JP5636411B2

JP5636411B2 - 風呂装置

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Publication number: JP5636411B2
Application number: JP2012234338A
Authority: JP
Inventors: 真也古川
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2012-10-24
Filing date: 2012-10-24
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2032-10-24
Also published as: JP2014085059A

Description

本発明は、給湯用回路、追焚き用回路、及び給湯用回路と追焚き用回路とを接続する湯張り連絡路を備えた風呂装置に関する。特に、本発明は、給湯用回路から浴槽へ湯張り水を注湯する湯張り運転や追焚き用回路で浴槽内の水を循環させて浴槽内の水を昇温する追焚き運転が行われる風呂装置に関する。

従来、器具本体と浴槽とを接続し、浴槽内に湯張り等のために直接給湯できるようにするとともに、浴槽内に湯張りされた水を追焚きすることにより浴槽内の湯温を昇温できるようにした風呂装置が知られている。

この種の風呂装置は、浴槽に注湯する湯張り水を生成するための給湯用熱交換器を有する給湯用回路と、浴槽内の水を循環して追焚きするための追焚き用回路と、浴槽に湯張りするために、給湯用回路と追焚き用回路とを接続する湯張り連絡路とを備えており、湯張り運転時には、湯張り連絡路に設けられた湯張り用開閉弁を開弁し、給湯用熱交換器で加熱された湯張り水を湯張り連絡路を介して追焚き用回路に供給し、設定された水量の湯張りを行っている。そして、所定量の湯張り水が浴槽内に注湯されると、湯張り用開閉弁を閉じて、必要に応じて追焚き用回路に設けられた循環ポンプにより浴槽内の水を吸込み、追焚き用回路を循環させながら追焚き用熱交換器で浴槽内の水を設定温度まで昇温させる追焚き運転を実行している。上記循環ポンプは、湯張り運転時に湯張り連絡路を介して浴槽内に湯張り水を注湯するとともに、追焚き運転時に浴槽内の水を吸込むために、追焚き用回路において戻り管と湯張り連絡路との接続部よりも追焚き用熱交換器側に配設する必要がある。

特開２０００−１８７１１号公報

ところで、近年、住宅設備の多様化から、器具本体が２階以上に設置され、浴槽が地上階に設置されることも多くなってきている。そのため、浴槽と上層階に設置される器具本体との間にかなりの高低差（例えば、５ｍ以上）が生じている。

上記のような設置環境の風呂装置であっても、追焚き運転を行う場合には循環ポンプを回転駆動させるため、浴槽内の水を吸込み、追焚き用回路に循環させることができる。しかしながら、給湯用回路から湯張りを行っている間は湯張り用開閉弁を開弁させているため、追焚き用回路は湯張り連絡路を介して給湯用回路の給水管と連通した状態となっている。そのため、湯張り運転を行っている場合、給水の一次圧の変更が生じてしまう循環ポンプの使用が制限され、給湯用回路からの給水圧で湯張り水を浴槽に注湯しなければならない。それゆえ、器具本体に対して浴槽が下方に位置する風呂装置で湯張り運転を行った場合、追焚き用回路の往き管及び戻り管の両方から浴槽へ湯張り水を搬送可能であっても、給水圧では追焚き用熱交換器までの戻り管を上昇して、さらに往き管まで湯張り水を送ることができず、戻り管のみから湯張り水が浴槽に供給されているのが現状である。特に、径の大きな配管を追焚き用回路に使用したり、配管の曲がりが少ない等の配管抵抗が少ない場合、戻り管を介して優先的に湯張り水が注湯される。

このような戻り管のみからの片搬送の状態で湯張り運転が終了すると、戻り管にのみ湯張り水が供給されているから、戻り管と往き管とでは水有無の差圧が生じている。そのため、湯張り連絡路に設けられた湯張り用開閉弁を閉弁すると、極めて短時間（１秒間程度）内に、所謂サイフォン効果によって戻り管から湯張り水が浴槽へ水落ちしてしまう。そして、循環ポンプは、湯張り連絡路との接続部より追焚き用熱交換器側の戻り管に設けられているため、循環ポンプより追焚き用熱交換器側の戻り管内に一定量の湯張り水が供給されていても、湯張り用開閉弁を閉弁して給水圧を解除すると、負圧となっている戻り管、追焚き用熱交換器、及び往き管から循環ポンプ内に直ちに空気が入り込むこととなる。その結果、湯張り用開閉弁の閉弁後、必要に応じて追焚きを行うために循環ポンプを回転駆動させると、空気の噛み込みにより浴槽内の湯張り水が戻り管に吸込まれ難くなり、追焚き運転を開始するまでに一定時間が必要になるという問題がある。また、追焚き用回路に設けられた水流センサで通水が確認されてから追焚き用熱交換器での加熱が開始される風呂装置では、空気の噛み込みにより水流センサで通水が検出されるまで一定時間を必要とするから、例えば、浴槽に水が存在しないと誤判定されて、追焚き運転が停止されるという問題がある。さらに、循環ポンプ内に湯張り水が滞留していないと、循環ポンプを空転するため、大きな騒音が生じたり、循環ポンプの耐久性が低下しやすいという問題もある。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、給湯用回路、追焚き用回路、及び給湯用回路と追焚き用回路とを接続する湯張り連絡路を有する風呂装置において、湯張り運転後の追焚き運転を円滑に行うことができる風呂装置を提供することにある。

本発明によれば、浴槽への湯張りを行う風呂装置であって、
給水管、出湯管、及び給湯用熱交換器を有する給湯用回路と
戻り管、往き管、及び追焚き用熱交換器を有する追焚き用回路と
前記給湯用回路の出湯管から分岐し、前記追焚き用回路の戻り管と接続部で接続される湯張り連絡路と、
前記接続部と前記追焚き用熱交換器との間に設けられ、浴槽内の水を追焚き用回路に循環させる循環ポンプと、
前記湯張り連絡路に設けられ、前記給湯用回路から浴槽に湯張り水を注湯する湯張り運転を実行するときに開弁され、前記湯張り運転終了後に閉弁される湯張り用開閉弁と、
前記接続部よりも循環ポンプ側の追焚き用回路に、湯張り運転終了後、前記湯張り用開閉弁を閉弁してから循環ポンプ内の湯張り水が前記接続部を介して浴槽内に落ち込む水落ちを防止する水落ち防止手段と、を有する風呂装置が提供される。

上記風呂装置によれば、湯張り連絡路との接続部よりも循環ポンプ側の追焚き用回路に水落ち防止手段を有するから、例えば、器具本体に対して浴槽が下方に設けられ、湯張り運転時に追焚き用回路の往き管を介して湯張り水が供給されていない状態で湯張り運転を終了し、湯張り用開閉弁を閉弁しても、循環ポンプ内からの湯張り水の水落ちを防止することができる。これにより、追焚き運転時に循環ポンプ内に湯張り水を滞留させた状態から湯張り水を循環させることができる。

上記風呂装置において、好ましくは、
前記水落ち防止手段は、前記接続部と前記循環ポンプとの間に設けられる。

上記風呂装置によれば、水落ち防止手段が、循環ポンプと、湯張り連絡路と戻り管の接続部との間に設けられており、循環ポンプ内の湯張り水が水落ちしようとすることに直接的に作用するから、より確実に水落ちを防止できる。

上記風呂装置において、好ましくは、
前記水落ち防止手段は、前記循環ポンプ側から前記接続部を介して前記浴槽側への通水を阻止する逆止弁からなる。

上記風呂装置において、逆止弁は湯張り連絡路と戻り管の接続部側から往き管側への通水は許容するから、湯張り運転時には湯張り連絡路と戻り管の接続部を介して供給された湯張り水を循環ポンプ内に送り込むことができるとともに、追焚き運転時には浴槽内の水を追焚き用回路に循環させることができる。一方、湯張り運転が終了して、湯張り用開閉弁が閉弁されると、給水圧が解除されるから、循環ポンプ内の湯張り水は接続部を介して浴槽に水落ちしようとする。しかしながら、上記風呂装置によれば、循環ポンプ側から接続部を介して浴槽側に向かう通水を阻止する逆止弁が設けられているから、確実に循環ポンプ内に湯張り水を滞留させることができる。

以上説明したように、本発明によれば、浴槽に湯張り水を注湯する湯張り運転後、循環ポンプ内の湯張り水が接続部を介して浴槽内に落ち込む水落ちを防止することができる。これにより、器具本体に対して浴槽が下方に設置されていても、循環ポンプ内に湯張り水を滞留させた状態で循環ポンプを回転駆動させることができ、循環ポンプが空転しないから、円滑に追焚き運転を開始させることができる。その結果、循環不良による運転停止を防止できるとともに、循環ポンプの騒音や耐久性の低下を防止できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る風呂装置の一例を示す概略構成図である。

以下、図面を参照しながら、本実施の形態の風呂装置について具体的に説明する。

図１は、本実施の形態に係る風呂装置の一例を示す概略構成図である。
図１に示すように、風呂装置は、器具本体１０と、浴槽３０と、制御部Ｃと、リモコン５０とを備えている。器具本体１０と浴槽３０とは、出湯端末である給湯栓（図示せず）へ給湯する給湯用回路１００と、浴槽３０内の水を循環する追焚き用回路２００と、給湯用回路１００と追焚き用回路２００を接続する湯張り連絡路３００とが連設されることにより接続されている。

給湯用回路１００は、上水道から水道水を供給する給水管１１０と、給水された水を加熱する給湯用熱交換器１２０と、給湯用熱交換器１２０で加熱された湯張り水を出湯する出湯管１３０とが連設されて構成されている。

給湯用熱交換器１２０は、器具本体１０内に設けられており、給湯用熱交換器１２０の下方には、ガス電磁弁４４が介設されたガス分岐管４１と接続され、燃料ガスが供給される給湯用バーナ１２６が配設されている。ガス分岐管４１は、元ガス弁４２及びガス比例弁４３が介設されたガス管４０から分岐している。給湯用バーナ１２６の下方には、燃焼の給排気を行う共通の燃焼ファン１２７が設けられており、燃焼ファン１２７の回転によって吸気口（図示せず）を介して外部より給気する燃焼用空気を給湯用バーナ１２６に送り、この燃焼用空気と、ガス管４０を通って供給される燃料ガスとによって、バーナ燃焼が行われる。バーナ燃焼により生じた燃焼ガスは、外部に連通する排気口（図示せず）から排気される。

給湯用バーナ１２６の上側に配設される給湯用熱交換器１２０は、給湯用バーナ１２６の燃焼ガス中の顕熱を回収する給湯用主熱交換器１２１と、この給湯用主熱交換器１２１よりも燃焼ガスの流れの下流側に設けられて、燃焼ガスの潜熱を回収する給湯用副熱交換器１２２とを備えている。

給湯用主熱交換器１２１及び給湯用副熱交換器１２２はそれぞれ、水を通す管路１２３を有しており、図に示す例では、給湯用副熱交換器１２２は、この管路１２３により形成され、給湯用主熱交換器１２１は、水を通す管路１２３の外周面に互いに間隔を介して立設配置された板状のフィン１２４を有して形成されている。

給湯用副熱交換器１２２の入り口側には、上記した給水管１１０が接続されており、給湯用副熱交換器１２２の出口側に、給湯用主熱交換器１２１の入り口側が接続されている。また、給湯用主熱交換器１２１の出口側には、出湯管１３０が接続されている。さらに、給水管１１０と出湯管１３０の間には、給湯用熱交換器１２０で加熱された高温の湯水を所定温度に調整するために給水管１１０からの水を混合するバイパス管１４０が接続されている。給水管１１０には、水量センサ１１１、及び給水サーミスタ１１２が配設されており、出湯管１３０には、出湯サーミスタ１３１が配設されている。また、バイパス管１４０には、給水管１１０から混合する水量を調整するバイパスサーボ１４１が配設されている。

追焚き用回路２００は、追焚き運転時に、浴槽３０内の水を戻す戻り管２１０と、追焚き用熱交換器２２０と、追焚き用熱交換器２２０で加熱された水を浴槽３０へ送る往き管２３０とが連設されて構成されている。戻り管２１０及び往き管２３０の浴槽３０側の端部はそれぞれ、浴槽３０の内部の底部近傍に設けられた循環金具３１に接続している。なお、図示しないが、循環金具３１は、追焚き用回路２００の戻り管２１０が接続される吸込口と、追焚き用回路２００の往き管２３０が接続される吐出口とを備えている。

追焚き用熱交換器２２０は、上記した給湯用熱交換器１２０と同じ器具本体１０内に設けられており、追焚き用熱交換器２２０の下方には、ガス電磁弁４５が介設されたガス分岐管４１と接続され、燃料ガスが供給される追焚き用バーナ２２６が配設されている。そして、燃焼ファン１２７の回転によって吸気口（図示せず）を介して外部より給気する燃焼用空気を追焚き用バーナ２２６に送り、この燃焼用空気と、ガス管４０を通って供給される燃料ガスとによって、バーナ燃焼が行われる。バーナ燃焼により生じた燃焼ガスは、外部に連通する排気口（図示せず）から排気される。

追焚き用バーナ２２６の上側に配設される追焚き用熱交換器２２０は、追焚き用バーナ２２６の燃焼ガス中の顕熱を回収する追焚き用主熱交換器２２１と、この追焚き用主熱交換器２２１よりも燃焼ガスの流れの下流側に設けられて、燃焼ガスの潜熱を回収する追焚き用副熱交換器２２２とを備えている。

追焚き用主熱交換器２２１及び追焚き用副熱交換器２２２はそれぞれ、水を通す管路２２３を有しており、図に示す例では、追焚き用副熱交換器２２２は、この管路２２３により形成され、追焚き用主熱交換器２２１は、水を通す管路２２３の外周面に互いに間隔を介して立設配置された板状のフィン２２４を有して形成されている。

追焚き用副熱交換器２２２の入り口側には、上記した戻り管２１０が接続されており、追焚き用副熱交換器２２２の出口側には、追焚き用主熱交換器２２１の入り口側が接続されている。また、追焚き用主熱交換器２２１の出口側には、往き管２３０が接続されている。

戻り管２１０には、浴槽３０から戻り管２１０に吸い込まれる浴槽３０内の水の温度を検出する戻り側サーミスタ２１１と、後述する湯張り用開閉弁３１０を閉弁したときに浴槽３０への水落ちを防止するための水落ち防止手段である逆止弁２１２と、浴槽３０内の水を循環させるための循環ポンプ２１３と、追焚き用回路２００に水が流れていることを検出する水流センサ２１４とが、上流側から順に配設されている。また、往き管２３０には、追焚き用熱交換器２２０から浴槽３０に送る加熱した水の温度を検出するための往き側サーミスタ２３１が配設されている。

湯張り連絡路３００は、バイパス管１４０と出湯端末との間の出湯管１３０から分岐しており、追焚き用回路２００の浴槽３０と循環ポンプ２１３との間の戻り管２１０に合流している。この湯張り連絡路３００には、電磁弁からなる湯張り用開閉弁３１０と、給湯用回路１００から供給される湯張り水の流量を検出する湯量センサ３１１とが介設されている。

浴室や台所に設置されるリモコン５０は、入力部５１や表示部５２を備えており、入力部５１には、出湯端末への給湯の設定温度や、浴槽３０への湯張りの設定温度や、浴槽３０への湯張りの設定水量が入力される。また、入力部５１は、湯張り運転を開始するための湯張り開始ボタン５３を備えている。表示部５２には、出湯端末への給湯の設定温度及び浴槽３０への湯張りの設定温度や、浴槽３０への湯張りの設定水量が表示される。

制御部Ｃは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力を備える一般的なマイコンである。制御部Ｃは、各バーナ１２６，２２６を点火するためのイグナイタＩＧ、燃焼ファン１２７を回転駆動させるためのモータ（図示せず）、元ガス弁４２、ガス比例弁４３、ガス電磁弁４４，４５、水量センサ１１１、給水サーミスタ１１２、出湯サーミスタ１３１、バイパスサーボ１４１、戻り側サーミスタ２１１、循環ポンプ２１３、水流センサ２１４、往き側サーミスタ２３１、リモコン５０などと電気配線を介して接続されている。

本実施の形態の風呂装置において、使用者がリモコン５０の湯張り開始ボタン５３をオンすると、制御部Ｃは、オン信号を受けて湯張り連絡路３００の湯張り用開閉弁３１０を開弁する。すると、給水管１１０に水道水が給水圧で供給され、水量センサ１１１により給水管１１０を通水する最低作動流量以上の流量が検出されると、給湯用バーナ１２６を燃焼させ、給湯用熱交換器１２０を通る水を加熱する。

この湯張り運転時の動作では、制御部Ｃは、給水サーミスタ１１２による給水温度、水量センサ１１１による給水量、及び出湯サーミスタ１３１による出湯温度の検出情報に基づき、ガス量をガス比例弁４３の開度によって制御するとともに、バイパス管１４０のバイパスサーボ１４１の開度を調整して、所定温度の湯張り水を湯張り連絡路３００に送出する。すると、給湯用回路１００から送出された湯張り水は、湯張り連絡路３００を介して追焚き用回路２００の戻り管２１０に送出され、浴槽３０へ注湯される。

このとき、水落ち防止手段である逆止弁２１２は、湯張り連絡路３００と戻り管２１０の接続部２５０と、循環ポンプ２１３の配設箇所との間の戻り管２１０に設けられているが、浴槽３０側から戻り管２１０を介して循環ポンプ２１３側に向かっては通水を許容する形態であるから、湯張り連絡路３００からの湯張り水を循環ポンプ２１３側に送出させることができる。従って、器具本体１０に対して浴槽３０が下方に位置していても、湯張り運転中に、循環ポンプ２１３を回転駆動させることなく、給水圧により循環ポンプ２１３内に湯張り水を滞留させることができる。

湯量センサ３１１で検出される流量が設定水量になると、制御部Ｃは、湯張り連絡路３００に設けられた湯張り用開閉弁３１０を閉弁するが、湯張り中は給水圧のみにより給湯用回路１００から湯張り水が供給されるから、配管抵抗の大きい追焚き用熱交換器２２０及び往き管２３０を通して浴槽３０に湯張り水を搬送することができない。それゆえ、湯張り運転終了後に湯張り用開閉弁３１０を閉弁すると、循環ポンプ２１３より追焚き用熱交換器２２０側の戻り管２１０に湯張り水が供給されていても、サイフォン効果により循環ポンプ２１３内の湯張り水が浴槽３０に水落ちしようとする。

しかしながら、上記風呂装置では、湯張り連絡路３００と循環ポンプ２１３との間に、循環ポンプ２１３側から浴槽３０側への通水を阻止する逆止弁２１２が設けられているから、器具本体１０に対して浴槽３０が下方に位置し、湯張り用開閉弁３１０を閉弁したときに循環ポンプ２１３内の湯張り水が水落ちしそうになっても、循環ポンプ２１３側から接続部２５０を介して浴槽３０側への通水が阻止され、循環ポンプ２１３内からの湯張り水の流出を防止することができる。これにより、湯張り用開閉弁３１０を閉弁後、必要に応じて追焚き運転を行うために循環ポンプ２１３を回転駆動させたときに、循環ポンプ２１３の空転を防止することができ、追焚き用回路２００に円滑に湯張り水を循環させることができるので、湯張り運転が終了してすぐに追焚き運転による沸き上げが必要な場合でも、追焚き運転の開始までの時間を短くできるから、放熱時間が抑えられ、沸き上げまでの消費エネルギーを低く抑えることができる。

さらに、循環ポンプ２１３内からの湯張り水の流出が抑えられるから、湯張り水を吸込むときの負荷を抑えることができ、循環ポンプ２１３の騒音も小さく、耐久性の劣化を防止できる。

循環ポンプ２１３を回転駆動して、追焚き用回路２００に浴槽３０内の水が循環され、戻り管２１０に設けられた水流センサ２１４で通水が検出されると、制御部Ｃは、追焚き用バーナ２２６を燃焼させ、リモコン５０で設定された温度となるように、追焚き用熱交換器２２０を通る水を加熱する。

（その他の実施の形態）
（１）上記実施の形態では、水落ち防止手段である逆止弁２１２を、湯張り連絡路３００と戻り管２１０の接続部２５０と、循環ポンプ２１３との間に設けているが、接続部２５０よりも循環ポンプ２１３側の追焚き用回路２００であれば、循環ポンプ２１３内や往き管２３０を含み、場所は限定されない。ただし、循環ポンプ２１３内に確実に湯張り水を滞留させるために、循環ポンプ２１３と湯張り連絡路３００の接続部２５０とを近接させるとともに、循環ポンプ２１３の入口や入口側近傍に逆止弁を配設することが好ましい。

（２）上記実施の形態では、水落ち防止手段として追焚き用回路２００の戻り管２１０に逆止弁２１２を用いたが、電磁弁を用いてもよい。ただし、電磁弁では、湯張り用開閉弁３１０と同様に閉弁までに一定時間必要となる場合があるため、好ましくは逆止弁が用いられる。

３０浴槽
１００給湯用回路
１１０給水管
１２０給湯用熱交換器
１３０出湯管
２００追焚き用回路
２１０戻り管
２１２逆止弁（水落ち防止手段）
２１３循環ポンプ
２２０追焚き用熱交換器
２３０往き管
２５０接続部
３００湯張り連絡路
３１０湯張り用開閉弁

Claims

浴槽への湯張りを行う風呂装置であって、
給水管、出湯管、及び給湯用熱交換器を有する給湯用回路と
戻り管、往き管、及び追焚き用熱交換器を有する追焚き用回路と
前記給湯用回路の出湯管から分岐し、前記追焚き用回路の戻り管と接続部で接続される湯張り連絡路と、
前記接続部と前記追焚き用熱交換器との間に設けられ、浴槽内の水を追焚き用回路に循環させる循環ポンプと、
前記湯張り連絡路に設けられ、前記給湯用回路から浴槽に湯張り水を注湯する湯張り運転を実行するときに開弁され、前記湯張り運転終了後に閉弁される湯張り用開閉弁と、
前記接続部よりも循環ポンプ側の追焚き用回路に、湯張り運転終了後、前記湯張り用開閉弁を閉弁してから循環ポンプ内の湯張り水が前記接続部を介して浴槽内に落ち込む水落ちを防止する水落ち防止手段と、を有する風呂装置。
請求項１に記載の風呂装置において、
前記水落ち防止手段は、前記接続部と前記循環ポンプとの間に設けられている風呂装置。
請求項１または２に記載の風呂装置において、
前記水落ち防止手段は、前記循環ポンプ側から前記接続部を介して前記浴槽側への通水を阻止する逆止弁からなる風呂装置。