JPH0972607A

JPH0972607A - 浴槽水の廃熱回収装置

Info

Publication number: JPH0972607A
Application number: JP22768395A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Okabe; 正義岡部
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 1997-03-18
Anticipated expiration: 2015-09-05
Also published as: JP2830789B2

Abstract

(57)【要約】【課題】熱交換率が高く、省スペースで実現可能な浴
槽水の廃熱回収装置を得ることを目的とする。【解決手段】貯湯式の電気温水器と、この電気温水器
の貯湯タンク１内下部に設置された熱交換器１９と、一
端が浴槽９に接続され他端が循環ポンプ２０を介して前
記熱交換器１９の出側に接続された戻り管１８と、一端
が前記浴槽９に接続され他端が前記熱交換器１９の入側
に接続された吸出管１７と、この吸出管内を通る浴槽水
の温度を検知する温度センサー２１と、前記浴槽９の排
水管１４に設けた電動排水弁２２と、この電動排水弁と
前記循環ポンプ２０への給電を制御する制御装置５とを
備え、前記制御装置５は前記温度センサー２１の検知温
度に応じて前記電動排水弁２２と循環ポンプ２０への給
電を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般家庭で使用され
る貯湯式の電気温水器への浴槽水の廃熱回収装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、一般家庭における消費エネルギー
の節約が重視されており、浴槽から多量に排出される温
水の熱エネルギーの回収が期待されるようになってき
た。かかる期待に応えるものとして、従来の浴槽水の廃
熱回収装置としては、図４に示すようなものがあった。
図４は従来の浴槽水の廃熱回収装置を示す構成図であ
る。図４において、１は貯湯式電気温水器の貯湯タン
ク、２はこの貯湯タンク１内に設けられたヒーター、３
は貯湯タンク１内の下部に接続された給水管、４は貯湯
タンク１の上部に接続された給湯管、６は貯湯タンク１
の下部外周面に設けられた沸き上げ温度検知用の温度セ
ンサー、５は主としてマイクロコンピュータで構成され
た制御装置、５ａは制御装置５の制御用電源、７はヒー
ター２への給電用主電源、８は前記制御装置５によって
制御されるスイッチ部、９は浴槽、１０は廃熱回収器で
ある。１１は廃熱回収器１０内の熱交換器で、貯湯タン
ク１の下部よりポンプ１２により低温水を導き、浴槽９
の湯と熱交換させた後に再度貯湯タンク１へリターンさ
せる循環パイプ１３と接続されている。１４は浴槽９内
の水を排出する排水管、１５は排水弁である。ここで、
給水管３は水源となる水道管等に直接接続され、また、
給湯管４の先端には給湯弁１６（図示せず）が設けられ
る。

【０００３】次に、動作について説明する。貯湯式電気
温水器は、水源水圧により常に貯湯タンク１内が満水状
態で、給湯管４の先端に設けられた給湯弁１５は閉じら
れている。制御装置５によってスイッチ部８が閉路する
ことにより主電源９がヒーター２に給電され、貯湯タン
ク１内の水を加熱する。そして、貯湯タンク１の下部外
周面に設けられた温度センサー６により貯湯タンク１内
の水があらかじめ設定された所定の温度まで沸き上がっ
たことを検知すると、制御装置５はスイッチ部８を開路
し、主電源７によるヒーター２への給電を停止する。

【０００４】そして、一旦所定の温度まで沸き上げられ
た状態で、給湯管４の先端に設けられた給湯弁１５を開
けると、水源水圧により貯湯タンク１内の沸き上げられ
た湯が押し出されて浴槽９内に落とし込まれ、その給湯
分と同量の水が給水管３より貯湯タンク１内の下部に給
水される。

【０００５】入浴時に極温の約４３℃以下の場合には、
使用者がさらに高温湯を追加して浴槽９内の温度を上げ
るいわゆるさし湯をせねばならない。家族全員が入浴後
は、貯湯タンク１へ廃熱を回収する。廃熱回収回路は、
循環ポンプ１２により貯湯タンク１の下部より低温水を
廃熱回収器１０内の熱交換器１１へ導き、浴槽９の湯と
熱交換させた後に再度貯湯タンク１へリターンされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記のような廃熱回収
器１０を設けた従来の装置においては、まず廃熱回収器
１０内の湯と浴槽９内の湯をうまく循環させないと熱交
換が効率よく行われないという問題点があった。また、
廃熱回収が可能とは言え、廃熱回収器１０は浴槽９に近
接して設置せねばならないので、浴室内に廃熱回収のた
めに余分のスペースが必要となるなどの問題点があっ
た。さらに、さし湯を行う場合、すでに貯湯タンク１内
の湯を全部使い切っているときは、さし湯をしたくとも
さし湯ができないため、浴槽９内の湯温を上げることは
不可能であった。

【０００７】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたもので、廃熱回収のための余分なスペース
を必要とせず、浴槽内の湯と貯湯タンク内下部の水との
熱交換が良好に行え、また、どのような状況下でも浴槽
内の湯温を上げることができる浴槽水の廃熱回収装置を
提供することを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明による浴槽水の廃
熱回収装置は、貯湯式の電気温水器と、この電気温水器
の貯湯タンク内下部に設置された熱交換器と、一端が浴
槽に接続され他端が前記熱交換器の出側に接続された戻
り管と、一端が前記浴槽に接続され他端が前記熱交換器
の入側に接続された吸出管と、吸出管または戻り管に接
続された循環ポンプと、前記吸出管内を通る浴槽水の温
度を検知する温度センサーと、前記浴槽の排水管に設け
た電動排水弁と、この電動排水弁と前記循環ポンプへの
給電を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、浴
槽水の排水時に、前記温度センサーの検知温度に応じて
前記電動排水弁と循環ポンプへの給電を制御するように
したものである。

【０００９】また、本発明による廃熱回収装置は、前記
熱交換器を貯湯タンク内のヒーターの上部近傍に設ける
ようにしたものである。

【００１０】また、本発明による廃熱回収装置は、前記
熱交換器を貯湯タンク内のヒーターに対して伝熱板によ
り一体的に熱結合させるようにしたものである。

【００１１】また、本発明による廃熱回収装置は、前記
制御装置が浴槽水の排水時に、前記貯湯タンクの下部に
設けられた温度センサーの検知温度と吸出管に設けられ
た温度センサーの検知温度とを比較判定し、両温度がほ
ぼ一致あるいは所定範囲に近づくまで、前記循環ポンプ
を作動させてから排水するようにしたものである。

【００１２】また、本発明による廃熱回収装置は、前記
制御装置が浴槽水の排水時に、必ず循環ポンプを一定時
間運転させ、吸出管に設けた温度センサーで浴槽水の温
度を確認する工程を実行するようにしたものである。

【００１３】さらに、本発明による廃熱回収装置は、吸
出管に設けられた温度センサーの検知温度は、循環ポン
プが運転を開始してから、一定時間経過後の検知温度を
制御装置に入力するようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

実施形態１．以下、本発明の実施形態を図に基づいて説
明する。図１は本発明の実施形態１を示す浴槽水の廃熱
回収装置の構成図である。なお、従来装置と同一部分は
同一符号で示し、詳細な説明は省略する。図１におい
て、１７は一端が浴槽と接続された吸出管、１８は同じ
く一端が浴槽９に接続された戻り管、１９は貯湯式電気
温水器の貯湯タンク１内において、ヒーター２よりも下
部に設置された熱交換器で、入側を前記吸出管１７の他
端と接続され、出側を前記戻り管１８の他端と接続され
ている。２０は戻り管１８の途中に接続された循環ポン
プであり、前記吸出管１７の途中に接続してもよい。２
１は吸出管１７内の水温を検知する温度センサー、２２
は浴槽９内の湯水を排出する排水管１４に設けられた電
動排水弁、２３は排水用スイッチである。

【００１５】そして、温度センサー６，２１の検知信号
と排水用スイッチ２３の信号は制御装置５に入力され、
循環ポンプ２０と電動排水弁２２は前記ヒーター２と同
様に制御装置５により制御されるように構成されてい
る。

【００１６】次に動作について説明する。まず、浴槽９
内に湯張りする場合は、予め沸き上げられた貯湯タンク
１内の湯を給湯弁１５を開くことにより、図示されてい
ない他の系統から供給される水と混合して、浴槽９内へ
適温の湯を適量張ることにより完了する。

【００１７】次に、全員が入浴を済ませた後に、排水用
スイッチ２３を操作すると、制御装置５は、まず、循環
ポンプ２０を運転させる。すると、浴槽９内の湯が吸出
管１７、熱交換器１９、循環ポンプ２０、戻り管１８を
通って浴槽９内にリターンされる。このとき浴槽水が高
湯温であれば、熱交換器１９で貯湯タンク１内下部の低
温水と熱交換される。一方、温度センサー２１によって
吸出管１７内を通る浴槽水の温度が検知され、この検知
信号が制御装置５に入力されるので、所定温度まで降下
すると、制御装置５は循環ポンプ２０の運転を停止させ
て、電動排水弁２２を開くように制御する。浴槽水の温
度が最初から所定温度以下の場合は、一定時間運転後、
直ちに循環ポンプ２０の運転を停止させて、電動排水弁
２２を開くように制御する。従って、浴槽水は熱回収が
完了した後に排水されることになり、熱エネルギーを無
駄に捨てることがなくなる。また、熱交換器１９は貯湯
タンク１内に設置されているので、余分なスペースを必
要としなく、さらに浴槽９内の湯のみを強制循環させて
電気温水器の貯湯タンク１内下部の低温水と熱交換する
ので、熱交換率もきわめて高いなどの利点がある。

【００１８】実施形態２．図２は本発明の実施形態２を
示す構成図であり、貯湯タンク１内に設置した熱交換器
１９の位置をヒーター２の上部近傍に配置するととも
に、追い焚き用スイッチ２４を設けて、浴槽９内の湯温
が低下したときに、電気温水器側のヒーター２を利用し
て追い焚きができるようにしたものである。すなわち、
追い焚き用スイッチ２４を操作することで、制御装置５
は循環ポンプ２０を運転させると同時にスイッチ部８を
閉路させてヒーター２に給電し、ヒーター２により熱交
換器１９を加熱することで、浴槽９内の湯を昇温させる
ことができるように構成されている。そして、温度セン
サー２１が所定温度を検知したときに、制御装置５はヒ
ーター２及び循環ポンプ２０への給電を停止させるよう
に制御する。これにより、貯湯タンク１内にさし湯でき
る湯量が残っていない場合でも、追い焚きを行うことが
可能となり、どのような状況下でも追い焚きが可能であ
り、浴槽９内の湯温を上げることができる。なお、排水
時の廃熱回収は、実施形態１と全く同じ要領で行うもの
である。

【００１９】また、排水時において、制御装置５は温度
センサー２１の検知温度と沸き上げ検知用の温度センサ
ー６の温度を比較判定し、両温度センサーの検知温度が
ほぼ一致あるいは所定範囲に近づいたら、循環ポンプ２
０の運転を停止させるようにしてもよい。また、温度セ
ンサー２１の検知温度は、循環ポンプ２０を一定時間運
転するまでは制御装置５に入力せず、一定時間運転後の
検知温度を制御装置５に入力するようにすれば、正確な
浴槽水の温度を検知することが可能である。

【００２０】実施形態３．図３は本発明の実施形態３を
示す廃熱回収装置の構成図である。図３において、２５
は熱伝導性の良好な部材からなる伝熱板で、ヒーター２
と熱交換部１９とを一体的に熱結合させている。このよ
うな構成であれば、ヒーター２の熱を無駄なく熱交換器
１９に伝えることができ、また、熱交換器１９の熱も貯
湯タンク１内下部の低温水に良好に伝えられるので、熱
回収や追い焚きを短時間で完了させることができるよう
になる。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、温度セ
ンサーによって、浴槽水の温度を検知し、所定温度より
も高いときに熱回収を行うように制御するので、熱回収
が完了した後に排水され、熱エネルギーを無駄に捨てる
ことがなくなる。また、熱交換器を貯湯タンク内に設置
しているので、余分なスペースを必要としなく、さら
に、浴槽内の湯のみを強制循環させて電気温水器の貯湯
タンク内下部の低温水と熱交換するので、熱交換率もき
わめて高いなどの利点がある。

【００２２】また、貯湯タンク内に設置した熱交換器の
位置をヒータの上部近傍に配置して、浴槽内の湯温が低
下したときに、前記ヒータを利用して追い焚きができる
ようにしたので、貯湯タンク内にさし湯できる湯量が残
っていない場合でも、追い焚きを行うことが可能とな
り、浴槽内の湯温が低下したときは、どのような状況下
でも追い焚きが可能であり、浴槽内の湯温を上げること
ができる。

【００２３】また、ヒーターと熱交換部とを熱伝導性の
良好な部材からなる伝熱板で一体的に熱結合させている
ので、熱回収や追い焚きを短時間で完了させることがで
きるようになる。

【００２４】また、排水時において、制御装置は温度セ
ンサーの検知温度と沸き上げ検知用の温度センサーの温
度を比較判定し、両温度センサーの検知温度がほぼ一致
あるいは所定範囲に近づいたら、循環ポンプの運転を停
止させることにより、循環ポンプを長時間運転させるこ
となく、より効率的に熱回収が行える。

【００２５】さらに、温度センサーの検知温度は、循環
ポンプを一定時間運転するまでは制御装置に入力せず、
一定時間運転後の検知温度を制御装置に入力することに
より、より正確な浴槽水の温度を検知することが可能で
あるなどの効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１を示す浴槽水の廃熱回収装
置の構成図である。

【図２】本発明の実施形態２を示す同構成図である。

【図３】本発明の実施形態３を示す同構成図である。

【図４】従来の浴槽水の廃熱回収装置を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１貯湯タンク２ヒーター５制御装置６温度センサー９浴槽１７吸出管１８戻り管１９熱交換器２０循環ポンプ２１温度センサー２２電動排水弁２３排水用スイッチ２４追い焚き用スイッチ２５伝熱板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯湯式の電気温水器と、この電気温水器
の貯湯タンク内下部に設置された熱交換器と、一端が浴
槽に接続され他端が前記熱交換器の出側に接続された戻
り管と、一端が前記浴槽に接続され他端が前記熱交換器
の入側に接続された吸出管と、吸出管または戻り管に接
続された循環ポンプと、前記吸出管内を通る浴槽水の温
度を検知する温度センサーと、前記浴槽の排水管に設け
た電動排水弁と、この電動排水弁と前記循環ポンプへの
通電を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、浴
槽水の排水時に、前記温度センサーの検知温度に応じて
前記電動排水弁と循環ポンプへの給電を制御するように
したことを特徴とする浴槽水の廃熱回収装置。
【請求項２】前記熱交換器を貯湯タンク内のヒーター
の上部近傍に設けたことを特徴とする請求項１記載の浴
槽水の廃熱回収装置。
【請求項３】前記熱交換器を貯湯タンク内のヒーター
に対して伝熱板により一体的に熱結合させたことを特徴
とする請求項１記載の浴槽水の廃熱回収装置。
【請求項４】前記制御装置は、浴槽水の排水時に、前
記貯湯タンクの下部に設けられた温度センサーの検知温
度と吸出管に設けられた温度センサーの検知温度とを比
較判定し、両温度がほぼ一致あるいは所定範囲に近づく
まで、前記循環ポンプを作動させてから排水することを
特徴とする請求項１記載の浴槽水の廃熱回収装置。
【請求項５】前記制御装置は、浴槽水の排水時に、必
ず循環ポンプを一定時間運転させ、吸出管に設けた温度
センサーで浴槽水の温度を確認する工程を実行するよう
にしたことを特徴とする請求項１記載の浴槽水の廃熱回
収装置。
【請求項６】吸出管に設けられた温度センサーの検知
温度は、循環ポンプの運転を開始してから、一定時間経
過後の検知温度を制御装置に入力することを特徴とする
請求項５記載の浴槽水の廃熱回収装置。