JP5688249B2 - 浴槽水の取水構造 - Google Patents

Description

この発明は、浴槽に残った湯水（浴槽水）を中水利用するに際し、追いだき用循環配管を取水経路とした浴槽水の取水構造に関する。

家庭で行える最も手軽な節水方法の一つとして、浴槽水を洗濯に使用する場合、浴槽水の移し替えのために吸水ポンプを用いるのが便利である。この吸水ポンプは、バスポンプや給水ポンプとも呼称され、現在、多くの洗濯機にポンプホースと共に標準装備されている。洗濯機に付属されていない場合は別売りの単体品を使用することもできる。しかし、いずれの場合も、取水の都度、ポンプホースの設置と片付けに手間がかかり、また、ポンプホース設置のために浴室扉や浴槽蓋が開けられ、浴室の湿気が他の部屋に流出する問題もあった。さらに、ポンプホースが洗い場を横切るため、取水中は浴室の使用が困難である。

そこで、浴槽に専用の取水アダプタを取り付け、当該アダプタと洗濯機をむすぶ取水用配管を浴室・洗濯室間の壁内（壁裏・床下等）に配管する構造が特許文献１や２によって公知である。これら文献に開示の構造によれば、浴槽・洗濯機間に取水用配管が常設されるため、取水の都度、ポンプホースを設置等する手間が省ける。また、この取水用配管は、他の給水管と同様に壁内に配管されるため、浴室扉を閉めたまま取水を行うことができ、取水中でも浴室を使用することができる。

特開２００５−１９４８４２号公報 特開２００３−１０２６３３号公報

ところで、現在、浴槽の給湯システムの多くは、自動湯はり機能や追いだき機能を備えている。しかしながら、特許文献１の技術は、こうした給湯システムとは無関係に取水用配管が構築されるため、浴槽に対して給湯アダプタと別に取水アダプタを新設する必要がある。

一方、特許文献２の技術は、追いだき機能付き給湯システムを設置の前提としており、取水アダプタが給湯アダプタと兼用されるため、浴槽に対するアダプタの取付口は一つで済む。しかし、構造上、追いだき経路と取水経路がアダプタ内部で独立しており、給湯中あるいは追いだき中であっても取水が可能である。こうした並行運転を許容した場合、給湯器で加熱された湯がそのまま洗濯機に取水されることになるため、節水・節ガスの効果が低いばかりか、給湯システムと洗濯機の双方機器に支障が出る可能性もあった。

本発明は上述した課題に鑑みなされたもので、その目的とするところは、追いだき機能付き給湯システムに接続された浴槽を加工することなく設置でき、給湯システム側の給湯運転と洗濯機側の吸水運転が互いに干渉しない浴槽水の取水構造を提供することである。

上述した目的を達成するために本発明では、給湯器と給湯用の往き管路を含む２本の追いだき用循環配管で接続された浴槽を取水元、吸水ポンプを具備する外部機器を取水先として、前記浴槽の残り湯を前記追いだき用循環配管を通じて前記吸水ポンプにより前記外部機器に移し替えることを前提とする。

この前提において、本発明の取水構造は、前記追いだき用循環配管の戻り管路から分岐して、前記外部機器の設置室まで壁内配管される取水管と、該取水管と前記吸水ポンプのポンプホースが接続される水栓コンセントからなる。このように本発明では、追いだき用循環配管の戻り管路を分岐するため、浴槽に取水用のアダプタを新設する必要がない。この戻り管路とは、追いだき用循環配管のうち、循環ポンプによって浴槽水を給湯器に送水（環流）する管路のことである。また、浴槽・外部機器間に取水管が常設されるため、取水の都度、吸水ポンプに付属のポンプホースを浴槽まで引き回す必要がない。なお、吸水ポンプは負圧によって水を吸い上げ機能を有する。

そして、本発明における水栓コンセントは、前記取水管および前記ポンプホースそれぞれを接続する継手間の管路中に設けた常閉の電動弁と、前記吸水ポンプの吸水運転を検知して前記電動弁を開弁するポンプセンサを備える。なお、水栓コンセントの電動弁は、全閉・全開の何れかの態様を示す電気式の切替弁、遮断弁あるいは２方弁と同義であり、モータ動力によって弁を開閉するものの他、ソレノイド式の電磁弁を含むものとする。

そして、本発明において電動弁は常閉であり、前記吸水運転の検知信号に基づいて開弁し、浴槽水を戻り管路から取水管を通じて洗濯機に取水する。一方、吸水ポンプの運転休止中、すなわち取水停止中は、電動弁が閉弁してコンセント内の取水経路を断絶するため、浴槽側と洗濯機側は完全に切り離された状態となり、双方機器の運転は完全に独立して行われる。

なお、入浴と洗濯は常に別に行われるとは限らず、吸水ポンプの吸水運転中（取水中）に給湯運転（追いだき、湯はり、足し湯）が割り込まれる、逆に、給湯運転中に吸水運転が割り込まれることが想定される。しかし、給湯と吸水の両運転を並行に行えば、節水不能や双方機器の干渉の問題が生じるため好ましくないことは、上記解決課題で説明したとおりである。

そこで本発明では、水栓コンセントのより好ましい構成として、ポンプセンサとは別に、給湯器の給湯運転を検知する給湯器センサを備え、これら二つのセンサによって給湯運転と吸水運転が同時に検知されたときは、電動弁を閉弁することで、吸水運転よりも給湯運転を優先させるようにした。

これらセンサは、外部機器や吸水ポンプ、給湯システムから直接駆動信号を受信するものでもよいが、そうすると、取水管等の配管水道工事以外に、センサと外部機器や吸水システム等とをつなぐための配線電気工事が必要となり、本取水構造の導入が困難となる。

そこで本発明では、ポンプセンサおよび給湯器センサとして圧力センサを用いることにした。圧力センサであれば予め管路中に組み込むことができるため、吸水ポンプや給湯器との配線電気工事が不要となる。なお、ポンプセンサとして機能させる圧力センサは電動弁の二次側管路に（浴槽を上流、洗濯機を下流とした場合の下流側）、給湯器センサとして機能させる圧力センサは電動弁の一次側（同、上流側）にそれぞれ設ける。この場合、電動弁が閉弁した状態で、ポンプセンサは負圧検出により吸水運転を検知する。また、電動弁が閉弁した状態で、給湯器センサは正圧検出により湯はり運転および足し湯運転を検知し、負圧検出により追いだき運転を検知する。さらに、電動弁が閉弁した状態で、吸水運転と給湯運転の何れも行われていないときは、電動弁の一次側・二次側とも大気圧もしくは管路残水の水頭圧となり、正圧・負圧の何れも検出されないため、運転検知信号を生成せず、電動弁を閉弁状態に保持する。

ところで、浴槽水を中水利用する外部機器としては、トイレや洗車機器、庭の散水機器などがあるが、本発明の取水構造においては洗濯機であることが好ましい。洗濯の頻度、使用水量を考えれば、高い節水効果が期待できるからである。また、洗濯機の多くは吸水ポンプを標準装備し、その運転制御のプログラムも有しているからである。ただし、洗濯機に吸水機能が付属しない場合は、単体の吸水ポンプ・ホースを組み合わせて使用してもよい。この点、取水完了時や浴槽水の残水不足による取水不能時は、吸水ポンプが空転しないように吸水運転を停止するが、上述のような吸水機能付きの洗濯機を採用すれば、当該洗濯機が有するプログラム制御によって吸水運転の開始・停止・中断が自動的に制御され、人間がこれら制御を行う手間が省ける。

また、外部機器が洗濯機である場合、水栓コンセントは、上水の給水配管と洗濯機の給水ホースが接続される上水管路を備え、該上水管路中に止水栓を設けたものであることが好ましい。一般に、浴槽水は洗いに使用され、すすぎは上水によって行うため、通常の給水配管をも一つのハウジングに集約して水栓コンセントを構成することが合理的だからである。

本発明の構造によれば、追いだき用循環配管の戻り管路から分岐した取水管を壁内に常設配管するため、浴槽を一切加工することなく設置でき、取水に際しても、浴室扉や浴槽蓋を開けてポンプホースを引き回す手間がない。また、水栓コンセントに常閉の電動弁を設置することで、通常は取水経路を遮断し、給湯システム側の追いだき用循環配管と洗濯機側の取水管が完全に切り離されるため、互いに運転が干渉することがない。また、吸水運転と給湯運転を別々のセンサで検知し、同時に前記二つの運転を検知したときは電動弁を閉弁するようにしたので、給湯システムや洗濯機への悪影響をなくすことができる。さらに、上水の給水配管を水栓コンセントに集約するようにしたので、各種配管の接続を容易に行え、使い勝手の良い取水構造とすることができた。

本発明の取水構造の一実施形態に係る回路図 水栓コンセントの詳細な構成例を示す説明図 本発明の取水構造の動作モードを示した表

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は、本発明の取水構造の一実施形態に係る回路図であって、まず、前提構成について説明すると、取水元となる浴槽Ｂは給湯器Ｈと往き管路Ｇおよび戻り管路Ｒからなる追いだき用循環配管Ｃによって接続されて、追いだき機能付きの給湯システムを構成している。この給湯システムでは、湯はり運転や足し湯運転、定水位運転の他、浴槽の湯水を循環ポンプ（図示せず）により戻り管路Ｒを通じて給湯器Ｈで再加熱する追いだき運転を行うように、予めプログラムされている。一方、取水先である洗濯機Ｗは負圧によって水を吸い上げる吸水ポンプＰを内蔵し、同様に、予め設定されたプログラムに基づいて吸水ポンプの運転を制御する。なお、吸水ポンプＰはポンプホースＰＨを付属する。

このような前提構成において、１は追いだき用循環配管Ｃの戻り管路Ｒにチーズ１ａによって分岐接続した取水管である。この取水管１は、洗面所や脱衣所等、洗濯機Ｗが設置される場所まで壁内配管によって構築する。なお、本発明において壁内配管とは、壁裏の配管を意味し、床下や天井裏の配管をも含む概念である。

次に、２は洗濯機Ｗ近傍の壁面に固定される水栓コンセントであり、取水管１と吸水ポンプＰのポンプホースＰＨが接続される。具体的な構成例は、図２に示すように、取水管１の管端が接続可能な継手３と、ポンプホースＰＨが接続可能な継手４を備え、両継手３・４間の管路５中に常閉の電動弁６を設けると共に、電動弁６の一次側（上流）と二次側（下流）には圧力センサ７・８を設けている。なお、水栓コンセント２は、上記部材の全てを予め工場で一つのハウジングに組み付け、ユニット化した状態で現場施工することが好ましい。

当該水栓コンセント２において、一次側の圧力センサ７は給湯器Ｈによる給湯運転を検知する。即ち、電動弁６が閉弁状態にあるとき、給湯システム側において、湯はり、足し湯、定水位の各注湯運転が開始されれば、圧力センサ７は正圧検出により当該注湯運転を検知する。また、追いだき運転が開始されれば、圧力センサ７は負圧検出により当該追いだき運転を検知する。このように、圧力センサ７は、正圧か負圧の何れかを検出することで、給湯器の運転を検知する給湯器センサとして機能する。なお、正圧・負圧の基準は、電動弁６閉止の状態で、給湯運転がなされていないときの圧力をいう。つまり、給湯運転がなされていないとき、電動弁６の一次側圧力は、大気圧、もしくは取水管１に残水の水頭圧を示し、これら大気圧または水頭圧を基準圧力として、これよりもプラスに転じた場合は正圧、マイナスに転じた場合は負圧とする。

一方、二次側の圧力センサ８は吸水ポンプＰによる吸水運転を検知する。即ち、電動弁６が閉弁状態にあるとき、吸水ポンプＰによる吸水運転が開始されれば、圧力センサ８は負圧検出により吸水運転を検知するため、ポンプセンサとして機能する。なお、圧力センサ８における負圧の基準圧力も大気圧またはポンプホースＰＨに残水の水頭圧とする。他方、洗濯機から吸水方向とは反対向きの水流、即ち逆流は生じないため、通常、圧力センサ８が正圧を検出することはないが、仮に圧力センサ８が正圧を検出したときは、異常検知として電動弁６を閉弁させることも可能である。

図３は、圧力センサ７・８の検出圧力と電動弁６の開閉を対応させた本発明構造の動作モードを示す。つまり、モードＡは給湯運転も吸水運転もなされていないときの状態を示し、この場合、圧力センサ７・８とも基準圧力を検出するため、電動弁６の常閉が保持される。モードＢは吸水運転が開始されたときの状態を示し、この場合、ポンプセンサである圧力センサ８が負圧を検出して、電動弁６を開弁する。モードＣは上記注湯運転が開始されたときの状態を示し、また、モードＤは追いだき運転が開始されたときの状態を示す。これらの場合、給湯器センサである圧力センサ７は正圧または負圧を検出して、給湯運転の検知信号に基づいて電動弁６を閉弁保持し、仮に、吸水運転中で電動弁６が開弁しているときは強制閉弁させることによって、給湯運転を優先する。なお、吸水運転および給湯運転の開始・停止は洗濯機や給湯システムが有するプログラムによって制御されることはもちろんであり、本発明構造がこれら運転を直接制御することはない。

このように、本実施形態ではポンプセンサである圧力センサ８が吸水運転を検知したときのみ、常閉の電動弁６を開弁することで取水経路を確保する一方、それ以外は電動弁６を閉弁することで、取水管１による連通を遮断し、給湯システムと洗濯機を完全独立の状態にする。また、吸水運転と給湯運転が同時に検知された場合も電動弁６は閉弁されるため、双方機器が互いに干渉することを回避することができる。

ところで、洗濯機Ｗは、通常、洗いに関しては浴槽水を使い、すすぎに関しては上水を使うようにプログラムされている。従って、水栓コンセント２の好ましい構成としては、図１・２に示すように、上水の給水配管Ｆが接続可能な継手１０と、洗濯機の給水ホースＦＨが接続可能な継手１１とを、電動弁６が属する管路とは別に、独立した管路１２に設ける。また、この管路１２中には、止水栓１３を設ける。

さらに、動作モードを視認するためのＬＥＤ表示パネル１４を設けることも可能である。

Ｂ 浴槽
Ｒ 戻り管路
Ｗ 洗濯機
Ｐ 吸水ポンプ
１ 取水管
２ 水栓コンセント
６ 電動弁
７ 圧力センサ（給湯器センサ）
８ 圧力センサ（ポンプセンサ）

Claims (5)

1. 給湯器と給湯用の往き管路を含む２本の追いだき用循環配管で接続された浴槽を取水元、吸水ポンプを具備する外部機器を取水先として、前記浴槽の残り湯を前記追いだき用循環配管を通じて前記吸水ポンプにより前記外部機器に移し替える浴槽水の取水構造であって、前記追いだき用循環配管の戻り管路から分岐して、前記外部機器の設置室まで壁内配管される取水管と、該取水管と前記吸水ポンプのポンプホースが接続される水栓コンセントからなり、該水栓コンセントは、前記取水管および前記ポンプホースそれぞれを接続する継手間の管路中に設けた常閉の電動弁と、前記吸水ポンプの吸水運転を検知して前記電動弁を開弁するポンプセンサと、該ポンプセンサとは別に、前記給湯器の給湯運転を検知する給湯器センサを備え、前記給湯運転と吸水運転が同時に検知されたときは、前記電動弁を閉弁して給湯運転を優先することを特徴とした浴槽水の取水構造。
2. ポンプセンサは、電動弁の二次側管路に設けた圧力センサであり、前記二次側管路の負圧を検出したときに吸水運転の検知信号を出力する請求項１記載の浴槽水の取水構造。
3. 給湯器センサは、電動弁の一次側管路に設けた圧力センサであり、前記一次側管路の正圧または負圧を検出したときに給湯運転の検知信号を出力する請求項１または２記載の浴槽水の取水構造。
4. 外部機器は、吸水ポンプをプログラム制御可能な洗濯機である請求項１、２または３記載の浴槽水の取水構造。
5. 水栓コンセントは、電動弁の管路とは別に、上水の給水配管と洗濯機の給水ホースが接続される上水管路を備え、該上水管路中に止水栓を設けた請求項４記載の浴槽水の取水構造。

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