JP7003840B2

JP7003840B2 - 貯湯式給湯機

Info

Publication number: JP7003840B2
Application number: JP2018097638A
Authority: JP
Inventors: 智赤木; 翔登平; 智樹坂上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2022-01-21
Anticipated expiration: 2038-05-22
Also published as: JP2019203623A

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

従来の貯湯式給湯機には、貯湯タンク内の貯湯水と浴槽内の浴槽水とを熱交換器により熱交換することで、浴槽水を追い焚きできるものがある。この貯湯式給湯機では、追い焚き運転時に、熱交換器と浴槽とを接続する浴槽水循環回路を浴槽水が循環するため、浴槽水循環回路内に浴槽水中の汚れが付着する。そのため、微細気泡発生装置であるエジェクタを用いて浴槽水循環回路内の浴槽水中に微細気泡を発生させることで、浴槽水循環回路内に付着した汚れを除去する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１－１３３１２５号公報

上記の貯湯式給湯機においては、浴槽水を排出している間に、浴槽水循環回路内の洗浄を実施するようにしている。しかしながら、浴槽水の排出時に浴槽水循環回路内の洗浄を行う場合、洗浄が不十分な場合があった。

本発明は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、浴槽水の排水時に実施するよりも効果的に浴槽水循環回路内を洗浄できる貯湯式給湯機を得ることを目的とするものである。

本発明に係る貯湯式給湯機は、湯水を貯留する貯湯タンクと、貯湯タンク内の貯湯水と浴槽内の浴槽水とを熱交換可能な熱交換器と、貯湯タンクから出て、熱交換器を通って貯湯タンクに戻る貯湯水循環回路と、浴槽から出て、熱交換器を通って浴槽に戻る浴槽水循環回路と、貯湯水循環回路に貯湯水を循環させる貯湯水循環ポンプと、浴槽水循環回路に浴槽水を循環させる浴槽水循環ポンプと、浴槽水循環回路内の浴槽水中に気泡を発生させて浴槽水循環回路内を洗浄する気泡発生装置と、貯湯タンクの下部の貯湯水と浴槽水の熱とを熱交換器で熱交換し、貯湯水を貯湯タンクの中部へ流入させて浴槽水の熱を貯湯水に回収する浴槽熱回収運転を行う浴槽熱回収手段を有し、浴槽熱回収運転時に、貯湯水循環ポンプと浴槽水循環ポンプとを運転させて浴槽水の熱を貯湯水に回収する熱回収と、浴槽水循環ポンプを熱回収時よりも高い回転数で運転させて浴槽内の浴槽水を撹拌する撹拌とを実行し、撹拌時に気泡発生装置を運転させる制御手段と、を備えたものである。

本発明の貯湯式給湯機によれば、浴槽熱回収運転時に洗浄装置を運転させることにより、浴槽水の排水時よりも効果的に浴槽水循環回路内の洗浄を行うことができる。

本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の構成図である。本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の制御手段の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態２に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態３に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。本発明の実施の形態４に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
まず、実施の形態１の貯湯式給湯機の構成を、図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の構成図であり、図２は本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の制御手段の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、貯湯式給湯機１００は、貯湯タンクユニット１と加熱ユニット２とリモコン６０とを備える。貯湯タンクユニット１と加熱ユニット２とは、加熱ユニット往き配管６と加熱ユニット戻り配管７とで接続されている。

貯湯タンクユニット１は、湯水を貯留する貯湯タンク３、熱交換器４、気泡発生装置５、各種配管６～２０、各種弁２１～２５、各種ポンプ３１～３３、各種温度検出手段４１～４７、制御手段５０およびタイマー７０を備える。

加熱ユニット２は、貯湯タンク３の下部から加熱ユニット往き配管６を介して導かれた低温水を加熱するための加熱手段であり、例えば、ヒートポンプ式、燃料式またはヒータ式のものを用いる。加熱ユニット往き配管６には、貯湯タンク３の下部の低温水を加熱ユニット２に送って貯湯タンク３に戻すように循環させる沸き上げ循環ポンプ３１が設けられている。また、加熱ユニット戻り配管７には、加熱ユニット２で加熱された高温水の温度を検出する沸き上げ温度検出手段４２が設けられている。

貯湯タンク３の内部には、下方に比較的低温の湯水の層が存在し、上方に行くほど比較的高温の湯水の層が存在する、所謂温度成層が形成されている。貯湯タンク３には、高さの異なる位置に、貯湯タンク３内の各温度層の湯水の温度を検出する複数の貯湯温度検出手段４１ａ～４１ｆが設けられている。

貯湯タンク３の下部には、水道等からの市水を貯湯タンク３に供給する給水配管８、加熱ユニット２の入口に接続される加熱ユニット往き配管６、第１のタンク下部配管９および第２のタンク下部配管１０が接続されている。また、貯湯タンク３の中部には、タンク中部配管１１が接続され、貯湯タンク３の上部には、タンク上部配管１２および高温導出配管１３が接続されている。

第１のタンク下部配管９は、第１の切換弁２１に接続されている。第１の切換弁２１には、第１のタンク下部配管９と、加熱ユニット２の出口に接続される加熱ユニット戻り配管７と、第２の切換弁２２に接続される接続配管１４とが接続されている。また、第２の切換弁２２には、タンク上部配管１２と、接続配管１４と、熱交換器４の入口に接続される熱交換器往き配管１５とが接続されている。

タンク中部配管１１は、第３の切換弁２３に接続されている。第３の切換弁２３には、タンク中部配管１１と、第２のタンク下部配管１０と、熱交換器４の出口に接続される熱交換器戻り配管１６とが接続されている。熱交換器戻り配管１６には、貯湯タンク３内の貯湯水を熱交換器４に送って貯湯タンク３に戻すように循環させる貯湯水循環ポンプ３２が設けられている。なお、貯湯水循環ポンプ３２は、熱交換器往き配管１５に設けても良い。

第１の切換弁２１、第２の切換弁２２および第３の切換弁２３は、沸き上げ運転時、追い焚き運転時および浴槽熱回収運転時において、貯湯水の流路を切り換えることができる。

高温導出配管１３は、途中で分岐して、一方は湯栓温調弁２４に接続され、他方は湯はり温調弁２５に接続される。湯栓温調弁２４には、高温導出配管１３と、一端が給水配管８に接続されて市水を供給する給水混合配管１７と、蛇口またはシャワー等の湯栓に接続される湯栓配管１８とが接続されている。湯栓温調弁２４では、高温導出配管１３から供給される高温水と給水混合配管１７から供給される市水とを混合して、湯栓配管１８に供給する湯の温度調節を行う。また、湯はり温調弁２５には、高温導出配管１３と、給水混合配管１７と、浴槽２００に接続される浴槽往き配管１９とが接続されている。湯はり温調弁２５では、高温導出配管１３から供給される高温水と給水混合配管１７から供給される市水とを混合して、浴槽往き配管１９に供給する湯の温度調節を行う。

高温導出配管１３には、タンク上部から導出する高温水の温度を検出する導出温度検出手段４３が設けられている。給水混合配管１７には、給水する市水の温度を検出する給水温度検出手段４４が設けられている。湯栓配管１８には、湯栓へ供給する湯の温度を検出する湯栓温度検出手段４５が設けられている。

浴槽２００と熱交換器４とは、浴槽２００に取付けられた浴槽アダプタ２１０を介して浴槽往き配管１９と浴槽戻り配管２０とで接続されている。浴槽往き配管１９と浴槽戻り配管２０とにより、浴槽水循環回路８０が形成されている。浴槽水循環回路８０には、浴槽２００内の浴槽水を熱交換器４に送って浴槽２００内に戻すように循環させる浴槽水循環ポンプ３３が設けられている。また、浴槽戻り配管２０には、浴槽２００から熱交換器４に送る浴槽水の温度を検出する浴槽水温度検出手段４６と、気泡発生装置５とが設けられている。なお、浴槽水の温度を検出する浴槽水検出手段４６は、浴槽戻り配管２０にではなく、浴槽アダプタ２１０や浴槽２００に直接設けても良い。

気泡発生装置５は、例えばエジェクタ構造のものであり、空気を取り込むことにより、浴槽水循環回路８０の浴槽水中に洗浄効果のある微細気泡を発生させることができる。気泡発生装置５には、取り込む空気の温度を検出する空気温度検出手段４７が設けられている。

リモコン６０は、ユーザからの操作を受け付ける操作機器である。リモコン６０には、図示していないが、追い焚き運転および浴槽熱回収運転の開始を指令可能なボタン、及び、追い焚き運転時の浴槽水の目標温度を設定可能なボタン等が設けられている。また、リモコン６０には、気泡発生装置５の運転状態を表示する運転状態表示手段６１、及び、気泡発生装置５に取り込む空気の温度を表示する空気温度表示手段６２が設けられている。

次に、図２を用いて、貯湯式給湯機１００の制御手段５０の構成を説明する。図２に示すように、制御手段５０には、リモコン６０、日時検出手段であるタイマー７０、貯湯温度検出手段４１ａ～４１ｆ、沸き上げ温度検出手段４２、導出温度検出手段４３、給水温度検出手段４４、湯栓温度検出手段４５、浴槽水温度検出手段４６および空気温度検出手段４７からの情報が入力される。制御手段５０は、入力されたこれらの情報に基づいて、加熱ユニット２、気泡発生装置５、各種弁２１～２５、各種ポンプ３１～３３およびリモコン６０の動作を制御する。

制御手段５０は、沸き上げ制御手段５１と、追い焚き制御手段５２と、浴槽熱回収制御手段５３とを備える。沸き上げ制御手段５１は、貯湯タンク３内の貯湯水を沸き上げる沸き上げ運転を制御する。追い焚き制御手段５２は、浴槽２００内の浴槽水を追い焚きする追い焚き運転を制御する。浴槽熱回収制御手段５３は、浴槽２００内の浴槽水の熱を貯湯タンク３内の貯湯水に回収する浴槽熱回収運転を制御する。

次に、貯湯式給湯機１００の基本的な運転動作を説明する。

まず、沸き上げ運転時の貯湯式給湯機１００の動作を説明する。沸き上げ運転は、貯湯タンク３内の貯湯水を加熱ユニット２に循環させて加熱することで、貯湯タンク３の蓄熱量を増加させる運転である。

沸き上げ運転において、沸き上げ制御手段５１は、第１の切換弁２１および第２の切換弁２２を沸き上げ運転時の流路に切り換え、加熱ユニット２および沸き上げ循環ポンプ３１を運転させる。これにより、貯湯タンク３の下部から沸き上げ循環ポンプ３１により導出された低温水が加熱ユニット往き配管６を通って加熱ユニット２に送られ、加熱ユニット２で加熱されて高温水となる。この高温水が加熱ユニット戻り配管７、第１の切換弁２１、接続配管１４、第２の切換弁２２およびタンク上部配管１２を通って、貯湯タンク３の上部に流入する。沸き上げ制御手段５１は、貯湯タンク３の蓄熱量を、予め設定されている蓄熱量以上となるように沸き上げ運転を制御する。具体的には、沸き上げ制御手段５１は、貯湯温度検出手段４１ａ～４１ｆで検出される貯湯タンク３の蓄熱量が、設定された蓄熱量よりも小さい場合には沸き上げ運転を開始させ、設定された蓄熱量以上となったら沸き上げ運転を終了させる。

次に、追い焚き運転時の貯湯式給湯機１００の動作を説明する。追い焚き運転は、浴槽２００内の浴槽水の温度が低下した場合に、浴槽水より温度が高い貯湯タンク３の上部の高温水と、浴槽水とを熱交換することで、浴槽水の温度を上昇させる運転である。

追い焚き運転において、追い焚き制御手段５２は、浴槽水循環ポンプ３３を運転させ浴槽水が浴槽水循環回路８０を循環している状態において、第２の切換弁２２および第３の切換弁２３を追い焚き運転時の流路に切り換え、貯湯水循環ポンプ３２を運転させる。これにより、貯湯タンク３の上部の高温水が、タンク上部配管１２、第２の切換弁２２および熱交換器往き配管１５を通って熱交換器４に送られ、熱交換器４において浴槽水との熱交換が行われる。熱交換器４において浴槽水に熱を与えて温度低下した湯水は、熱交換器戻り配管１６、第３の切換弁２３および第２のタンク下部配管１０を通って、貯湯タンク３の下部に流入する。また、熱交換器４において貯湯水から熱を受け取って温度上昇した浴槽水は、浴槽往き配管１９を通って、浴槽アダプタ２１０から浴槽２００に流入する。追い焚き制御手段５２は、浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度が、リモコン等で設定されている目標温度になるまで、追い焚き運転を実施する。

次に、浴槽熱回収運転時の貯湯式給湯機１００の動作を説明する。浴槽熱回収運転は、上述した追い焚き運転とは逆に、浴槽水より温度が低い貯湯タンク３の下部の低温水と、浴槽水とを熱交換することで、浴槽水の有する熱を貯湯水に回収する運転である。浴槽熱回収運転時には、図１にて太線で示した貯湯水循環回路９０を貯湯水が循環する。また、浴槽熱回収運転において、浴槽熱回収制御手段５３は、熱回収と撹拌の二つの動作を実行する。

まず、熱回収時の動作について説明する。熱回収時には、浴槽熱回収制御手段５３は、浴槽水循環ポンプ３３を運転させ浴槽水が浴槽水循環回路８０を循環している状態において、第１の切換弁２１、第２の切換弁２２および第３の切換弁２３を浴槽熱回収運転時の流路に切り換え、貯湯水循環ポンプ３２を運転させる。これにより、貯湯タンク３の下部の低温水が、第１のタンク下部配管９、第１の切換弁２１、接続配管１４、第２の切換弁２２および熱交換器往き配管１５を通って、熱交換器４に送られ、熱交換器４において浴槽水との熱交換が行われる。熱交換器４において浴槽水から熱を受け取って温度上昇した湯水は、熱交換器戻り配管１６、第３の切換弁２３およびタンク中部配管１１を通って、貯湯タンク３の中部に流入する。

また、熱交換器４において貯湯水に熱を与えて温度低下した浴槽水は、浴槽往き配管１９を通って、浴槽アダプタ２１０から浴槽２００に流入する。ここで、熱回収時における浴槽水循環ポンプ３３の回転数は、後述する撹拌時の回転数よりも低く設定している。そのため、熱交換器４において浴槽水と貯湯水との熱交換が十分に行われるので、浴槽２００に流入する浴槽水の温度は、浴槽２００にある浴槽水と比較して、大幅に低くなっている。また、浴槽水循環ポンプ３３の回転数は、浴槽水の撹拌が抑制される程度に低いので、浴槽２００の内部には、下方に比較的低温の浴槽水の層が存在し、上方に行くほど比較的高温の浴槽水の層が存在する、所謂温度成層が形成される。

これにより、熱回収時には、温度成層を形成しながら、浴槽２００内の上方の比較的高温の浴槽水を熱交換器４に送ることができる。そして、熱回収を継続すると、高温水の層と低温水の層との境界線が上方に上昇し、低温の浴槽水を熱交換器４に送るようになるため、熱交換の効率が下がってくる。そこで、上方に残っている高温水の熱を回収するため、次に撹拌を行い、浴槽２００内の温度を均一化させる。

撹拌時の動作について説明する。撹拌時には、浴槽熱回収制御手段５３は、熱回収時よりも高い回転数で、浴槽水循環ポンプ３３を運転させる。それにより、浴槽往き配管１９を通った浴槽水が、浴槽アダプタ２１０から浴槽２００内に勢い良く流入するので、浴槽２００内の浴槽水が撹拌されることになる。これにより、浴槽２００内の温度成層が破壊され浴槽水の温度が均一化されるので、熱交換器４に送る浴槽水の温度を撹拌前より上げることができる。浴槽熱回収制御手段５３は、撹拌を行った後、浴槽水に回収可能な熱が残っていると判定した場合には、浴槽水循環ポンプ３３の回転数を下げ、再度熱回収を実行する。以上のようにして、浴槽熱回収制御手段５３は、浴槽水の熱を回収できるところまで、熱回収と撹拌とを繰り返す。

なお、撹拌の間、貯湯水循環ポンプ３２は、運転させ続けても良いし、停止させていても良い。撹拌中は、浴槽水循環ポンプ３３の回転数を上げており、熱交換器４における熱交換効率は低いため、貯湯水循環ポンプ３２を停止させるか、または、低回転数で運転させる方が、省エネの観点からは好ましい。

次に、図３を用いて、浴槽熱回収運転時の浴槽熱回収制御手段５３の動作を説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。実施の形態１の貯湯式給湯機１００では、浴槽熱回収運転を行っている間に、浴槽水循環回路８０内の洗浄を実施する。

リモコン６０の浴槽熱回収運転開始を指令するためのボタンが押されたとき、浴槽熱回収制御手段５３は浴槽熱回収運転の制御フローを開始する。なお、浴槽熱回収運転の開始は手動によるものには限られず、例えば、リモコンにおいて予め予約設定していた時間となったとき、または、制御手段５０がユーザの入浴が完了したことを判断したときなどに、自動で開始されるようにしても良い。

ステップＳ１において、浴槽熱回収制御手段５３は、気泡発生装置５の運転を開始させ、気泡の発生を開始させる。

ステップＳ２において、浴槽熱回収制御手段５３は熱回収を開始させる。具体的には、浴槽熱回収制御手段５３は、各種弁２１～２３を浴槽熱回収運転時の流路に切り換え、貯湯水循環ポンプ３２および浴槽水循環ポンプ３３を運転させる。

ステップＳ３において、浴槽熱回収制御手段５３は、熱回収を継続するか否かを判定する。熱回収を継続するか否かは、貯湯水と浴槽水の熱交換量が低下したか否かに基づいて判定する。例えば、浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度が予め設定されている値より下がった場合には、浴槽熱回収制御手段５３は熱交換量が低下したと判定し、熱回収を継続しないと判定する。また、浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度が予め設定されている値以上の場合には、浴槽熱回収制御手段５３は熱交換量が低下していないと判定し、熱回収を継続すると判定する。なお、ここで用いる設定値としては、例えば、給水温度検出手段４４で検出される市水温度＋５℃、または、貯湯温度検出手段４１ｆで検出されるタンク下部温度＋５℃などと設定できる。

ステップＳ３において、熱回収を継続すると判定した場合には、再度ステップＳ３に戻り、熱回収を継続しないと判定するまでステップＳ３を繰り返す。ステップＳ３において、熱回収を継続しないと判定した場合にはステップＳ４に進み、熱回収を終了させる。

ステップＳ５において、浴槽熱回収制御手段５３は撹拌を開始させる。具体的には、浴槽熱回収制御手段５３は、浴槽水循環ポンプ３３を、熱回収時よりも高い回転数で運転させる。

ステップＳ６において、浴槽熱回収制御手段５３は、撹拌を継続するか否かを判定する。撹拌を継続するか否かは、浴槽２００の温度分布が十分に均一になったか否かに基づいて判定する。例えば、浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度の上昇スピードが予め設定されている値より小さくなった場合には、浴槽熱回収制御手段５３は浴槽２００の温度分布が均一になったと判定し、撹拌を継続しないと判定する。また、浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度の上昇スピードが予め設定されている値以上の場合には、浴槽熱回収制御手段５３は浴槽２００の温度分布が均一になっていないと判定し、撹拌を継続すると判定する。なお、ここで用いる設定値としては、例えば、１℃／分などと設定できる。また、浴槽２００の温度分布が十分に均一になったか否かは、浴槽２００内に浴槽水の温度を検出する温度検出手段を設け、その温度検出手段により、温度分布を直接検出して判定するようにしても良い。

ステップＳ６において、撹拌を継続すると判定した場合には、再度ステップＳ６に戻り、撹拌を継続しないと判定するまでステップＳ６を繰り返す。ステップＳ６において、撹拌を継続しないと判定した場合にはステップＳ７に進み、撹拌を終了させる。

ステップＳ８において、浴槽熱回収制御手段５３は、熱回収を再実施するか否かを判定する。熱回収を再実施するか否かは、浴槽２００に回収可能な熱が残っているか否かに基づいて判定する。例えば、撹拌終了時に浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度が予め設定されている値より高い場合には、浴槽熱回収制御手段５３は回収可能な熱が残っていると判定し、熱回収を再実施すると判定する。また、撹拌終了時に浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度が予め設定されている値以下の場合には、浴槽熱回収制御手段５３は回収可能な熱が残っていないと判定し、熱回収を再実施しないと判定する。なお、ここで用いる設定値としては、例えば、給水温度検出手段４４で検出される市水温度＋１０℃、または、貯湯温度検出手段４１ｆで検出されるタンク下部温度＋１０℃などと設定できる。

ステップＳ８において、熱回収を再実施すると判定した場合には、ステップＳ２に戻り、再度熱回収を開始させる。ステップＳ８において、熱回収を再実施しないと判定した場合には、ステップＳ９に進み、気泡発生装置５の運転を停止させる。以上で、浴槽熱回収運転は終了する。

実施の形態１の貯湯式給湯機によれば、浴槽熱回収運転を行っている間に、浴槽水循環回路８０内の洗浄を実施することにより、従来では浴槽水を排水している間の数分間しか洗浄ができなかったところを、浴槽熱回収運転という長時間の運転中に行うことにより、浴槽水循環回路８０内の洗浄を長時間行うことができる。それにより、浴槽水の排水中に実施するよりも効果的に、浴槽水循環回路８０内を洗浄することができる。また、浴槽熱回収運転を行っている間に、浴槽水循環回路８０内の洗浄を実施するので、浴槽熱回収運転と浴槽水循環回路８０内の洗浄とをそれぞれ単独で実施する場合と比べて、所要時間を減らすことができる。

また、気泡発生装置５は、浴槽水の循環量が多い方が、洗浄に好条件な微細な気泡を発生させやすい。そのため、循環量の多い撹拌時に気泡を発生させているので、洗浄効果を増大させることができる。

また、排水時に浴槽水循環回路８０内の洗浄を実施しようとすると、気泡発生装置５により発生させた気泡を浴槽水循環回路８０に循環させるために、浴槽水循環ポンプ３３を運転する必要がある。一方で、浴槽熱回収運転時に浴槽水循環回路８０内の洗浄を実施することで、洗浄を行うためだけに浴槽水循環ポンプ３３を運転する必要がないので、浴槽熱回収運転と浴槽水循環回路８０内の洗浄とをそれぞれ単独で実施する場合と比べて、浴槽水循環ポンプ３３の消費電力量を削減することができる。同様に、洗浄に好条件な微細な気泡を発生させるためだけに浴槽水循環ポンプ３３の回転数を上げる必要がないので、浴槽水循環ポンプ３３の消費電力量を上げることなく、洗浄効果を増大させることができる。

また、浴槽水循環回路８０に発生させた気泡は、浴槽２００内に排出されて浴槽２００内を上昇することにより浴槽水を撹拌するため、気泡の発生は撹拌時における撹拌効果を増大させる。そのため、気泡発生装置５を運転させながら撹拌を行う場合の浴槽水循環ポンプ３３の回転数を、気泡発生装置５を運転させずに撹拌を行う場合より低く設定しても、気泡発生装置５を運転させずに撹拌を行う場合と同等の撹拌効果を得ることができる。よって、浴槽水循環ポンプ３３の消費電力量を削減することができる。

また、リモコン６０の運転状態表示手段６１には、気泡発生装置５の運転状態が表示されるので、意図して気泡を発生させているか否かをユーザが確認することができる。そのため、浴槽２００内における気泡の発生により、ユーザが貯湯式給湯機の故障を疑うことを回避することができる。

また、浴槽アダプタ２１０の形状を、気泡を含んだ浴槽水が浴槽２００の底面と略平行方向に排出されるように構成すれば、気泡が浴槽２００内に広範囲に広がるため、気泡による撹拌効果を増大させることができる。

実施の形態２．
実施の形態１の貯湯式給湯機では、浴槽熱回収運転の間、常に気泡を発生させていたが、実施の形態２の貯湯式給湯機では、浴槽熱回収運転の撹拌時にのみ気泡を発生させる。

実施の形態２の貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段５３以外の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

図４を用いて、実施の形態２の貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段５３の動作を説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。

浴槽熱回収運転の制御フローが開始すると、ステップＳ１１において、浴槽熱回収制御手段５３は熱回収を開始させる。

ステップＳ１１～Ｓ１４の動作は実施の形態１のステップＳ２～Ｓ５の動作と同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ１４において、撹拌が開始すると、ステップＳ１５において、浴槽熱回収制御手段５３は気泡発生装置５の運転を開始させる。

ステップＳ１６において、浴槽熱回収制御手段５３は、実施の形態１のステップＳ６と同様に、撹拌を継続する否かを判定する。ステップＳ１６において、撹拌を継続すると判定した場合には、再度ステップＳ１６に戻り、撹拌を継続しないと判定するまでステップＳ１６を繰り返す。ステップＳ１６において、撹拌を継続しないと判定した場合には、ステップＳ１７において、浴槽熱回収制御手段５３は気泡発生装置５の運転を停止させる。ステップＳ１８において、浴槽熱回収制御手段５３は撹拌を終了させる。

ステップＳ１９において、浴槽熱回収制御手段５３は、実施の形態１のステップＳ８と同様に熱回収を再実施するか否かを判定する。ステップＳ１９において、熱回収を再実施すると判定した場合には、ステップＳ１１に戻り、再度熱回収を開始させる。ステップＳ１９において、熱回収を再実施しないと判定した場合には、浴槽熱回収運転は終了する。

ここで、浴槽水循環回路８０内に発生させた気泡は、浴槽水を撹拌する効果があるため、熱回収時に気泡を発生させると、熱回収時に形成している温度成層を崩す可能性がある。しかしながら、実施の形態２の貯湯式給湯機によれば、撹拌時においてのみ、気泡を発生させるため、熱回収時において温度成層が崩れるのを防ぎつつ、浴槽水循環回路８０内の洗浄を行うことができる。

また、気泡の発生を撹拌時のみに限定することで、実施の形態１と比較して洗浄時間は短くなるものの、撹拌時における浴槽水の循環量は多く、洗浄に好条件な微細な気泡を発生させることができるため、十分な洗浄効果を保つことができる。

実施の形態３．
実施の形態２の貯湯式給湯機では、撹拌の間、常に気泡を発生させていたが、実施の形態３の貯湯式給湯機では、撹拌時において、浴槽水の温度が予め設定されている値より低い場合にのみ気泡を発生させる。

実施の形態３の貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段５３以外の構成については、実施の形態１および２と同様であるため、説明を省略する。

図５を用いて、実施の形態３の貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段５３の動作を説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャートである。

図５において、ステップＳ１４とステップＳ１５との間に、ステップＳ２１の動作が入っている点が実施の形態２とは異なる。

ステップＳ１４において、撹拌が開始すると、ステップＳ２１において、浴槽熱回収制御手段５３は浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水の温度が予め設定されている値より低いか否かを判定する。ここで用いる設定値としては、例えば、給水温度検出手段４４で検出される市水温度＋１５℃、または、貯湯温度検出手段４１ｆで検出されるタンク下部温度＋１５℃などと設定できる。

ステップＳ２１において、浴槽水の温度が設定値よりも低い場合には、ステップＳ１５に進み、浴槽熱回収制御手段５３は気泡発生装置５の運転を開始させる。ステップＳ２１において、浴槽水の温度が設定値以上の場合には、ステップＳ１５をとばしてステップＳ１６に進み、撹拌を継続するか否かを判定する。

ステップＳ１６において、撹拌を継続すると判定した場合には、ステップＳ２１に戻り、浴槽水の温度が設定値より低いか否かを再度判定する。これにより、撹拌中に、浴槽水の温度が低下し、設定値を下回った場合には、気泡発生装置５の運転を開始させることになる。Ｓ１６において、撹拌を継続しないと判定した場合には、Ｓ１７に進み、気泡発生装置５を運転させている場合は気泡発生装置５の運転を停止させ、気泡発生装置５を運転させていない場合は気泡発生装置５を停止させたままの状態にする。

ここで、気泡発生装置５は通常、浴槽水の温度より低温の空気を取り込むため、気泡が浴槽２００内に排出されると、浴槽水の温度を下げ、熱回収量が低下する可能性がある。実施の形態３の貯湯式給湯機によれば、撹拌時において、浴槽水の温度が設定された値より低い場合にのみ気泡を発生させることで、浴槽水の温度が低下して熱回収量が低下するのを抑制することができる。

実施の形態４．
実施の形態３の貯湯式給湯機では、撹拌時において、浴槽水の温度が設定された値より低い場合にのみ気泡を発生させていたが、実施の形態４の貯湯式給湯機では、撹拌時において、気泡発生装置５に取り込む空気の温度が設定された値より高い場合にのみ気泡を発生させる。

実施の形態４の貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段５３以外の構成については、実施の形態１～３と同様であるため、説明を省略する。

図６を用いて、実施の形態４の貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段５３の動作を説明する。図６は、実施の形態４に係る貯湯式給湯機の浴槽熱回収制御手段の動作を示すフローチャート図である。

図６において、ステップＳ１４とステップＳ１５の間に、ステップＳ２２の動作が入っている点が実施の形態２とは異なる。

ステップＳ１４において、撹拌が開始すると、ステップＳ２２において、浴槽熱回収制御手段５３は空気温度検出手段４７で検出される空気温度が予め設定されている値より高いか否かを判定する。ここで用いる設定値としては、例えば、浴槽水温度検出手段４６で検出される浴槽水温度－１０℃などと設定できる。

ステップＳ２２において、空気温度が設定値よりも高い場合には、ステップＳ１５に進み、浴槽熱回収制御手段５３は気泡発生装置５の運転を開始させる。ステップＳ２２において、空気温度が設定値以下の場合には、ステップＳ１５をとばしてステップＳ１６に進み、撹拌を継続するか否かを判定する。ステップＳ１６において、撹拌を継続すると判定した場合には、ステップＳ２２に戻り、空気温度が設定値より高いか否かを再度判定する。これにより、撹拌中に、取り込む空気の温度が設定値を上回った場合には、気泡発生装置５の運転を開始させることになる。Ｓ１６において、撹拌を継続しないと判定した場合には、Ｓ１７に進み、気泡発生装置５を運転させている場合は気泡発生装置５の運転を停止させ、気泡発生装置５を運転させていない場合は気泡発生装置５を停止させたままの状態にする。

実施の形態４の貯湯式給湯機によれば、撹拌時において、気泡発生装置５に取り込む空気の温度が設定された値より高い場合にのみ気泡を発生させることで、浴槽水の温度が低下して熱回収量が低下するのを抑制することができる。

また、リモコン６０の空気温度表示手段６２には、気泡発生装置５に取り込む空気の温度が表示されるので、浴槽熱回収運転時に気泡が発生しない場合の理由を確認することができる。そのため、浴槽熱回収運転を実行しているのにもかかわらず気泡発生による洗浄が行われないことにより、ユーザが貯湯式給湯機の故障を疑うことを回避することができる。

なお、実施の形態１～４において、浴槽熱回収運転では、浴槽２００内に温度成層を形成しながら浴槽水の熱を回収する熱回収の動作と、浴槽２００内の温度を均一化する撹拌の動作とを実施すると説明したが、必ずしも二つの動作に分かれている必要はない。例えば、浴槽２００内に温度成層を形成しながら浴槽水の熱を回収する熱回収の動作のみを行うようにしても良く、この場合、熱回収時に気泡を発生させることで、撹拌を行わなくとも浴槽２００内の温度成層を撹拌させることができる。また、浴槽２００内に温度成層を形成させずに浴槽水の熱を回収する熱回収の動作のみを行う浴槽熱回収運転であっても良く、浴槽熱回収運転と同時に浴槽循環回路８０内の洗浄を実施できれば良い。

また、実施の形態１～４では、浴槽水循環回路８０内を洗浄する方法として、気泡発生装置５を用いる方法を説明したが、洗浄する方法はこれに限られず、気泡を発生させる以外の方法で洗浄を行っても良い。

また、実施の形態２においては、撹拌を開始させた後に、気泡の発生を開始させているが、順序を逆にしても良く、気泡の発生を開始させてから、撹拌を開始させても良い。同様に、気泡の発生を終了させた後に、撹拌を終了させているが、順序を逆にしても良く、撹拌を終了させてから、気泡の発生を終了させても良い。

また、実施の形態３においては、浴槽水の温度が設定値より下がった場合にのみ気泡を発生させ、実施の形態４においては、気泡発生装置５に取り込む空気の温度が設定値より高い場合にのみ気泡を発生させるとしたが、実施の形態３と実施の形態４とを組み合わせ、浴槽水の温度が設定値より下がった場合、かつ、気泡発生装置５に取り込む空気の温度が設定値より高い場合にのみ気泡を発生させるようにしても良い。

また、実施の形態３においては、撹拌時に気泡を発生させる条件として、ステップＳ２１の条件、すなわち、浴槽水の温度が設定した値より低いか否かという条件を用いているが、実施の形態１のように、熱回収時に気泡を発生させる場合においても、ステップＳ２１の条件を用いても良い。同様に、実施の形態４のステップＳ２２の条件、すなわち、気泡発生装置５に取り込む空気温度が設定値より高いか否かという条件を、熱回収時に気泡を発生させる場合に用いても良い。

３貯湯タンク、４熱交換器、５気泡発生装置、３２貯湯水循環ポンプ、３３浴槽水循環ポンプ、４６浴槽水温度検出手段、４７空気温度検出手段、５０制御手段、５３浴槽熱回収制御手段、６０リモコン、６１運転状態表示手段、６２空気温度表示手段、８０浴槽水循環回路、９０貯湯水循環回路、１００貯湯式給湯機、２００浴槽。

Claims

湯水を貯留する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の貯湯水と浴槽内の浴槽水とを熱交換可能な熱交換器と、
前記貯湯タンクから出て、前記熱交換器を通って前記貯湯タンクに戻る貯湯水循環回路と、
前記浴槽から出て、前記熱交換器を通って前記浴槽に戻る浴槽水循環回路と、
前記貯湯水循環回路に前記貯湯水を循環させる貯湯水循環ポンプと、
前記浴槽水循環回路に前記浴槽水を循環させる浴槽水循環ポンプと、
前記浴槽水循環回路内の浴槽水中に気泡を発生させて前記浴槽水循環回路内を洗浄する気泡発生装置と、
前記貯湯タンクの下部の前記貯湯水と前記浴槽水の熱とを前記熱交換器で熱交換し、前記貯湯水を前記貯湯タンクの中部へ流入させて前記浴槽水の熱を前記貯湯水に回収する浴槽熱回収運転を行う浴槽熱回収手段を有し、前記浴槽熱回収運転時に、前記貯湯水循環ポンプと前記浴槽水循環ポンプとを運転させて前記浴槽水の熱を前記貯湯水に回収する熱回収と、前記浴槽水循環ポンプを前記熱回収時よりも高い回転数で運転させて前記浴槽内の浴槽水を撹拌する撹拌とを実行し、前記撹拌時に前記気泡発生装置を運転させる制御手段と、
を備えた貯湯式給湯機。
前記制御手段は、前記気泡発生装置を運転させながら前記撹拌を行う時の前記浴槽水循
環ポンプの回転数を、前記気泡発生装置を運転させずに前記撹拌を行う時よりも低くする
ことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
前記浴槽内の浴槽水の温度を検出する浴槽水温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記浴槽水温度検出手段で検出された浴槽水の温度が予め設定された
値より低い場合に、前記気泡発生装置を運転させること
を特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
前記気泡発生装置に取り込む空気の温度を検出する空気温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記空気温度検出手段で検出された空気の温度が予め設定された値よ
り高い場合に、前記気泡発生装置を運転させることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
前記空気温度検出手段で検出された空気の温度を表示する空気温度表示手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の貯湯式給湯機。
前記気泡発生装置の運転状態を表示する運転状態表示手段を備えたことを特徴とする請
求項２から５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。