(57)【要約】【課題】給湯加圧ポンプによる過大出湯を防止した貯湯式給湯装置を提供する。【解決手段】出湯管８からの湯と前記第１給水バイパス管２８からの水とを混合する給湯混合弁２７と、この給湯混合弁２７からの湯水を蛇口４へ供給する給湯管２９と、この給湯管２９途中に設けられ給湯量を検出する給湯フローセンサ３３と、前記給湯管２９途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口４へ供給するための給湯加圧ポンプ３１とを備え、前記給湯加圧ポンプ３１はリモコンに備えたポンプスイッチ５１により、給湯フローセンサ３３の所定給湯量の検出で駆動するかしないかを選択可能としたもので、前記給湯加圧ポンプ３１には給湯側に向かって開成する給湯逆止弁３５を備えた給湯バイパス路３４を並列に設けたので、１階や給湯抵抗が小さな場所への給湯については、給湯加圧ポンプ３１を駆動させずに給湯バイパス路３４を介して行われ、良好な給湯が得られるものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、この給湯管途中に設けられ給湯量を検出する給湯フローセンサと、前記給湯管途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口へ供給するための給湯加圧ポンプとを備え、前記給湯加圧ポンプはリモコンに備えたポンプスイッチにより、給湯フローセンサの所定給湯量の検出で駆動するかしないかを選択可能としたものに於いて、前記給湯加圧ポンプには給湯側に向かって開成する給湯逆止弁を備えた給湯バイパス路を並列に設けた事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、前記出湯管から分岐し浴槽に湯張りする湯張り管と、前記給水管から分岐された第２バイパス管と、前記湯張り管からの湯と前記第２バイパス管からの水とを混合する風呂混合弁と、この湯張り管途中に設けられ風呂混合弁からの湯張り量を検出する風呂フローセンサと、前記湯張り管途中に設けられ湯張り湯水を昇圧して前記浴槽へ供給する風呂加圧ポンプとを備え、前記風呂加圧ポンプはリモコンに備えたポンプスイッチにより、風呂フローセンサの所定湯張り量の検出で駆動するかしないかを選択可能としたものに於いて、前記風呂加圧ポンプには湯張り側に向かって開成する風呂逆止弁を備えた風呂バイパス路を並列に設けた事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給湯加圧ポンプ或いは風呂加圧ポンプを内蔵した貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のものでは、給湯管途中に給湯加圧ポンプを備え、給湯栓の開栓で給湯加圧ポンプを駆動させ、貯湯タンク内の湯水を圧送して給湯することで、水道圧が極端に低い場所や２階、３階までの給湯でも良好に行われるようにしたものであった。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−４７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの従来のものでは、給湯抵抗が大きな２階、３階の給湯に合わせて給湯加圧ポンプの能力（回転数）をしているので、この状態で１階の給湯を行うと蛇口の開口状態にもよるが、給湯加圧ポンプの能力が過剰状態となり、過大出湯となって貯湯タンクが負圧になり破損する課題を有するものであった。
又これを防止するために、給湯加圧ポンプを駆動するかしないかを選択出来る選択スイッチを設けることが考えられるが、給湯加圧ポンプが駆動しない場合は、大きな流通抵抗となり給湯がスムーズに行われないと言う新たな問題点となるものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決するため、特にその構成を請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、この給湯管途中に設けられ給湯量を検出する給湯フローセンサと、前記給湯管途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口へ供給するための給湯加圧ポンプとを備え、前記給湯加圧ポンプはリモコンに備えたポンプスイッチにより、給湯フローセンサの所定給湯量の検出で駆動するかしないかを選択可能としたものに於いて、前記給湯加圧ポンプには給湯側に向かって開成する給湯逆止弁を備えた給湯バイパス路を並列に設けたものである。
【０００６】
又請求項２では、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、前記出湯管から分岐し浴槽に湯張りする湯張り管と、前記給水管から分岐された第２バイパス管と、前記湯張り管からの湯と前記第２バイパス管からの水とを混合する風呂混合弁と、この湯張り管途中に設けられ風呂混合弁からの湯張り量を検出する風呂フローセンサと、前記湯張り管途中に設けられ湯張り湯水を昇圧して前記浴槽へ供給する風呂加圧ポンプとを備え、前記風呂加圧ポンプはリモコンに備えたポンプスイッチにより、風呂フローセンサの所定湯張り量の検出で駆動するかしないかを選択可能としたものに於いて、前記風呂加圧ポンプには湯張り側に向かって開成する風呂逆止弁を備えた風呂バイパス路を並列に設けたものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のようにこの請求項１の発明によれば、２階、３階への給湯では給湯加圧ポンプを駆動させて、強力な給湯圧で良好な給湯が行われるものであり、しかもこの時に給湯バイパス路には給湯逆止弁が備えられ、給湯側からの逆流はポンプ圧で給湯逆止弁が強力に閉止されて、確実に阻止するので安心して使用出来るものであり、更に１階や給湯抵抗が小さな場所への給湯については、給湯加圧ポンプを駆動させずに給湯バイパス路を介して行われ、給湯加圧ポンプが大きな流通抵抗となることを回避して良好な給湯が行われ、過大出湯となって貯湯タンクが負圧になり破損する心配もなく、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【０００８】
又請求項２によれば、２階、３階への湯張りでは風呂加圧ポンプを駆動させて、強力な湯張り圧で良好な湯張りが行われるものであり、しかもこの時に風呂バイパス路には風呂逆止弁が備えられ、風呂側からの逆流はポンプ圧で風呂逆止弁が強力に閉止されて、確実に阻止するので安心して使用出来るものであり、更に１階や湯張り抵抗が小さな場所への湯張りについては、風呂加圧ポンプを駆動させずに風呂バイパス路を介して行われ、風呂加圧ポンプが大きな流通抵抗となることを回避して良好な湯張りが行われ、過大湯張りとなって貯湯タンクが負圧になり破損する心配もなく、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯や風呂に用いるもので、１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は台所や洗面所等に設けられた蛇口、５はこの蛇口４の近傍に設けられた給湯リモコン、６は浴槽、７は浴室に設けられた風呂リモコンである。
【００１０】
前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管８と、下端に給水管９とが接続され、更に下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管１０と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１１とが接続され、前記ヒートポンプユニット３によってヒーポン往き管１０から取り出した貯湯タンク２内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻して貯湯され、給水管９からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられて貯湯タンク２内上部の高温水が出湯管８から押し出されて給湯されるものである。そして、給水管９途中には、市水の給水圧を所定の圧力まで減圧する減圧弁１２と給水温度を検出する給水温度センサ１３が設けられ、貯湯タンク２の上部には、貯湯タンク２内の過圧を逃す負圧作動弁付きの過圧逃し弁１４が設けられているものである。
【００１１】
前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１５と凝縮器としての冷媒−水熱交換器１６と電子膨張弁１７と強制空冷式の蒸発器１８で構成されたヒートポンプ回路１９と、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管１０およびヒーポン戻り管１１を介して冷媒−水熱交換器１６に循環させるヒーポン循環ポンプ２０と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部２１とを備えており、ヒートポンプ回路１９内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
【００１２】
２２は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる熱交換器で、この熱交換器２２には風呂往き管２３及び風呂循環ポンプ２４を備えた風呂戻り管２５が接続されて浴槽６の湯水が循環可能にされ、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温あるいは追焚きが行われるものである。なお、２６は風呂戻り管２５を循環する浴槽６の湯水の温度を検出する風呂温度センサである。
【００１３】
２７は出湯管８からの湯水と給水管９から分岐された第１給水バイパス管２８からの低温水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管２９に設けた給湯温度センサ３０で検出した湯温が給湯リモコン５や風呂リモコン７でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【００１４】
３１は給湯管２９途中に設けられ湯水を昇圧して蛇口４へ供給するための給湯加圧ポンプであり、３２は給湯加圧ポンプ３１の吸い込み側に設けられた給湯管２９を逆流する流れを遮断する逆止弁、３３は時間当たりの給湯流量を検出して前記給湯加圧ポンプ３１の駆動を制御する給湯フローセンサである。
【００１５】
３４は給湯加圧ポンプ３１と並列に接続された給湯バイパス路で、途中には給湯側に向かって開成され逆側の流通を阻止するように閉成する給湯逆止弁３５が設けられており、給湯加圧ポンプ３１の駆動時には、給湯逆止弁３５に給湯側からポンプ圧がかかり該給湯逆止弁３５は閉成されて、給湯加圧ポンプ３１から給湯バイパス路３４を通り再び該給湯加圧ポンプ３１に戻る短絡回路の形成を防止するものであり、又給湯加圧ポンプ３１を駆動させない停止時の給湯では、給湯バイパス路３４から給湯逆止弁３５を開成させて給湯することで、給湯加圧ポンプ３１の駆動停止時の流通抵抗に関係なく給湯が行えるようにしたものである。
【００１６】
３６は出湯管８から分岐された湯張り管３７からの湯水と給水管９から分岐された第２給水バイパス管３８からの低温水とを混合する電動ミキシング弁より構成された風呂混合弁であり、その下流側の風呂戻り管２５に連通された湯張り管３７に設けた湯張り温度センサ３９で検出した湯温が給湯リモコン５や風呂リモコン７でユーザーが設定した風呂設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【００１７】
そして、前記湯張り管３７には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁４０と、浴槽６への時間当たりの湯張り量を検出する風呂フローセンサ４１と、浴槽６からの浴槽水の逆流を防ぐ湯張り逆止弁４２が二重に設けられていると共に、前記風呂フローセンサ４１が所定湯張り量を検出することで、湯水を昇圧して湯張りする風呂加圧ポンプ４３が設けられているものである。
【００１８】
４４は風呂加圧ポンプ４３と並列に接続された風呂バイパス路で、途中には湯張り側に向かって開成され逆側の流通を阻止するように閉成する風呂逆止弁４５が設けられており、風呂加圧ポンプ４３の駆動時には、風呂逆止弁４５に湯張り側からポンプ圧がかかり該風呂逆止弁４５は閉成されて、風呂加圧ポンプ４３から風呂バイパス路４４を通り再び該風呂加圧ポンプ４３に戻る短絡回路の形成を防止するものであり、又風呂加圧ポンプ４３を駆動させない停止時の湯張りでは、風呂バイパス路４４から風呂逆止弁４５を開成させて湯張りすることで、風呂加圧ポンプ４３の駆動停止時の流通抵抗に関係なく浴槽６に湯張りが行えるようにしたものである。
【００１９】
４６は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では５つの貯湯温度センサが配置され上から４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４６ｅと呼び、この貯湯温度センサ４６が検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク２内の上下方向の温度分布を検知するものである。
【００２０】
前記給湯リモコン５及び風呂リモコン７には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ４７、及び風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ４８がそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯を風呂リモコン７の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ４９がそれぞれ設けられ、更に風呂リモコン７には約６０℃の高温の湯を差し湯させる高温差し湯スイッチ５０が設けられているものである。
【００２１】
５１は給湯リモコン５及び風呂リモコン７共に設けられたポンプスイッチで、前記給湯加圧ポンプ３１と風呂加圧ポンプ４３を、それぞれ給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ４１の流量検出で駆動させるかさせないかを選択するスイッチであり、一回目の押圧のＯＮで駆動させ、二回目の押圧のＯＦＦでは駆動させないようにするもので、使用者自身が選択出来るようにしたものである。
【００２２】
５２は貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部５２に前記給湯リモコン５及び風呂リモコン７が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定できるようにしているものである。
【００２３】
前記給湯制御部５２は、給湯温度センサ３０の検出する温度が給湯設定温度になるように給湯混合弁２７の弁開度をフィードバック制御するようにしていると共に、湯張り温度センサ３９の検出する温度が風呂設定温度になるように風呂混合弁３６の弁開度をフィードバック制御するようにしているものである。
【００２４】
又電気回路的には、給湯制御部５２の入力側には給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ４１、ポンプスイッチ５１が接続され、出力側には給湯加圧ポンプ３１と風呂加圧ポンプ４３が接続され、給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ４１の検出流量により給湯制御部５２が分当たりの流量を算出し、所定流量ここでは３Ｌ／ｍｉｎで給湯加圧ポンプ３１及び風呂加圧ポンプ４３をポンプスイッチＯＮでは駆動させるものである。
【００２５】
次にこの一実施形態の作動を説明する。
先ず、沸き上げ運転について説明すると、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ４６が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部５２はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部２１は圧縮機１５を起動した後にヒーポン循環ポンプ２０を駆動開始し、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管１０から取り出した５〜２０℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器１６で７０〜９０℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻し、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ４６が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部５２はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は圧縮機１５を停止すると共にヒーポン循環ポンプ２０も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【００２６】
次に給湯運転について説明すると、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ５１の何れかを押圧してＯＮした後に、蛇口４を開くと、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして貯湯タンク２の上部に貯められた高温水が出湯管８を介して給湯混合弁２７へ押し出される。なお、貯湯タンク２内には上部に高温水、下部に低温水が貯められることとなるが、その温度差により比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
【００２７】
ここで、給湯制御部５２は出湯管８からの湯水と第１給水バイパス管２８からの低温水を混合して給湯リモコン５又は風呂リモコン７で設定された給湯設定温度となるように給湯混合弁２７を適当な比率に調整し、給湯設定温度の湯が蛇口４から給湯されるが、この時に給湯フローセンサ３３が３Ｌ／ｍｉｎの流量を検出して給湯加圧ポンプ３１を駆動させることで、給湯逆止弁３５に給湯側からポンプ圧がかかり該給湯逆止弁３５は閉成されて、給湯加圧ポンプ３１から給湯バイパス路３４を通り再び該給湯加圧ポンプ３１に戻る短絡回路の形成を防止するものであり、そして２階や３階に設置されてある蛇口４から強力な給湯圧の良好な給湯が行われるものである。
【００２８】
又１階や給湯抵抗が小さな所の給湯で給湯加圧ポンプ３１の駆動がいらない場合には、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ５１をＯＦＦすることで、給湯フローセンサ３３が３Ｌ／ｍｉｎの流量を検出しても給湯加圧ポンプ３１は駆動せず、給湯は貯湯タンク２内の湯水が給水圧で押し出され、出湯管８から給湯バイパス路３４の給湯逆止弁３５を開成させて流通することで、給湯加圧ポンプ３１の駆動停止時の流通抵抗に関係なく給湯バイパス路３４を介して、強力な給湯圧が不要な１階等の給湯が良好に行われるものであり、しかも過大出湯となって貯湯タンクが負圧になり破損する心配もなく、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【００２９】
次に浴槽６への湯張り運転について説明すると、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ５１の何れかをＯＮした後に、風呂自動スイッチ４９の何れかが操作されると、給湯制御部５２が湯張り弁４０を開弁する。そして、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして出湯管８と湯張り管３７を介して風呂混合弁３６へ貯湯タンク２内の湯水が押し出され、第２給水バイパス管３８からの低温水と混合され、給湯制御部５２が風呂混合弁３６の混合比率を調整し、風呂設定温度の湯が湯張り管３７から風呂戻り管２５を介して浴槽６へ湯張りされる。そして、この湯張り管３７による湯張りで、風呂フローセンサ４１がこの湯張りで３Ｌ／ｍｉｎの流量を検出し、給湯制御部５２を介し風呂加圧ポンプ４３を駆動開始させ、風呂逆止弁４５に湯張り側からポンプ圧がかかり該風呂逆止弁４５は閉成されて、風呂加圧ポンプ４３から風呂バイパス路４４を通り再び該風呂加圧ポンプ４３に戻る短絡回路の形成を防止するものであり、湯張り管３７から２階や３階に設置されている浴槽６に強力な湯張り圧で、短時間に湯張りすることが出来るものである。
【００３０】
又１階や給湯抵抗が小さな所に設置された浴槽６への湯張りで風呂加圧ポンプ４３の駆動がいらない場合には、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ５１をＯＦＦすることで、風呂フローセンサ４１が３Ｌ／ｍｉｎの流量を検出しても風呂加圧ポンプ４３は駆動せず、湯張りは貯湯タンク２内の湯水が給水圧で押し出され、湯張り管３７から風呂バイパス路４４から風呂逆止弁４５を開成させて湯張りすることで、風呂加圧ポンプ４３の駆動停止時の流通抵抗に関係なく風呂バイパス路４４を介して、強力な湯張り圧が不要な１階に設置の浴槽６に湯張りが行えるようにしたものであり、しかも過大出湯となって貯湯タンクが負圧になり破損する心配もなく、長期に渡って安心して使用出来るものである。
このように、給湯だけでなく浴槽６への湯張りに於いても、ポンプの有無は大きく作用するものであり、同様なことがいえるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同電気回路の要部ブロック図
【図３】同駆動時の給湯加圧ポンプ及び風呂加圧ポンプの説明図。
【図４】同駆動停止時の給湯加圧ポンプ及び風呂加圧ポンプの説明図。
【符号の説明】
【００３２】
２  貯湯タンク
４  蛇口
８  出湯管
９  給水管
２７  給湯混合弁
２８  第１給水バイパス管
２９  給湯管
３１  給湯加圧ポンプ
３３  給湯フローセンサ
３４  給湯バイパス路
３５  給湯逆止弁
５１  ポンプスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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