(57)【要約】【課題】缶石を除去するための洗浄運転を容易に実施可能な缶石洗浄機能付きの即湯循環ユニットを提供すること。【解決手段】給湯装置の出湯部に接続される給湯入口部と、外部の給湯部に接続される給湯出口部と、前記給湯部からの戻り湯水を導入する湯水戻り部と、前記給湯装置の給水部に接続される湯水往き部と、前記給湯入口部と給湯出口部を接続する給湯配管と、前記湯水戻り部と前記湯水往き部を接続する湯水配管と、前記給湯配管又は前記湯水配管に備えられた循環ポンプとを備え、前記給湯部が給湯停止である場合に前記給湯装置により加熱した湯水を循環させる即湯循環運転を行うために前記循環ポンプを駆動する即湯循環ユニットにおいて、前記給湯配管と前記湯水配管を接続するバイパス配管を設け、前記バイパス配管には、前記給湯装置の配管内を洗浄する洗浄運転において使用する洗浄剤を貯留するための貯留タンクを配設する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯装置の出湯部に接続される給湯入口部と、外部の給湯部に接続される給湯出口部と、前記給湯部からの戻り湯水を導入する湯水戻り部と、前記給湯装置の給水部に接続される湯水往き部と、前記給湯入口部と給湯出口部を接続する給湯配管と、前記湯水戻り部と前記湯水往き部を接続する湯水配管と、前記給湯配管又は前記湯水配管に備えられた循環ポンプとを備え、前記給湯部が給湯停止である場合に前記給湯装置により加熱した湯水を循環させる即湯循環運転を行うために前記循環ポンプを駆動する即湯循環ユニットにおいて、
前記給湯配管と前記湯水配管を接続するバイパス配管を備え、前記バイパス配管には、前記給湯装置の配管内を洗浄する洗浄運転において使用する洗浄剤を貯留するための貯留タンクを備えていることを特徴とする即湯循環ユニット。
【請求項２】
前記即湯循環運転においては前記バイパス配管に湯水が流通しないようにすると共に、前記洗浄運転においては前記給湯出口部と前記湯水戻り部に湯水が流通しないようにする遮断手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の即湯循環ユニット。
【請求項３】
前記貯留タンク又は前記バイパス配管に排水部が設けられ、前記洗浄運転の終了時に前記排水部から洗浄剤を含む湯水を排水することを特徴とする請求項１又は２に記載の即湯循環ユニット。
【請求項４】
前記洗浄運転を制御する制御部と給湯使用量を検知する水量検知手段を備え、
前記制御部は、前記洗浄運転を行っていない期間が予め設定された設定期間を超えた場合、又は前記水量検知手段に検知された給湯使用量の積算量が予め設定された設定積算量を超えた場合に前記洗浄運転を自動的に開始することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の即湯循環ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯装置に接続して即湯システムを構成する即湯循環ユニットに関し、特に給湯装置の内部通路を構成する配管内に付着する缶石を除去するための機能を備えた即湯循環ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料の燃焼熱を利用して上水を加熱し、給湯栓から給湯するように構成された給湯装置が広く使用されている。このような給湯装置では一般的に、給湯栓を開けた直後は低温の湯水が出る。その後、給湯温度の温水が出るまで給湯装置と給湯栓の間の経路に応じた時間がかかる。給湯栓を開けるとすぐに温水を給湯できるようにするため、例えば特許文献１のように、給湯装置と給湯栓との間に循環通路を形成し、給湯装置が加熱した湯水を循環通路に設けられた循環ポンプにより循環させる給湯即湯システムが知られている。
【０００３】
カルシウム等のミネラルを多く含む硬水を上水として使用している地域では、給湯装置の配管内、特に上水を加熱するための熱交換器の配管内に、析出したミネラルが缶石となって付着していく。給湯即湯システムでは湯水を加熱する頻度が高いので、缶石の付着が速く進行する。付着した缶石は熱交換を妨げるため給湯装置の加熱能力を低下させると共に、配管が異常に高温になったり詰まったりして給湯装置が破損する虞がある。そのため定期的に缶石を除去する必要がある。
【０００４】
一方、特許文献２のように、缶石の付着を検知して配管洗浄を促す技術や、缶石の付着を検知すると給湯装置を燃焼禁止にして破損を防止する技術が知られている。缶石を除去するための配管洗浄は、作業者が配管洗浄用の器具を給湯装置に接続して行っている。例えば、給湯装置の給水部及び出湯部に夫々ホースの一端部を接続すると共に夫々のホースの他端部を洗浄剤が入っている水槽に入れ、給湯装置と水槽の間で洗浄剤を循環させるように洗浄用ポンプを駆動して配管洗浄を実施する。このとき、給湯装置の給水部より上流側及び出湯部より下流側に洗浄剤が混入しないように給水部及び出湯部に配設されたアイソレーションバルブを操作しておく。このような配管洗浄は、給湯即湯システムにおいても同様に行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３３６８９９号公報
【特許文献２】特開２０１５−１０２３２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし缶石を除去する配管洗浄は、作業工数が多く、配管洗浄用の器具を用意する必要があるため、給湯装置の使用者が容易に行うことができるものではない。そのため、専門の作業者を手配して配管洗浄を行っている。また、給湯装置には配管洗浄のために給水部及び出湯部に夫々アイソレーションバルブを配設しておく必要があるため、給湯装置の設置コストが上昇する問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、缶石を除去するための配管洗浄を容易に実施可能な缶石洗浄機能付きの即湯循環ユニットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、給湯装置の出湯部に接続される給湯入口部と、外部の給湯部に接続される給湯出口部と、前記給湯部からの戻り湯水を導入する湯水戻り部と、前記給湯装置の給水部に接続される湯水往き部と、前記給湯入口部と給湯出口部を接続する給湯配管と、前記湯水戻り部と前記湯水往き部を接続する湯水配管と、前記給湯配管又は前記湯水配管に備えられた循環ポンプとを備え、前記給湯部が給湯停止である場合に前記給湯装置により加熱した湯水を循環させる即湯循環運転を行うために前記循環ポンプを駆動する即湯循環ユニットにおいて、前記給湯配管と前記湯水配管を接続するバイパス配管を備え、前記バイパス配管には、前記給湯装置の配管内を洗浄する洗浄運転において使用する洗浄剤を貯留するための貯留タンクを備えていることを特徴としている。
【０００９】
上記構成により、給湯即湯システムを構成する即湯循環ユニットに缶石を除去する配管洗浄用の器具を備えているので、給湯装置の配管洗浄を容易に実施することができる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記即湯循環運転においては前記バイパス配管に湯水が流通しないようにすると共に、前記洗浄運転においては前記給湯出口部と前記湯水戻り部に湯水が流通しないようにする遮断手段が設けられていることを特徴としている。
【００１１】
上記構成により、洗浄剤の給湯用の湯水への混入を防止することができるので、給湯装置の給水部及び出湯部に配設されるアイソレーションバルブを省略できる。
【００１２】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記貯留タンク又は前記バイパス配管に排水部が設けられ、前記洗浄運転の終了時に前記排水部から洗浄剤を含む湯水を排水することを特徴としている。
【００１３】
上記構成により、洗浄剤を確実に排出して洗浄剤の給湯用の湯水への混入を防止することができる。
【００１４】
第４の発明は、第１〜第３の発明の何れかにおいて、前記洗浄運転を制御する制御部と給湯使用量を検知する水量検知手段を備え、前記制御部は、前記洗浄運転を行っていない期間が予め設定された設定期間を超えた場合、又は前記水量検知手段に検知された給湯使用量の積算量が予め設定された設定積算量を超えた場合に前記洗浄運転を自動的に開始することを特徴としている。
【００１５】
上記構成により、定期的に又は缶石がある程度付着したタイミングで洗浄運転を開始させることができ、缶石による破損を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、缶石を除去するための配管洗浄を容易に実施可能な缶石洗浄機能付きの即湯循環ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の缶石洗浄機能付き即湯循環ユニットを備えた即湯循環システムの概略図である。
【図２】実施例に係る給湯装置の概略図である。
【図３】図１の即湯循環システムの即湯循環運転を示す図である。
【図４】図１の即湯循環システムの給湯運転を示す図である。
【図５】図１の即湯循環システムの貯留タンクへの湯水の貯留を示す図である。
【図６】図１の即湯循環ユニットによる洗浄運転を示す図である。
【図７】即湯循環ユニットの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１９】
最初に、給湯即湯システム１について説明する。
図１に示すように、給湯即湯システム１は、給湯装置２と即湯循環ユニット３と給湯往き配管７と給湯戻り配管８とが接続されて湯水の循環通路を形成している。循環通路には１つ以上の外部の給湯部が設けられ、例えば浴室のシャワーとして第１給湯部４が配設され、洗面台の給湯栓として第２給湯部５が配設されている。また、給湯戻り配管８には、上水を供給する給水管１０が接続されている。尚、矢印ＷＳは給水を表し、矢印Ｄは排水を表す。
【００２０】
次に、給湯装置２について説明する。
図２に示すように、給湯装置２は燃焼部１１と、熱交換器１２と、給水部９から熱交換器１２を経由して出湯部６に接続する加熱配管１３と、燃焼部１１の燃焼等を制御する給湯制御部１４等を有する。燃焼部１１は送風ファン１５から送られる空気と燃料ガスを混合して燃焼させ、高温の燃焼ガスを発生させる。熱交換器１２は、燃焼ガスと加熱配管１３を流通する湯水との間で熱交換させて湯水を加熱する。
【００２１】
加熱配管１３には、熱交換器１２を流通する湯水量を検知する加熱水量センサ１６ａと、入水温度センサ１６ｂと出湯温度センサ１６ｃと、出湯量を調節するための出湯調節弁１７と、熱交換器１２をバイパスする給湯バイパス配管１８が配設されている。給湯バイパス配管１８には、この給湯バイパス配管１８を流通する湯水量を調節する給湯バイパス調節弁１９が配設されている。給湯バイパス調節弁１９は、加熱配管１３を流通する加熱された湯水と給湯バイパス配管１８を流通する湯水の混合比を調節して出湯温度を調節可能である。尚、加熱配管１３は、給湯バイパス配管１８及び給湯バイパス調節弁１９を備えていない構成であってもよい。この場合、燃焼部１１の燃焼状態を調節して出湯温度を調節可能である。
【００２２】
給湯制御部１４は、給湯装置２に設けられた出湯温度センサ１６ｃ等の出力に基づいて、給湯バイパス調節弁１９や送風ファン１５等を駆動させて出湯温度を制御する。図示を省略するが、給湯装置２は使用者の操作を受付けるために給湯制御部１４に接続された操作部を有する。操作部は、入力スイッチ等を備えた入力部や、情報表示部、音声出力部等を備えている。
【００２３】
次に、即湯循環ユニット３について説明する。
図１に示すように、即湯循環ユニット３は、給湯入口部３０と給湯出口部３１と、この給湯入口部３０を給湯出口部３１に接続する給湯配管３２と、湯水戻り部３３と湯水往き部３４と、この湯水戻り部３３を湯水往き部３４に接続する湯水配管３５を有し、外装ケース３６に収容されている。
【００２４】
湯水配管３５には、循環ポンプ３７と、この湯水配管３５を流通する湯水量を検知する水量検知手段として水量センサ３８が配設されている。また、湯水配管３５には、循環ポンプ３７をバイパスする湯水バイパス配管３９が設けられている。この湯水バイパス配管３９には逆止弁４０が配設されている。
【００２５】
給湯配管３２には、給湯配管３２から分岐して湯水配管３５に接続するバイパス配管４１が設けられ、このバイパス配管４１の途中に貯留タンク４２が配設されている。給湯配管３２とバイパス配管４１の分岐部には遮断手段を構成する第１三方弁４３が配設されている。バイパス配管４１を湯水配管３５に接続する合流部は、湯水バイパス配管３９の分岐部より上流に位置し、この合流部には遮断手段を構成する第２三方弁４４が配設されている。
【００２６】
第１三方弁４３は、給湯入口部３０から流入する流体を給湯出口部３１又は貯留タンク４２に流通させるように給湯配管３２側又はバイパス配管４１側に切換える。第２三方弁４４は、湯水戻り部３３から流入する湯水又は貯留タンク４２内の流体を湯水往き部３４に流通させるように湯水配管３５側又はバイパス配管４１側に切換える。
【００２７】
貯留タンク４２の上部には、給湯配管３２から分岐したバイパス配管４１の上流側配管部４１ａが接続されている。貯留タンク４２の下部には、湯水配管３５に接続されるバイパス配管４１の下流側配管部４１ｂが接続されている。貯留タンク４２の底部には、排水部として排水弁４５を備えた排水管４６が配設されている。貯留タンク４２から溢れる湯水を排出するため、貯留水位上限位置から排水管４６の排水弁４５より下流側部分に接続されるオーバーフロー管４８が配設されている。
【００２８】
貯留タンク４２の天面部には配管洗浄を行う洗浄運転において使用する洗浄剤の投入口４２ａと、貯留水位を検知するための複数の電極が配設されている。外装ケース３６には、投入口４２ａに対応する位置に開口部が設けられている。図示を省略するが、外装ケース３６はこの開口部を閉塞可能な蓋部材を備えていてもよい。
【００２９】
即湯循環ユニット３は、制御部として循環制御部４９を備え、給湯装置２の給湯制御部１４と連携して循環ポンプ３７や第１，第２三方弁４３，４４等を駆動させて洗浄運転等を制御する。また、循環制御部４９は、計時機能を有すると共に循環ポンプを駆動していない時に水量センサ３８に検知される給湯使用量を積算する。尚、給湯制御部１４が計時機能と給湯使用量積算機能を有して循環制御部４９と共に制御部を構成していてもよい。また、給湯制御部１４が計時機能と給湯使用量積算機能を有すると共に循環ポンプ３７等を駆動して洗浄運転等を制御するように構成し、循環制御部４９を省略することもできる。加熱水量センサ１６ａに検知された給湯使用量を積算する構成にしてもよい。
【００３０】
次に、本発明の即湯循環ユニット３の作用、効果ついて説明する。
図３に示すように、給湯部から給湯しない給湯停止のときには、制御部は即湯循環運転を実施する。即湯循環運転において、第１三方弁４３を給湯配管３２側にすると共に第２三方弁４４を湯水配管３５側にして、バイパス配管４１の湯水の流通を遮断する。また、給湯装置２により加熱された温水を循環させるために循環ポンプ３７を駆動する。
【００３１】
循環ポンプ３７と第１，第２三方弁４３，４４により、給湯装置２から出湯された温水を給湯往き配管７に流通させ、給湯戻り配管８を流通する戻り湯水を給湯装置２に流入させることができる。給湯往き配管７と給湯戻り配管８の接続部４７には、ワックスサーモ弁（図示略）が配設されている。このワックスサーモ弁は、循環する温水が所定の温度以上の場合に閉止して湯水の循環を停止させる。
【００３２】
ワックスサーモ弁の閉止により水量センサ３８が予め定められた最低作動水量未満の水量を検知した場合、循環ポンプ３７と燃焼部１１の燃焼を停止させることにより、即湯循環運転時のエネルギー消費を抑えている。循環停止中には間欠的に循環ポンプ３７を駆動し、湯水の温度の低下によりワックスサーモ弁が開いたか否か確認する。ワックスサーモ弁が開いて循環ポンプ３７の駆動により水量センサ３８が最低作動水量以上の水量を検知したら、燃焼部１１の燃焼を開始して、即湯循環運転を再開する。
【００３３】
図４に示すように、例えば第１給湯部４から給湯が開始されると、給湯往き配管７内の温水が給湯される。また、給水管１０から供給された上水が湯水配管３５を流通して給湯装置２に流入する。上水は給湯装置２で加熱されて温水になり、この温水が給湯配管３２を流通して給湯往き配管７に供給される。従って、給湯開始後すぐに温水が出湯される即湯が実現される。
【００３４】
給湯時には、上水の供給圧により湯水が流れるので循環ポンプ３７を停止させる。このとき湯水バイパス配管３９にも上水を流通させることにより、停止した循環ポンプ３７が通水抵抗となって湯水が流れ難くなり出湯量が低下することを回避している。尚、循環ポンプ３７を作動させて大流量の給湯に対応させることも可能である。
【００３５】
制御部は、即湯循環システムの運転開始からの期間、又は前回の洗浄運転からの期間を計時している。洗浄運転を行っていない期間が予め設定された設定期間を超えた場合、又は水量検知手段に検知された湯水の積算量が予め設定された設定積算量を超えた場合に、制御部は洗浄運転を開始する。設定期間は使用する上水の硬度（使用地域）等に応じて適宜設定され、例えば半年や１年の期間に設定される。設定積算量も同様に使用地域等に応じて適宜設定される。洗浄運転開始時には、例えば操作部の表示や音声により、洗浄剤を貯留タンク４２に投入するように使用者に報知する。
【００３６】
使用者は洗浄剤を貯留タンク４２に投入した後で、例えば操作部の操作により洗浄剤の投入完了を入力する。洗浄剤の投入後、図５に示すように制御部は第１三方弁４３をバイパス配管４１側に切換えて給湯出口部３１の湯水の流通を遮断し、例えば貯留タンク４２の貯留水位上限まで湯水を導入する。洗浄剤は缶石を溶かす酸性の薬剤であり、クエン酸や酢酸等を含む。尚、投入する洗浄剤は、錠剤や粒子状のものでもよく、液体のものを投入してもよい。
【００３７】
図６に示すように、洗浄剤を含む湯水を循環させるときには第２三方弁４４をバイパス配管４１側に切換えて、湯水戻り部３３の湯水の流通を遮断する。また、第１三方弁４３は給湯出口部３１の流通遮断状態を維持する。この状態で循環ポンプ３７を駆動させることにより、貯留タンク４２内の洗浄剤が給湯装置２に流入し、加熱配管１３を流通して貯留タンク４２に戻る。このとき、給湯装置２の給湯バイパス調節弁１９を閉止しておく。
【００３８】
洗浄剤の循環を開始してから所定の時間（例えば１時間）が経過したら、循環ポンプ３７を停止させ、排水弁４５を開けて排水管４６から洗浄剤を排出する。洗浄剤の排出が終わったら排水弁４５を閉止し、図５に示すように第２三方弁４４を湯水配管３５側に切換えて、例えば貯留タンク４２の貯留水位上限まで上水を導入する。その後、第２三方弁４４をバイパス配管４１側に切換えると共に排水弁４５を開けて導入した上水を排水管４６から排出する。この上水の導入と排出によるフラッシングを複数回（例えば３回）繰り返して洗浄した配管内から洗浄剤を確実に排出する。
【００３９】
フラッシング終了後、第２三方弁４４を湯水配管３５側に切換えて上水を導入することにより洗浄した配管内の空気を貯留タンク４２に追い出し、第１三方弁４３を給湯配管３２側に切換えて洗浄運転を終了すると共に、図３に示すように即湯循環運転を開始する。尚、上水の導入により貯留タンク４２に貯留された上水は、排水管４６から排出しておくことが好ましい。
【００４０】
以上の説明のように本発明の洗浄機能付きの即湯循環ユニット３は、即湯循環運転時には給湯装置２と給湯部の間で温水を循環させ、洗浄運転時には給湯装置２と即湯循環ユニット３の間で洗浄剤を循環させる。従って、洗浄運転のために配管洗浄用の器具を用意して給湯装置２に接続する必要が無く、洗浄剤を投入して配管洗浄を容易に実施することができる。
【００４１】
また、即湯循環ユニット３に遮断手段を設けたので、洗浄運転中に洗浄剤が給湯用の湯水へ混入することを防止できる。従って、給湯装置２の給水部９及び出湯部６に通常配設されるアイソレーションバルブを省略することができる。
【００４２】
さらに、洗浄剤を排出するための排水管４６を設けたので、確実に洗浄剤を排出して洗浄剤の給湯用の湯水への混入を防止することができる。その上、制御部が設定期間の経過又は設定積算量の超過により自動的に洗浄運転を開始するので、定期的に又は缶石がある程度付着しているタイミングで洗浄運転を開始することができ、缶石による破損を防ぐことができる。
【００４３】
次に、上記実施例を部分的に変更した変更例について図７に基づいて説明する。
［１］即湯循環ユニット３の循環ポンプ３７は、給湯配管３２のバイパス配管４１分岐部より上流側部分に配設されていてもよい。
［２］排水管４６はバイパス配管４１の下流側配管部４１ｂに配設されていてもよい。
［３］遮断手段は、第１三方弁４３の代わりに配設されたサーボ弁５３ａ，５３ｂと、第２三方弁４４の代わりに配設されたサーボ弁５４ａと逆止弁５４ｂにより構成されてもよい。
［４］その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
【符号の説明】
【００４４】
１      給湯即湯システム
２      給湯装置
３      即湯循環ユニット
４      第１給湯部（給湯部）
５      第２給湯部（給湯部）
６      出湯部
９      給水部
１２    熱交換器
１３    加熱配管
１４    給湯制御部
３０    給湯入口部
３１    給湯出口部
３２    給湯配管
３３    湯水戻り部
３４    湯水往き部
３５    湯水配管
３７    循環ポンプ
３８    水量センサ（水量検知手段）
４１    バイパス配管
４２    貯留タンク
４３    第１三方弁（遮断手段）
４４    第２三方弁（遮断手段）
４６    排水管（排水部）
４９    循環制御部（制御部）
５３ａ，５３ｂ，５４ａ  サーボ弁（遮断手段）
５４ｂ  逆止弁（遮断手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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