JP6685501B2 - 浴室水栓用即湯システム - Google Patents

Description

本発明は、供給される水を瞬時に加熱し、吐水初期からお湯を吐水可能な浴室水栓用即湯システムに関する。

従来、吐水初期からお湯を吐水可能とするために、浴室水栓の上流側に加熱手段を設ける即湯システムを用いた浴室水栓用即湯システムが広く普及している。

下記特許文献１および２には、吐水初期からお湯を吐水可能な浴室水栓用即湯システムが提案されている。

下記特許文献１に記載された給湯装置は、混合栓とシャワー装置との間に排水ユニットを設け、排水ユニットにより、温度条件に応じて給湯、排水を行うことができる。さらに詳細は、排水ユニットには弁部材が設けられ、設定温度以下の場合は、弁部材が第１の位置に位置して排水部から排水し、設定温度範囲の湯が供給された場合は、弁部材が第２の位置に移動し、シャワー装置から吐水される。このような構成とすることで、冷たい水がシャワー装置から吐水されることがない。

下記特許文献２に記載されたシャワー装置は、シャワー装置使用後にシャワーホースに残留する残水を排出することで、長時間シャワー装置を使わない際に残水が冷えてそのまま吐水されることを防止できる。

特開２０１０−６５９５７号公報 特許第３３５４４８９号

上記特許文献１に記載された給湯装置は、シャワー装置から吐水される湯は設定温度範囲の湯のみを吐水可能であるが、設定温度以下のお湯が供給される間は、供給される湯を全て捨てることになり、無駄水が多くなってしまう。

さらに、給湯器と、湯と水を混合し設定温度の湯に調整する温調機構との距離が長い場合もあり、給湯器と温調機構との距離が長い場合は残水の量も多くなり、設定温度範囲内に到達する時間も長くかかってしまう。設定温度範囲内に到達する時間が長くかかってしまうと、さらに無駄水が多くなってしまうことや、使用者が吐水動作を開始後にシャワーを浴びることができる時間が長くなってしまう。

上記特許文献２に記載されたシャワー装置は、シャワーホース内の残水を排出し、吐水初期に温度低下した残水が吐水されてしまうことを防止できるが、供給される水の温度が設定温度以下の場合は、全て捨てることとなり、無駄水が多くなってしまう。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、吐水初期から設定温度のお湯を吐水可能であり、かつ吐水動作開始から設定温度の湯を吐水するまでの無駄水量を減少可能な浴室水栓用即湯システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る浴室水栓用即湯システムは、浴室水栓装置の上流側に配設される浴室水栓用即湯システムであって、給湯器側から伸びる第１流路と、前記第１流路から供給される水を加熱するための加熱手段と、前記加熱手段によって加熱された水を前記加熱手段の下流側に送る第２流路と、前記加熱手段を経由することなく前記第２流路と合流する第３流路と、前記第２流路および前記第３流路の下流側に設けられ、温度を調整可能な温度調整機構と、前記浴室水栓から吐水終了後に、前記温度調整機構より下流側のお湯を排出する残水排出手段と、前記加熱手段を制御する制御部と、を備え、前記浴室水栓用即湯システムは、前記加熱手段によって供給される水が加熱されることにより膨張する膨張水を排出するための膨張水排出手段を有し、前記膨張水排出手段は、前記加熱手段の下流側で且つ前記温度調整機構の上流側に設けられ、前記膨張水排出手段が設けられた流路は、前記膨張水排出手段が設けられた位置より下流側において、前記残水排出手段より下流側にある流路に合流していることを特徴とする浴室水栓用即湯システムである。

第一の発明は、第一流路に加熱手段を設けることで、給湯器側から供給される水の温度が低い場合であっても、加熱手段によって加熱することが可能であり、使用者が吐水動作を開始後にお湯が吐水されるまでの時間を短くすることができる。したがって、使用者が吐水を浴びることなく排出される水を少なくすることができ、無駄水の量を減少することができる。

また、加熱手段を設けることで給湯器側から供給される水を加熱することが可能となったが、浴室水栓を使用後に、温度調整機構と浴室水栓の間の第４流路に水が残留してしまい、この残水が長時間浴室水栓を使用しないことで、温度低下してしまう。残水が温度低下した状態で吐水を開始すると、冷たい水が使用者にかかってしまい、不快感を与えてしまう。そこで、第４流路に残水排出手段を設けることで、使用者が浴室水栓を使用後に水が残留してしまい残水が冷えて、そのまま吐水されることを抑制できる。したがって、冷たい水が使用者にかかり、不快感を与えることを防止できる。

加熱手段により、加熱手段よりも上流側を、残水排出手段によって、温度調整機構よりも下流側の設定温度以下の湯に対する対策が可能となったが、加熱手段と温度調整機構の間に残留する水の温度低下に対する対策が不十分であった。加熱手段は、感電等の問題から、浴室内に配置することができない場合が多く、加熱手段から温度調整機構までの距離が長くなり、設定温度以下の湯が長時間吐水されてしまうことになる。

そこで、膨張水排出手段を加熱手段よりも下流側で且つ、温度調整機構の上流側に配置することで、設定温度以下の湯が長時間吐水されることを抑制できる。具体的には、加熱手段で加熱された水は、体積が膨張することになる。この体積が膨張した膨張水によって圧力が上昇するため、膨張水を排出する膨張水排出手段が必要となる。基本的に膨張水は加熱時に発生するもので、膨張水は温度の高い水である。この温度の高い水を利用して、加熱手段と温度調整機構の間の流路にある残水を加熱（置換）することが可能であり、使用者が吐水動作開始後に長時間設定温度以下の湯が吐水されることを抑制できる。

第二の発明の前記膨張水排出手段は、前記温度調整機構の上流側で且つ温度調整機構の近傍に設けることを特徴とする。

第二の発明の構成とすることで、加熱手段と温度調整機構との間の湯を膨張水によって加熱（置換）可能な領域を広くすることができ、膨張水によって加熱（置換）不可能な領域を極めて少なくすることができるため、設定温度以下の水が吐水される時間を極めて短くすることができる。

第三の発明の前記膨張水排出手段は、前記温度調整機構と一体で構成されることを特徴とする。

第三の発明の構成とすることで、膨張水によって加熱（置換）不可能な領域が無くなり、使用者が吐水動作開始直後から設定温度以上の湯を吐水することができる。

第四の発明は、前記浴室水栓から湯を吐水中である吐水モードと、前記吐水モードが終了し、吐水を停止させる止水モードとを検知可能な吐止水モード検知手段をさらに備え、前記制御部は、前記止水モードからの経過時間が短い時よりも経過時間が長い時の方が前記加熱手段が湯に与える熱量を高くすることを特徴とする。

経過時間によって、残留している水の温度低下が異なり、一様に加熱した場合であっても設定温度以上に加熱させることができない場合があるが、経過時間によって、加熱手段が湯に与える熱量を変えることで、長時間止水モードが継続した場合であっても設定温度以上の湯を吐水することが可能となる。

本発明によれば、吐水初期から設定温度のお湯を吐水可能であり、かつ吐水動作開始から設定温度の湯を吐水するまでの無駄水量を減少可能な浴室水栓用即湯システムを提供することができる。

本発明の実施例における浴室水栓用即湯システムの概略図 本発明の実施例における浴室水栓用即湯システムの概略図

本発明に関わる浴室水栓用即湯システム１の第一の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の浴室水栓用即湯システム１を含めた浴室用の給湯システム１０を示した概略図である。建物には、全体に湯を供給する給湯器１２と、温水器１２で加熱された湯を供給する湯供給配管１４が備えられている。また、図示していない給水源からの水を供給する水供給配管１６も備えられている。
本発明における浴室水栓用即湯システム１は、対象の浴室６の近傍において湯供給配管１４に設けられる。まず、湯供給配管１４は、分配器３１によって、貯湯式温水器２に流入する温水器流入配管３２と、貯湯式温水器２を迂回するバイパス配管３４に分岐される。分配器３１の上流側には逆流防止弁３３が設けられており、貯湯式温水器２から湯水が逆流することを防止するように構成されている。

この分配器３１は湯供給配管１４から供給される湯水の温度によって、夫々の配管に流出していく配分割合を変化させるように構成されている。流入する湯水の温度が低い場合は、温水器流入配管３２を通じて貯湯式温水器２に流入する湯水の量が多くなるように構成し、流入する湯水の温度が高くなってくると徐々にバイパス配管３４へ流れる量を増やして行き、最終的には全てがバイパス配管３４へ流れるように調整される。これにより、供給される湯水の温度が低い場合にのみ、浴室水栓用即湯システム１（の貯湯式温水器２）を稼動させ、供給される湯水の温度が十分に高い場合にはそのまま利用することが出来る。

貯湯式温水器２は温水タンク２２内部に加熱ヒータ２４を備えており、の加熱ヒータ２４によって、温水タンク２２内部に貯留した湯水を加熱するように構成されている。加熱ヒータ２４は制御部２６によって制御されており、加熱ヒータ２４の発熱量を調整し沸かし上げの温度を変化させたり、沸かし上げのタイミング、頻度などを調節したりすることが可能となっている。

貯湯式温水器２によって加熱された湯水は出湯配管３８を経由して、バイパス配管３４と、合流する。混合された湯水は、混合水配管４０をとおり、浴室６に設けられたシャワー装置６０の湯水混合水栓６２の湯側へと供給される。このとき、湯水混合水栓６２の水側には水供給配管１４が合流している。湯水混合水栓６２は水供給配管２４によって供給される水と、混合水配管４０によって供給される湯との混合量、混合比率を操作することによって、温度、流量を調整するように構成されている。

混合水配管４０のうち、湯水混合水栓６２の近傍に、膨張水排出手段３が設けられている。加熱ヒータ２４が作動して、温水タンク２２内部の湯が熱せられると、体積増えようとして、温水タンク２２及び、接続された出湯配管３８、バイパス配管３４、混合水配管４０内部の圧力が上昇する。このとき、膨張水排出手段３が動作することによって、個々から膨張された体積分の水が膨張水排出配管３６へと排出される。

また、湯水混合水栓６２は浴室６内部に設けられたシャワー装置６０のオーバーヘッドシャワー６４に、シャワー配管６６を通じて接続されている。
また、シャワー配管６６の途中からは、排水配管８２が分岐されている。そして、排水配管６８の先端付近には、排水ユニット８が設けられている。この排水ユニット８は水圧がかかると閉じ、水圧がかからなくなると開放される弁が設けられている。つまり、湯水混合水栓６２が操作され、吐水が行われている状態においては、排水ユニット８に水圧が作用し、排水ユニット８は閉じられオーバーヘッドシャワー６４から吐水が行われる。

次に、湯水混合水栓６２が止水操作されると、オーバーヘッドシャワー６４からの吐水は終了する。それと同時に、排水ユニット８に水圧が作用しなくなる為、排水ユニット８が開放される。これにより、シャワー配管６６に滞留していた水が全て排水配管８２を通じて、排水口８４から浴室６内部に排水される。これにより、シャワー配管６６は吐水終了と同時に空になる為、中の湯水が冷えて、次回吐水開始時に先ず冷水が吐水されるという事態を回避することが出来るようになる。

この他に、止水時に湯水が滞留する配管としては、温水器流入配管３２、バイパス配管３４、出湯配管３８、混合水配管４０が上げられる。このうち、温水器流入配管３２に滞留した湯水は、温水タンク２によって再加熱されるため、温度低下は大きな問題とならない。また、バイパス配管３４についても、温度が低いうちは温水タンク２から流入する湯水と混合して利用される為、問題とならない。

混合水配管４０に滞留した水はそのまま、出湯配管３８に滞留した水は混合水配管４０を通じて、それぞれシャワー配管６６へ流入して、オーバーヘッドシャワー６４から吐水されるため、使用者が触れてしまう恐れがある。そこで、本発明においては、膨張水排出手段３を湯水混合水栓６２の近傍に設けている。

温水タンク２内部の滞留水は定期的に沸かし上げることによって、一定温度に保たれている。このため、定期的に体積膨張が発生し、膨張水として熱水が発生し、温水タンク２２及び、接続された出湯配管３８、バイパス配管３４、混合水配管４０内部の圧力が上昇する。前述のように、この圧力は、膨張水排出手段３を通じて、膨張水排出配管３６へと排水されることによって解消される。このとき、膨張水排出配管３６に排水されるのは、混合水配管４０に滞留し、冷えてしまった湯水である。出湯配管３８、混合水配管４０には、排出された冷えた湯水の分、温水タンク２２から膨張した熱水が供給されることになる。つまり、膨張水によって、出湯配管３８、混合水配管４０内部に滞留した冷えた湯水を押し出し置換することによって、これらの配管内部の湯水を温かい状態に保つことが可能であり、内部の滞留水が冷水となることを抑制することが出来る。

膨張水排出配管３６は最終的に、排水配管８２と、排水ユニット８よりも下流側で接続され、排出される湯水は、排出口８４から浴室内へと排出される。

次に、図２を用いて、本発明の変形例について説明する。なお、第一の実施例と共通する部材には共通の符号を付与し、説明を省略する。
変形例においては、第一の実施例における膨張水排出手段３と湯水混合水栓６２を一体化した、湯水混合水栓３０が利用されている。この湯水混合水栓３０は混合水配管４０から流入する湯水と、水供給配管１６から流入する水との、混合比率を調整して、吐水する湯水の温度調整を行うことが出来ると共に、その流量を調整するという一般的な湯水混合水栓の機能を持つ。と同時に、湯水の流入部分と膨張水排出配管３６とを逃し弁を介してと接続することによって、上流にかかった圧力を逃す膨張水排出手段としての役割も兼ねている。膨張水排出手段を、混合水配管４０の中でも最も下流側に配置することになる為、膨張水による置換の効果を最も有効に利用できることになる。

また、変形例においては、シャワー装置６０の配管途中に吐止水モード検知手段６８を備えている。この吐止水モード検知手段６８は流量センサを備えており、現在シャワー装置６０が吐水状態にあるのか、止水状態にあるのかを判別できるように構成されている。制御部２８はこの状態を入力として受け取るように構成されている。

制御部２６はシャワー装置６０が止水モードとなると、この信号を受付け、カウントを開始する。そして、再びシャワー装置６０が吐水モードになった信号を受信すると、経過した時間に応じて加熱ヒータ２４が湯に与える熱量を調整するように構成している。このように構成することによって、前回の吐水から時間が経過していない場合には過大な加熱を行うことを防止でき、一方で止水モードが長期間に亘る場合にもしっかりと加熱を行うことが出来るようになるのである。

１ 浴室水栓用即湯システム
１０ 給湯システム
１２ 給湯器
１４ 湯供給配管（第１流路）
１６ 水供給配管
２ 貯湯式温水器
２２ 温水タンク
２４ 加熱ヒータ
２６ 制御部
３ 膨張水排出手段
３０ 湯水混合水栓（温度調整機構兼膨張水排出手段）
３１ 分配器
３２ 温水器流入配管
３３ 逆止弁
３４ バイパス配管（第３流路）
３６ 膨張水排出配管
３８ 出湯配管（第２流路）
３９ 放熱防止材
４０ 混合水配管（第４流路）
６ 浴室
６０ シャワー装置
６２ 湯水混合水栓（温度調整機構）
６４ オーバーヘッドシャワー
６６ シャワー配管
８ 排水ユニット
８２ 排水配管
８４ 排水口

Claims (4)

1. 浴室水栓装置の上流側に配設される浴室水栓用即湯システムであって、
   給湯器側から伸びる第１流路と、
   前記第１流路から供給される水を加熱するための加熱手段と、
   前記加熱手段によって加熱された水を前記加熱手段の下流側に送る第２流路と、
   前記加熱手段を経由することなく前記第２流路と合流する第３流路と、
   前記第２流路および前記第３流路の下流側に設けられ、温度を調整可能な温度調整機構と、
   前記浴室水栓から吐水終了後に、前記温度調整機構より下流側のお湯を排出する残水排出手段と、
   前記加熱手段を制御する制御部と、を備え、
   前記浴室水栓用即湯システムは、前記加熱手段によって供給される水が加熱されることにより膨張する膨張水を排出するための膨張水排出手段を有し、
   前記膨張水排出手段は、前記加熱手段の下流側で且つ前記温度調整機構の上流側に設けられ、
   前記膨張水排出手段が設けられた流路は、前記膨張水排出手段が設けられた位置より下流側において、前記残水排出手段より下流側にある流路に合流していることを特徴とする浴室水栓用即湯システム。
2. 前記膨張水排出手段は、前記温度調整機構の上流で且つ温度調整機構の近傍に設けることを特徴とする請求項１に記載の浴室水栓用即湯システム。
3. 前膨張水排出手段は、前記温度調整機構と一体で構成されることを特徴とする請求項１に記載の浴室水栓用即湯システム。
4. 前記浴室水栓から湯を吐水中である吐水モードと前記吐水モードが終了し、吐水を停止させる止水モードとを検知可能な吐止水モード検知手段をさらに備え、
   前記制御部は、前記止水モードからの経過時間が短い時よりも経過時間が長い時の方が前記加熱手段が湯に与える熱量を高くすることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の浴室水栓用即湯システム。

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