(57)【要約】【課題】貯湯タンク内に備えた風呂熱交換器で追い焚きを行う時の火傷防止制御を、確実に且つ短時間に行うようにした貯湯式給湯装置を提供する。【解決手段】湯水を貯湯する貯湯タンク２と、該貯湯タンク２内の上部に備えられた風呂熱交換器８と、該風呂熱交換器８と浴槽７とを連通し、浴槽水を循環させる風呂循環ポンプ１０を備えた風呂循環回路１２とを備え、更に風呂循環回路１２には風呂熱交換器８をバイパスするバイパス管１４と、浴槽水の流路を風呂熱交換器８側とバイパス管１４側とで調節する流路調節手段１３を備えたもので、保温或いは追い焚き開始時には風呂熱交換器８側とバイパス管１４側がそれぞれ半開状態で、風呂熱交換器８側の全開に向かって、循環温度センサ１５による浴槽水温度の検知と流路調節手段１３の駆動を複数回行うので、火傷防止が確実で追い焚きも短時間に完了出来る。【選択図】  図２
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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、該貯湯タンク内の上部に備えられた風呂熱交換器と、該風呂熱交換器と浴槽とを連通し、浴槽水を循環させる風呂循環ポンプを備えた風呂循環回路とを備え、更に風呂循環回路には風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、浴槽水の流路を風呂熱交換器側とバイパス管側とで調節する流路調節手段を備えたものに於いて、前記流路調節手段は、流路調節後の浴槽水温度を検知する循環温度センサの検知温度によって調節されるもので、保温或いは追い焚き開始時には風呂熱交換器側とバイパス管側がそれぞれ半開状態で、風呂熱交換器側の全開に向かって、循環温度センサによる浴槽水温度の検知と流路調節手段の駆動を複数回行う事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項２】
前記流路調節手段による流路調節は、浴槽への入浴を検知しない時或いは、自動運転の沸き上がり完了前には、調節回数を減少させたり、或いは調節せずに最初から風呂熱交換器側を全開としたり、或いは循環温度センサによる検知温度の切換判定温度を高くする事を特徴とする請求項１記載の貯湯式給湯装置。
【請求項３】
前記流路調節手段は、三方弁或いはミキシング弁で構成した事を特徴とする請求項１又は２記載の貯湯式給湯装置。
【請求項４】
前記三方弁或いはミキシング弁の駆動速度を、浴槽への入浴を検知しない時或いは、自動運転の沸き上がり完了前の保温或いは追い焚き運転時には、早くした事を特徴とする請求項３記載の貯湯式給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、貯湯タンクの貯湯温水を用いて浴槽の追い焚きを行う貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の給湯装置では、貯湯タンク内に備えた風呂熱交換器に、浴槽水を循環させることで、風呂の追い焚きや保温を行うものであるが、貯湯タンク内に風呂熱交換器が入っていることから、該風呂熱交換器内の残湯が貯湯タンク内の温水で加熱され８０℃〜９０℃となり、この高温水が風呂の追い焚きや保温運転の開始時に、浴槽内に流入しての火傷や不快感を防止する為に、風呂循環回路に風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と三方弁を備え、追い焚きや保温運転の開始時に、風呂熱交換器からの高温水に浴槽水を混入するようにしたものであった。（例えば、特許文献１参照。）
【特許文献１】特開２００３−１９４３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところでこの従来のものでは、三方弁を時間や混合後の湯水温度が所定温度以下に低下することで、１回のみ流路を切換るものであった為、浴槽水温度が低く混合が不十分な場合には、高温水が流出する危険があり、確実に防止することが出来ず、又十分な混合を行えば良いのであるが、時間が掛かり過ぎて追い焚きや保温運転の時間が長くなる不具合が発生するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
そこで、この発明は上記課題を解決する為、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、該貯湯タンク内の上部に備えられた風呂熱交換器と、該風呂熱交換器と浴槽とを連通し、浴槽水を循環させる風呂循環ポンプを備えた風呂循環回路とを備え、更に風呂循環回路には風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、浴槽水の流路を風呂熱交換器側とバイパス管側とで調節する流路調節手段を備えたものに於いて、前記流路調節手段は、流路調節後の浴槽水温度を検知する循環温度センサの検知温度によって調節されるもので、保温或いは追い焚き開始時には風呂熱交換器側とバイパス管側がそれぞれ半開状態で、風呂熱交換器側の全開に向かって、循環温度センサによる浴槽水温度の検知と流路調節手段の駆動を複数回行うものである。
【０００５】
又請求項２では、前記流路調節手段による流路調節は、浴槽への入浴を検知しない時或いは、自動運転の沸き上がり完了前には、調節回数を減少させたり、或いは調節せずに最初から風呂熱交換器側を全開としたり、或いは循環温度センサによる検知温度の切換判定温度を高くするものである。
【０００６】
更に請求項３では、前記流路調節手段は、三方弁或いはミキシング弁で構成したものである。
又請求項４では、前記三方弁或いはミキシング弁の駆動速度を、浴槽への入浴を検知しない時或いは、自動運転の沸き上がり完了前の保温或いは追い焚き運転時には、早くしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明の請求項１によれば、流路調節手段の半開状態から風呂熱交換器側の全開への切換を、全開方向へ向かって段階的に複数回行うので、高温水と浴槽水の混合が良好に行われると共に、時間も短縮されて、高温水の浴槽への流出を確実に防止出来、常に安心して使用出来るものである。
【０００８】
又請求項２によれば、高温水が流出しても危険がない状態では、時間短縮を優先するように制御するので、その状況に応じた制御が可能であり、無駄のない効率の良い運転が行われるものである。
更に請求項３及び４によれば、流路調節手段を三方弁或いはミキシング弁で構成し、高温水が流出しても危険がない状態では、駆動速度を早くすることで、更に時間短縮を図ることが出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次にこの発明の一実施形態を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２内の下部に備えられ湯水を加熱する下部ヒータ、４は貯湯タンク２内の上部に備えられ湯水を加熱する上部ヒータ、この下部ヒータ３と上部ヒータ４とで加熱手段を構成しており、５は台所や洗面所等に設けられた給湯栓、６はこの貯湯式給湯装置を遠隔操作するリモコン、７は浴槽である。
【００１０】
８は前記浴槽７の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる風呂熱交換器で、貯湯タンク２内の上部に配置されていると共に、この風呂熱交換器８には風呂戻り管９及び風呂循環ポンプ１０を備えた風呂往き管１１よりなる風呂循環回路１２が接続されて浴槽７の湯水が循環可能にされ、浴槽７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或いは追い焚きが行われるものである。
【００１１】
１３は風呂循環回路１２途中で風呂熱交換器８を、バイパスするバイパス管１４の一方に備えられた流路調節手段を構成する三方弁で、通常時は風呂熱交換器８側を全開としており、保温或いは追い焚き開始時にはバイパス管１４側を半開、風呂熱交換器８側を半開状態として、風呂熱交換器８内の高温残湯に低温の浴槽水を混合して温度を下げるようにするものである。
【００１２】
１５は風呂循環回路１２のバイパス管１４接続部分より浴槽７側の風呂往き管１１に備えられた循環温度センサで、保温或いは追い焚き開始時には風呂熱交換器８内の高温残湯と浴槽水の混合水温度を検知し、所定温度以下ここでは５５℃以下を検知することで、三方弁１３を駆動させて風呂熱交換器８側を最終的には全開とするものであるが、先ず半開位置から３０秒経過後、所定温度以下を検知することで三方弁１３を風呂熱交換器８全開方向に向かって０．３秒駆動した位置とし、その後再び所定温度以下を検知して始めて風呂熱交換器８側を全開位置とするものである。
【００１３】
１６は貯湯タンク２上部に連通した出湯管１７からの湯と、貯湯タンク２底部に連通した給水管１８から分岐された給水バイパス管１９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２０に設けた給湯温度センサ２１で検出した湯温がリモコン６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が制御されるものである。
【００１４】
２２は給湯管２０から分岐されて風呂戻り管９に連通された湯張り管で、この湯張り管２２には、風呂設定温度で湯張りを行う為に、温水と給水をミキシングする風呂混合弁２３、浴槽７への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁２４と、浴槽７への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ２５と、浴槽水が給湯管２０へ逆流するのを防止する２つの逆止弁２６とが設けられているものである。
【００１５】
２７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２７ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ、２７ｅと呼び、この貯湯温度センサ２７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。
【００１６】
前記リモコン６には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ２８、及び風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ２９がそれぞれ設けられていると共に、浴槽７へ風呂設定温度の湯をリモコン６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及び、浴槽６内の水位が所定量低下すると設定された水位まで所定温度の補水を行わせる風呂自動スイッチ３０と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ３１が設けられているものである。
【００１７】
３２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３２に前記リモコン６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およ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。
【００１８】
３３は風呂往き管１１途中に備えられた圧力センサから成る水位センサで、設置時等予め浴槽７の丁度良い湯張り量を設定し、この湯張り量の２／３を湯張り後の水位を水位センサ３３で検知し、これを基準水位として給湯制御部３２に記憶し残りの１／３を湯張りして設定水位とするものである。
【００１９】
３４は給水の圧力を減圧する減圧弁、３５は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタ、３６は風呂往き管１１に備えられた循環口３７より上に湯水があることを検知するフローセンサ、３８は湯温センサ、３９は循環電動弁、４０は給水の温度を検出する給水温度センサである。
【００２０】
次にこの一実施形態の作動を説明する。
先ず、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ２７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３２は下部ヒータ３と上部ヒータ４に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けた下部ヒータ３と上部ヒータ４は通電を開始して、貯湯タンク２内の湯水を朝の所定時間までに高温に沸き上げて貯湯する。
【００２１】
次に給湯運転について説明すると、給湯栓５を開くと、給水管１８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に貯められた高温水が出湯管１７を介して給湯混合弁１６へ流入し、給水バイパス管１９からの低温水と混合され、給湯制御部３２により給湯混合弁１６の混合比率が調整されて給湯設定温度の湯が給湯栓５から給湯される。そして、給湯栓５の閉止によって給湯が終了するものである。
【００２２】
次に風呂の追い焚き運転について図２のフローチャートで説明すると、風呂温度を設定後にリモコン６の追い焚きスイッチ３１を押圧することで、ステップ４１で追い焚き運転が開始され、ステップ４２で三方弁１３を風呂熱交換器８側全閉、バイパス管１４側全開状態とし、ステップ４３に進んで風呂循環ポンプ１０をＯＮし、そしてステップ４４で３０秒経過したか判断し、ＹＥＳでステップ４５に進んでフローセンサ３６がＯＮしたかを判断するものである。
【００２３】
浴槽７内に浴湯がある場合には、ＹＥＳでステップ４６で湯温センサ３８で現在の浴湯温度を検知し、この温度が風呂設定温度より低いかを判断し、低くてＹＥＳではステップ４７で三方弁１３を駆動させて風呂熱交換器８側を半開、バイパス管１４側を半開状態とし、風呂熱交換器８内で貯湯タンク２内の高温水で加熱された高温の残湯に、バイパス管１４を介して低温の浴湯を混合させて、その温度を下げて浴槽７に流入させて火傷や不快感を防止しようとするものである。
【００２４】
この状態で浴槽７内の浴湯が順次風呂熱交換器８に循環して追い焚きが行われるものであるが、前記ステップ４７の次はステップ４８で３０秒経過したかを判断し、ＹＥＳでステップ４９に進み循環温度センサ１５による混合後の検知温水温度が所定温度以下かを判断し、５５℃以下の場合はＹＥＳでステップ５０に進んで三方弁１３を風呂熱交換器８全開方向に向かって０．３秒駆動した位置とし、ステップ５１に進んでフローセンサ３６がＯＮ状態かを判断し、ＹＥＳではステップ５２で湯温センサ３８による湯温検知で風呂設定温度以下かを判断し、ＹＥＳでステップ５３に進み循環温度センサ１５による混合後の検知温水温度が所定温度以下かを判断し、再び５５℃以下の時はＹＥＳでステップ５４に進み三方弁１３を駆動させて、風呂熱交換器８側を全開にすると共にバイパス管１４側を全閉とし、本格的な追い焚き運転に移行するものである。
【００２５】
従って、風呂熱交換器８内に高温水がなくなったことを検知して直ぐに三方弁１３を全開側に切換るのではなく、一旦全開側に少し移動させてから、再度温度検知して最終確認をして切換るので、浴水温度に影響されることなく、確実に高温水の浴槽７への流出を防止出来るものであり、更に一度全開側に移動してから全開するので、全開までの時間の短縮が行え追い焚きも早く完了出来るものである。
【００２６】
次にステップ５４で風呂熱交換器８側を全開とした後は、ステップ５５に進みフローセンサ３６で継続した流れを検知したならば、ＹＥＳでステップ５６で風呂設定温度になるまで浴槽７の浴水を風呂熱交換器８で加熱する追い焚き運転を行うもので、風呂設定温度に達するとステップ５７に進んで風呂循環ポンプ１０をＯＦＦし、ステップ５８で三方弁１３を風呂熱交換器８側全閉、バイパス管１４側全開状態とし、ステップ５９で追い焚き運転を終了させるものである。
【００２７】
一方、ステップ４５で流水がなくＮＯの場合は、ステップ６０に進んで５分経過を待って、それでも流水がない時には、ステップ６１で風呂循環ポンプ１０をＯＦＦし、ステップ６２でフローセンサ３６の断線エラーを表示させるものである。
【００２８】
更に追い焚き運転中に浴槽７への入浴の有無を、該浴槽７水位の変動と言うことで水位センサ３３が検知し、入浴されていない時には、火傷防止ようの三方弁１３の制御は不用として、即風呂熱交換器８側を全開としたり、確認の為に２段階で行っている三方弁１３の切換を１回で行うようにしたり、循環温度センサ１５の判定温度５５℃以下を６０℃以下に高くし、入浴者がいない時には火傷の危険がないので、追い焚き運転を優先させるようにして使用勝手を良くするものであり、自動運転の沸き上がり完了前の追い焚き運転でも、沸き上がり前であるので入浴者の存在はなく、同様な追い焚き運転優先制御が行われるものである。
【００２９】
又追い焚き運転優先のもう一つの方法としては、三方弁１３の駆動速度を入浴者がいない時には、通常のいる時に比べて早くして、追い焚き運転時間の短縮を図るものである。
【００３０】
又この実施形態では、電気ヒータを加熱源とした電気温水器を例に上げて説明したが、ヒートポンプ回路を加熱源として備え深夜電力や契約電力等を利用して、貯湯するヒートポンプ式給湯機でも良いことは勿論である
【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】同自動運転を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００３２】
２  貯湯タンク
７  浴槽
８  風呂熱交換器
１０  風呂循環ポンプ
１２  風呂循環回路
１３  三方弁（流路調節手段）
１４  バイパス管
１５  循環温度センサ
【図１】
2006064335.tif 000003
【図２】
2006064335.tif 000004