JP5776659B2

JP5776659B2 - 給湯機

Info

Publication number: JP5776659B2
Application number: JP2012214212A
Authority: JP
Inventors: 丈晴安東; 千田　孝司; 孝司千田; 耕平小川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: JP2014066500A

Description

この発明は、給湯機に関し、詳しくは風呂の追い焚き機能を有する給湯機に関する。

従来、給湯機としては、浴槽の排水時に浴槽水位が基準水位に達したら、給水電磁弁を開いて水を追い焚き用循環回路の戻り管に供給しつつ循環ポンプを起動することにより、追い焚き用循環回路内に水を流して洗浄するものがある(例えば、特開２００３−１０６６４３号公報(特許文献１)参照)。

特開２００３−１０６６４３号公報

ところで、上記給湯機では、追い焚き用循環回路の洗浄を開始する浴槽の基準水位は、アダプタよりも高く設定されているので、洗浄開始で循環ポンプが起動するときに浴槽内の湯面がアダプタよりも上側にある。このため、上記給湯機では、循環ポンプが起動する洗浄時に浴槽内に残る汚れた湯が追い焚き用循環回路に流入すると共に、循環ポンプの上流側が洗浄されず、追い焚き用循環回路の配管内の汚れを確実に洗浄することができないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、浴槽の排水後に配管洗浄を確実に行うことができる給湯機を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の給湯機は、
浴槽内の水位を検出する水位センサと、
上記浴槽内の湯水を追い焚きするための風呂循環回路と、
上記風呂循環回路を介して貯湯タンク内の温水を上記浴槽内に流す経路を開閉する開閉弁と、
上記浴槽内の湯水を上記風呂循環回路を介して循環させる風呂用循環ポンプと、
上記風呂循環回路内に流れる水流を検出する水流センサと、
上記水位センサにより検出された上記浴槽内の水位が予め設定された基準水位未満か否かを判定する水位判定部と、
上記水位センサにより検出された上記浴槽内の水位が上記基準水位未満であると上記水位判定部が判定すると、上記風呂用循環ポンプを動作させて、上記水流センサの検出結果に基づいて上記風呂循環回路内に流れる水流の有無を判定する水流判定部と、
上記水流判定部が上記風呂循環回路内に水流がないと判定すると、上記風呂用循環ポンプを停止した後、上記風呂循環回路に上記貯湯タンク内の温水を流す配管洗浄を行うために上記開閉弁を開く開閉弁制御部と
を備えたことを特徴とする。

上記構成によれば、入浴が終わって浴槽の湯水を排水するときは、まず、浴槽内の湯水の水位と温度一定に保つ自動運転の終了操作などを行った後に、ユーザーが浴槽内の底部の排水口の栓を抜く。そうして、浴槽内の湯水が排水口から排水されて水位が下がり、水位センサにより検出された浴槽内の水位が予め設定された基準水位未満であると水位判定部が判定すると、風呂用循環ポンプを動作させて、水流センサの検出結果に基づいて風呂循環回路内に流れる水流の有無を水流判定部により判定する。そして、上記水流判定部が風呂循環回路内に水流がないと判定すると、風呂用循環ポンプを停止した後、開閉弁制御部は開閉弁を開く。これにより、タンク内の温水が風呂循環回路を介して浴槽内に流出して、風呂循環回路内が温水で洗い流される。このように、浴槽内の湯水が排水されていることを確実に認識して、自動的に配管洗浄を行うので、浴槽の排水後に配管洗浄を確実に行うことができる。

また、一実施形態の給湯機では、
上記水位判定部の上記基準水位は、段階的に予め設定された複数の判定値からなり、
上記水位判定部は、上記水位センサにより検出された上記浴槽内の水位が、上記複数の判定値未満に順になったか否かを判定する。

上記実施形態によれば、水位センサにより検出された浴槽内の水位が、複数の判定値未満に順になったか否かを水位判定部により判定することによって、浴槽内の底部の排水口の栓が抜かれて排水されていることを的確に判定できる。

以上より明らかなように、この発明によれば、浴槽の排水後に配管洗浄を確実に行うことができる給湯機を実現することができる。

図１はこの発明の実施の一形態のヒートポンプ式の給湯機の配管系統図である。図２は上記給湯機の配管洗浄の動作を説明するフローチャートである。

以下、この発明の給湯機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１はこの発明の実施の一形態のヒートポンプ式の給湯機の配管系統図を示している。

この給湯機は、図１に示すように、貯湯タンク１と、上記貯湯タンク１内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニット２とを備えている。上記貯湯タンク１の下部に配管Ｌ１の一端を接続し、配管Ｌ１の他端をヒートポンプユニット２の熱交換部２aの一端に接続している。また、上記ヒートポンプユニット２の熱交換部２aの他端を配管Ｌ２の一端に接続し、配管Ｌ２の他端を三方弁１０の入力側に接続している。上記三方弁１０の一方の出力側に配管Ｌ３の一端を接続し、配管Ｌ３の他端を貯湯タンク１の上部に接続している。一方、三方弁１０の他方の出力側に配管Ｌ４の一端を接続し、配管Ｌ４の他端を貯湯タンク１の下部に接続している。上記配管Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３,Ｌ４で貯湯タンク１とヒートポンプユニット２との間の沸き上げ用循環回路を構成している。また、上記配管Ｌ１に沸き上げ用循環ポンプＰ１を配設している。この配管Ｌ１の沸き上げ用循環ポンプＰ１よりも貯湯タンク１側に排水用三方弁２６を配設している。この排水用三方弁２６は、通常、貯湯タンク１の下部と沸き上げ用循環ポンプＰ１と連通させる切換位置になっており、メンテナンスなどにより貯湯タンク１内の水を排水するとき、貯湯タンク１の下部と排水口とを連通させる切換位置に排水用三方弁２６を切り換える。

上記沸き上げ用循環ポンプＰ１により、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ１,ヒートポンプユニット２の熱交換部２a,配管Ｌ２,三方弁１０,配管Ｌ３(またはＬ４)を介して循環させる。

次に、上記貯湯タンク１の下部に配管Ｌ１１を介して外部の給水管を接続している。この配管Ｌ１１に、ストレーナ１１と、給水管側から貯湯タンク１側への流れのみを許容する逆止弁１２と、減圧弁１３と、給水管側から貯湯タンク１側への流れのみを許容する逆止弁１４とを上流側から順に配設している。

また、上記貯湯タンク１の上部に配管Ｌ２１の一端を接続し、配管Ｌ２１の他端を風呂用混合弁５の一方の入力側に接続している。上記配管Ｌ２１に、貯湯タンク１側から反対側への流れのみを許容する逆止弁４を配設している。上記風呂用混合弁５の他方の入力側に、分岐配管Ｌ１２の一端を接続し、その分岐配管Ｌ１２の他端を、配管Ｌ１１の減圧弁１３と逆止弁１４との間に接続している。また、上記風呂用混合弁５の出力側に配管Ｌ２２の一端を接続し、配管Ｌ２２の他端を、浴槽３に設けられた接続アダプタ９の給湯口９aに接続している。この配管Ｌ２２の風呂用混合弁５側から順に、流量調整用電磁弁６と、水量センサ７と、風呂用混合弁５側から浴槽３への流れのみを許容する逆止弁８を配設している。

上記流量調整用電磁弁６と水量センサ７と逆止弁８で複合水弁３０を構成している。

上記配管Ｌ２１と配管Ｌ２２で、貯湯タンク１と浴槽３との間の給水経路を構成している。

上記接続アダプタ９の追い焚き用吸水口９bに配管Ｌ２４の一端を接続し、配管Ｌ２４の他端を追い焚き用熱交換器２０の２次側の入力に接続している。上記配管Ｌ２４に風呂用循環ポンプＰ３を配設している。また、配管Ｌ２２の逆止弁８よりも下流側に分岐配管Ｌ２３の一端を接続し、分岐配管Ｌ２３の他端を追い焚き用熱交換器２０の２次側の出力に接続している。

上記風呂用循環ポンプＰ３により、浴槽３内の湯水を、配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０の２次側,分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２を介して循環させる。

上記配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０の２次側,分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２で風呂循環回路を構成している。上記流量調整用電磁弁６は、風呂循環回路を介して貯湯タンク１内の温水を浴槽３内に流す経路を開閉する開閉弁である。

また、上記配管Ｌ２１の逆止弁４よりも下流側に分岐配管Ｌ２５の一端を接続し、分岐配管Ｌ２５の他端を追い焚き用熱交換器２０の１次側の入力に接続している。上記追い焚き用熱交換器２０の１次側の出力に配管Ｌ２６の一端を接続し、配管Ｌ２６の他端を貯湯タンク１の下部に接続している。上記配管Ｌ２６に追い焚き用循環ポンプＰ２を配設している。

上記追い焚き用循環ポンプＰ２により、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ２１,分岐配管Ｌ２５,追い焚き用熱交換器２０の１次側,配管Ｌ２６を介して循環させる。

また、上記貯湯タンク１の上部に配管Ｌ３１の一端を接続し、配管Ｌ３１の他端を給湯用混合弁２２の一方の入力側に接続している。上記配管Ｌ３１に、貯湯タンク１側から給湯用混合弁２２への流れのみを許容する逆止弁２１を配設している。また、風呂用混合弁５の他方の入力側に、分岐配管Ｌ１３の一端を接続し、分岐配管Ｌ１３の他端を、分岐配管Ｌ１２の給湯用混合弁２２の他方の入力側に接続している。上記分岐配管Ｌ１３に、分岐配管Ｌ１２側から給湯用混合弁２２への流れのみを許容する逆止弁２３を配設している。上記給湯用混合弁２２の出力側に配管Ｌ３２の一端を接続し、配管Ｌ３２の他端を給湯部２５(この実施形態では蛇口)に接続している。上記配管Ｌ３２に水量センサ２４を接続している。

また、上記貯湯タンク１には、下側から上側に向かって略等間隔に６つの温度センサＴ１〜Ｔ６を設けている。また、給湯部２５に接続された配管Ｌ３２には、水量センサ２４よりも下流側に給湯温度を検出する温度センサＴ１１を設けている。また、浴槽３に接続された配管Ｌ２４には、浴槽３側の接続アダプタ９と風呂用循環ポンプＰ３との間に、水位センサＬＳと水流センサの一例としての水流スイッチＳＷと温度センサＴ１２とを接続アダプタ９側から順に設けている。また、配管Ｌ１１の減圧弁１３と逆止弁１４との間かつ配管Ｌ１１に分岐配管Ｌ２１が接続された接続点よりも下流側に、給水温度を検出する温度センサＴ１３を設けている。さらに、浴槽３に接続された配管Ｌ２２の逆止弁８の下流側、かつ、配管Ｌ２２に分岐配管Ｌ２３が接続された接続点よりも上流側に、浴槽３に供給される給湯水の温度を検出する温度センサＴ１４を設けている。

さらに、上記ヒートポンプユニット２は、熱交換部２aからの戻り水の出湯温度を検出する出湯温度センサＴ２１と、外気温度を検出する外気温度センサＴ２２とを有する。また、このヒートポンプユニット２は、冷媒として炭酸ガス(ＣＯ_２)を用いており、出湯温度を例えば６５℃〜９０℃の範囲で制御することが可能である。

また、上記給湯機は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置１００と、上記制御装置１００との間で信号を送受信するリモートコントローラ２００とを備えている。上記制御装置１００は、温度センサＴ１〜Ｔ１４と水位センサＬＳと水流スイッチＳＷと水量センサ７,２４と出湯温度センサＴ２１と外気温度センサＴ２２およびリモートコントローラ２００からの信号を受けて、ヒートポンプユニット２と沸き上げ用循環ポンプＰ１と追い焚き用循環ポンプＰ２と風呂用循環ポンプＰ３と風呂用混合弁５と給湯用混合弁２２と三方弁１０を制御する。

また、上記制御装置１００は、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位を判定する水位判定部１００aと、水流スイッチＳＷの検出結果に基づいて風呂循環回路内に流れる水流の有無を判定する水流判定部１００bと、開閉弁制御部の一例としての電磁弁制御部１００cと、タイマ１００dとを有する。

〔沸き上げ運転〕
上記構成の給湯機において、ヒートポンプユニット２により貯湯タンク１内の湯水を沸き上げる沸き上げ運転では、沸き上げ用循環ポンプＰ１を運転して、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ１,ヒートポンプユニット２の熱交換部２a,配管Ｌ２,三方弁１０,配管Ｌ３(またはＬ４)を介して循環させる。

上記制御装置１００は、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット２の出湯温度が目標出湯温度Ｔ_Ｓになるように、ヒートポンプユニット２を制御する。ここで、目標出湯温度Ｔ_Ｓは、貯湯タンク１から給湯される湯量などに基づいて制御装置１００で算出される。例えば、使用される湯量が多い場合、目標出湯温度Ｔ_Ｓは例えば８５℃と高くなり、湯量が少ない場合、目標出湯温度Ｔ_Ｓは例えば６５℃と低くなる。

〔風呂給湯〕
次に、貯湯タンク１から風呂の浴槽３内に給湯する湯張り運転を行う場合、ユーザーがリモートコントローラ２００を操作して、一定水位と一定温度を自動的に保つ風呂自動運転モードを選択する。これにより、制御装置１００の電磁弁制御部１００cにより流量調整用電磁弁６を開いて、貯湯タンク１内の温水が、配管Ｌ２１,風呂用混合弁５,配管Ｌ２２を介して浴槽３内に供給される。このとき、制御装置１００は、風呂用混合弁５を制御して、目標設定温度に基づいて、貯湯タンク１からの温水と外部からの給水とを混合すると共に、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位が設定水位になると、電磁弁制御部１００cにより流量調整用電磁弁６を閉じる。

そして、上記風呂自動運転モードにおいて、制御装置１００は、電磁弁制御部１００cにより流量調整用電磁弁６を制御して、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位が設定水位になるように、浴槽３内に給湯を行う。

また、上記風呂自動運転モードにおいて、制御装置１００は、所定の間隔毎に風呂用循環ポンプＰ３を動作させて、浴槽３内の湯水を風呂循環回路(配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０の２次側,分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２)を介して循環させ、温度センサＴ１２により湯水の温度を検出する。そして、制御装置１００は、追い焚き用循環ポンプＰ２を動作させて、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ２１,分岐配管Ｌ２５,追い焚き用熱交換器２０の１次側,配管Ｌ２６を介して循環させる。これにより、風呂循環回路を流れる湯水を追い焚き用熱交換器２０で加熱して、温度センサＴ１２により検出された湯水の温度が目標設定温度になるまで、追い焚き用循環ポンプＰ２と風呂用循環ポンプＰ３を動作させる。

上記風呂自動運転モードは、リモートコントローラ２００で停止操作したときか、一定時間が経過したとき終了する。この風呂自動運転モードの終了後、制御装置１００は、図２のフローチャートに示す配管洗浄の処理を行う。

〔配管洗浄〕
次に、図２に示すフローチャートに従って給湯機の制御装置１００の配管洗浄の動作を説明する。

まず、制御装置１００の動作がスタートすると、ステップＳ１で水位センサＬＳにより浴槽３内の水位ＷＬを検出する。

次に、ステップＳ２に進み、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位ＷＬが基準水位Ａ未満であるか否かを判定する。そして、浴槽３内の水位ＷＬが基準水位Ａ以上と判定すると、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１,Ｓ２を繰り返す。ここで、基準水位Ａは、浴槽３内の接続アダプタ９の上側に設定される。

一方、ステップＳ２で浴槽３内の水位ＷＬが基準水位Ａ未満であると判定すると、ステップＳ３に進み、タイマ１００dをスタートさせる。

次に、ステップＳ４に進み、タイマ１００dの計時時間ＴＭが所定時間Ｂ以上であると判定すると、ステップＳ５に進む一方、タイマ１００dの計時時間ＴＭが所定時間Ｂ未満と判定すると、ステップＳ４を繰り返す。ここでは、浴槽３内の水位ＷＬが基準水位Ａ未満になってから所定時間Ｂ経過するまでの間、次のステップに進まないのは、浴槽３内の水位が接続アダプタ９よりも下側になるのを待つためである。

そして、ステップＳ５で風呂用循環ポンプＰ３を動作させて、ステップＳ６に進み、水流スイッチＳＷにより風呂循環回路内に流れる水流を検出する。

次に、ステップＳ７に進み、水流スイッチＳＷの検出結果に基づいて、水流判定部１００bにより風呂循環回路内に流れる水流の有無を判定する。

そして、ステップＳ７で水流判定部１００bが風呂循環回路内に流れる水流があると判定すると、ステップＳ１０に進み、風呂用循環ポンプＰ３を停止した後、この処理を終了する。

一方、水流判定部１００bが風呂循環回路内に水流がないと判定すると、ステップＳ８に進む。

次に、ステップＳ８で風呂用循環ポンプＰ３を停止した後、ステップＳ９で配管洗浄を行い、この処理を終了する。

この配管洗浄では、電磁弁制御部１００cにより流量調整用電磁弁６を開くことにより、貯湯タンク１内の温水が、配管Ｌ２１,風呂用混合弁５,配管Ｌ２２を介して浴槽３内に流れる一方、貯湯タンク１内の温水が、配管Ｌ２１,風呂用混合弁５,配管Ｌ２２,配管Ｌ２３, 追い焚き用熱交換器２０の２次側,配管Ｌ２４を介して浴槽３内に流れる。このとき、風呂用混合弁５は、給湯設定温度に基づいて貯湯タンク１からの温水と外部からの給水とを混合してもよいし、配管洗浄用に別に設定された給湯設定温度に基づいて、貯湯タンク１からの温水と外部からの給水とを混合してもよい。

これにより、貯湯タンク１内の温水が風呂循環回路を介して浴槽３内に流出して、風呂循環回路内が温水で洗い流される。

上記構成の給湯機によれば、入浴が終わって浴槽３の湯水を排水するときは、まず、浴槽３内の湯水の水位と温度を一定に保つ風呂自動運転の終了操作をリモートコントローラ２００で行った後に、ユーザーが浴槽３内の底部の排水口３aの栓を抜く。そうして、浴槽３内の湯水が排水口３aから排水されて水位が下がり、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位が予め設定された基準水位Ａ未満であると水位判定部１００aが判定すると、風呂用循環ポンプＰ３を動作させて、水流センサである水流スイッチＳＷの検出結果に基づいて風呂循環回路内に流れる水流の有無を水流判定部１００bにより判定する。そして、上記水流判定部１００bが風呂循環回路内に流れる水流があると判定すると、電磁弁制御部１００cは流量調整用電磁弁６を開く。これにより、貯湯タンク１内の温水が風呂循環回路を介して浴槽３内に流出して、風呂循環回路内が温水で洗い流される。このように、浴槽３内の湯水が排水されていることを確実に認識して、自動的に配管洗浄を行うので、浴槽３の排水後に配管洗浄を確実に行うことができる。

なお、上記実施の形態では、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位が基準水位Ａ未満であるか否かを水位判定部１００aにより判定したが、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位が、複数の判定値未満に順になったか否かを水位判定部１００aにより判定するようにしてもよい。そうして、複数の判定値のうちの最も下側の判定値を基準水位とすることによって、浴槽内の水位を基準水位だけでなく水位の変化も判定に用いるので、浴槽内の底部の排水口３aの栓が抜かれて排水されていることを的確に判定することができる。

上記実施の形態では、ヒートポンプ式の給湯機について説明したが、熱源装置はヒートポンプに限らず、他のヒータやボイラなどの熱源装置を備えた給湯機にこの発明を適用してもよい。

また、上記実施の形態では、水流センサとして水流スイッチＳＷを用いた給湯機について説明したが、水流センサはこれに限らず、水量を検出するセンサでもよい。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

１…貯湯タンク
２…ヒートポンプユニット
２a…熱交換部
３…浴槽
５…風呂用混合弁
６…流量調整用電磁弁
７,２４…水量センサ
９…接続アダプタ
１３…減圧弁
２０…追い焚き用熱交換器
２２…給湯用混合弁
３０…複合水弁
１００…制御装置
１００a…水位判定部
１００b…水流判定部
１００c…電磁弁制御部
１００d…タイマ
２００…リモートコントローラ
ＬＳ…水位センサ
Ｐ１…沸き上げ用循環ポンプ
Ｐ２…追い焚き用循環ポンプ
Ｐ３…風呂用循環ポンプ
ＳＷ…水流スイッチ
Ｔ２１…出湯温度センサ
Ｔ２２…外気温度センサ

Claims

浴槽内の水位を検出する水位センサ(ＬＳ)と、
上記浴槽内の湯水を追い焚きするための風呂循環回路と、
上記風呂循環回路を介して貯湯タンク(１)内の温水を上記浴槽内に流す経路を開閉する開閉弁(６)と、
上記浴槽内の湯水を上記風呂循環回路を介して循環させる風呂用循環ポンプ(Ｐ３)と、
上記風呂循環回路内に流れる水流を検出する水流センサ(ＳＷ)と、
上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽内の水位が予め設定された基準水位未満か否かを判定する水位判定部(１００a)と、
上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽内の水位が上記基準水位未満であると上記水位判定部(１００a)が判定すると、上記風呂用循環ポンプ(Ｐ３)を動作させて、上記水流センサ(ＳＷ)の検出結果に基づいて上記風呂循環回路内に流れる水流の有無を判定する水流判定部(１００b)と、
上記水流判定部(１００b)が上記風呂循環回路内に水流がないと判定すると、上記風呂用循環ポンプ(Ｐ３)を停止した後、上記風呂循環回路に上記貯湯タンク(１)内の温水を流す配管洗浄を行うために上記開閉弁(６)を開く開閉弁制御部(１００c)と
を備えたことを特徴とする給湯機。
請求項１に記載の給湯機において、
上記水位判定部(１００a)の上記基準水位は、段階的に予め設定された複数の判定値からなり、
上記水位判定部(１００a)は、上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽内の水位が、上記複数の判定値未満に順になったか否かを判定することを特徴とする給湯機。