３２により第２浴槽１９の追い焚きが指示されると、ステップ６４に進んで残湯戻り三方弁３４を第１浴槽１８と残湯熱交換器３３が連通するように切替ると共に、残湯往き三方弁３５を第１浴槽１８と残湯熱交換器３３が連通するように切替て、残湯循環ポンプ３８を駆動させて残湯の有無を確認し、ステップ６５に進んでこの第１浴槽１８の残湯温度を残湯温度センサ３７で検知し、この第１浴槽１８の残湯温度が第２浴槽１９の追い焚き前の残湯温度より所定温度高いここでは＋５℃以上かを判断し、ＹＥＳではステップ６６に進み第１浴槽１８の残湯熱量を利用するべく残湯循環ポンプ３８を継続駆動させ、更にステップ６７で戻り三方弁２６と往き三方弁２７を第２浴槽１９と風呂循環回路１７とが連通するように切替て、風呂循環ポンプ２４を駆動させれば、第２浴槽１９の浴槽水が戻り三方弁２６から残湯熱交換器３３に流入し、ここで残湯路３６を循環している第１浴槽１８の残湯と熱交換して加熱され、そして風呂熱交換器２０を流通して貯湯タンク１内上部の高温水と熱交換して昇温され、往き三方弁２７を介して第２浴槽１９に戻される循環を順次繰り返すことで、設定温度の浴槽水に追い焚きされるものであり、途中で第２浴槽１９の浴槽水温度が第１浴槽１８の残湯温度＋５℃以上となった時には、残湯循環ポンプ３８を自動的に停止させて第１浴槽１８の残湯による第２浴槽１９の浴槽水の加熱は停止させるものである。

これにより、第２浴槽１９の追い焚き運転時に、第１浴槽１８に残湯がありこの残湯温度が、第２浴槽１９の追い焚きする残湯温度より所定温度高いことを条件に、この第１浴槽１８の残湯熱量を第２浴槽１９の湯水の加熱用の熱量としても利用し、無駄のない効率の良い追い焚き運転を行うことが出来るものである。

８ 風呂混合弁
１１ 湯張り回路
１７ 風呂循環回路
１８ 第１浴槽
１９ 第２浴槽
２０ 風呂混合弁
２１ 戻り管
２２ 往き管
２６ 戻り三方弁
２７ 往き三方弁
３０ 制御回路
３３ 残湯熱交換器
３４ 残湯戻り三方弁
３５ 残湯往き三方弁
３６ 残湯路
３７ 残湯温度センサ
３８ 残湯循環ポンプ

Claims (2)

1. 加熱手段により加熱された高温水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内上部に備えられ貯湯水との熱交換で浴槽水を加熱する風呂熱交換器と、該風呂熱交換器に接続した風呂循環ポンプを備えた戻り管と往き管から成る風呂循環回路と、該風呂循環回路に戻り三方弁及び往き三方弁を介して接続された第１浴槽と第２浴槽と、前記戻り三方弁と往き三方弁の流路を切り換える制御回路とを備え、１つの風呂循環回路で第１浴槽と第２浴槽の追い焚きを個別に行えるようにしたものに於いて、前記風呂循環回路には残湯熱交換器を備え、一方の浴槽の追い焚き時に、他方の浴槽の残湯湯温が追い焚きする浴槽湯温より所定温度以上高い場合には、前記残湯熱交換器で残湯から吸熱しながら追い焚きするようにした事を特徴とする風呂装置。
2. 前記残湯熱交換器は、戻り三方弁と風呂循環ポンプとを結ぶ戻り管と、戻り三方弁と並列に接続された残湯戻り三方弁と往き三方弁と並列に接続された残湯往き三方弁とを結ぶ残湯路とを一体に形成して構成され、更に残湯熱交換器の入り口側の残湯路には残湯温度センサを備えた事を特徴とする請求項１記載の風呂装置。

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