(57)【要約】【課題】浴槽内に高温の湯を供給することなく、またタンク循環回路の循環運転やタンク循環ポンプの固着防止運転の際に使用する貯湯タンク内の湯の熱を無駄にすることのない貯湯式給湯機を提供する。【解決手段】貯湯タンク２と、貯湯タンク２から湯を取り出し風呂用熱交換器７を経由して貯湯タンク２に湯を戻すタンク循環回路６と、タンク循環回路６に設けられたタンク循環ポンプ８と、風呂用熱交換器７と浴槽１０との間に設けられ浴槽水を風呂用熱交換器７で熱交換を行うよう循環する浴槽水循環回路１１と、貯湯タンク２の上部と浴槽水循環回路１１とを接続する給湯管５と、給湯管５に設けられ貯湯タンク２の湯と水源から供給される水とを混合する混合弁１６と、給湯管５に設けられ給湯管５内の湯の流量を検知する流量検知手段１９と、流量検知手段１９の検知信号により給湯管５内を湯が流れているときタンク循環ポンプ８を運転する制御部５０と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯が貯えられた貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから湯を取り出し、風呂用熱交換器を経由して、前記貯湯タンクに湯を戻すタンク循環回路と、
前記タンク循環回路に設けられたタンク循環ポンプと、
前記風呂用熱交換器と浴槽との間に設けられ浴槽水を該風呂用熱交換器で熱交換を行うよう循環する浴槽水循環回路と、
前記貯湯タンクの上部と前記浴槽水循環回路とを接続する給湯管と、
前記給湯管に設けられ前記貯湯タンクの湯と水源から供給される水とを混合する混合弁と、
前記給湯管に設けられ、前記給湯管内の湯の流量を検知する流量検知手段と、
前記流量検知手段の検知信号により、前記給湯管内を湯が流れているとき前記タンク循環ポンプを運転する制御部と、
を備えた貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記制御部は、前記タンク循環ポンプの動作開始から所定時間経過後に、前記タンク循環ポンプの運転を停止するようにした請求項１記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
前記制御部は、前記タンク循環ポンプの回転を検知後に、前記タンク循環ポンプの運転を停止するようにした請求項１記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
前記制御部は、所定時間以上前記流量検知手段からの検知信号がないときに、前記タンク循環ポンプを運転するようにした請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンク内の貯湯水により浴槽水を追い焚きすることができる貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、浴槽水を追い焚きすることができる貯湯式給湯機は、貯湯タンクの外部にその上部から下部に貯湯タンク内の高温の湯水を循環ポンプで循環させる循環路を設けるとともにこの循環路に外部熱交換器を設け、この外部熱交換器の一方に浴槽水を流すことにより、貯湯タンク内の高温の湯水と熱交換させて浴槽水を追い焚きするよう構成されている。そして、このような循環路を備えた貯湯式給湯機には、循環路と外部熱交換器の内部に湯水が長い時間滞留することによる水の劣化や、湯水の中に含まれた固形物が析出することによる循環ポンプの動作不良などを防止するため、追い焚き運転を行なわないときにも定期的に循環ポンプを駆動して循環路内の湯水を循環させるものもあった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０４６５８７号公報（第４〜６頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の貯湯式給湯機では、循環路内の湯水を定期的に循環させた直後に、例えば追い焚き運転を行なうと、外部熱交換器の内部に残存している浴槽水が外部熱交換器を流れる高温の湯水と熱交換が行われて所定温度以上に高温となっているため、追い焚き運転を始めた当初にその高温の浴槽水が浴槽内に供給される恐れがあり、また、定期的な循環が行われた後、しばらくの間、追い焚き運転が行われないときには、外部熱交換器で温められた浴槽水は自然放熱により温度が下がり、結果的に貯湯タンクに貯えられた湯水を無駄にしてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、浴槽内に高温の湯を供給することなく、またタンク循環回路の循環運転やタンク循環ポンプの固着防止運転の際に使用する貯湯タンク内の湯の熱を無駄にすることのない貯湯式給湯機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る貯湯式給湯機は、湯が貯えられた貯湯タンクと、貯湯タンクから湯を取り出し、風呂用熱交換器を経由して、貯湯タンクに湯を戻すタンク循環回路と、タンク循環回路に設けられたタンク循環ポンプと、風呂用熱交換器と浴槽との間に設けられ浴槽水を風呂用熱交換器で熱交換を行うよう循環する浴槽水循環回路と、貯湯タンクの上部と浴槽水循環回路とを接続する給湯管と、給湯管に設けられ貯湯タンクの湯と水源から供給される水とを混合する混合弁と、給湯管に設けられ、給湯管内の湯の流量を検知する流量検知手段と、流量検知手段の検知信号により、給湯管内を湯が流れているときタンク循環ポンプを運転する制御部と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る貯湯式給湯機によれば、浴槽内に高温の湯を供給することなく、またタンク循環回路の循環運転やタンク循環ポンプの固着防止運転の際に使用する貯湯タンク内の湯の熱を無駄にすることのない貯湯式給湯機を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１を示す給湯機の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１を示すフローチャート図である。
【図３】本発明の実施の形態２を示すフローチャート図である。
【図４】本発明の実施の形態３を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１を示す貯湯式給湯機の構成図である。図１において、給湯機本体１の内部に、貯湯タンク２が配置されている。給水管３は、減圧弁３ａを経由して水道管等の外部の水源と貯湯タンク２の下部とを接続している。外部の加熱手段であるヒートポンプユニット４は、ヒートポンプ往き配管２０により貯湯タンク２の下部と接続され、ヒートポンプ戻り配管２１により貯湯タンク２の上部と接続されている。
【００１０】
給湯管５は、貯湯タンク２の上部と混合弁１６とを接続しており、給湯管５には、わき上げ時の膨張水を排出する逃し弁５ａが設けられている。また、混合弁１６では、給湯管５を流れる湯と、給水管３から分岐した給水分岐管３ｂを流れる水とを混合して、混合湯を生成し、混合給湯管１７に流している。
【００１１】
混合給湯管１７は、混合湯の供給と停止を行なう開閉弁１８、及び、混合湯の流量を検知する流量センサ１９を経由して、浴槽水循環回路１１に接続されている。浴槽水循環回路１１は、風呂往き配管１１ａと風呂戻り配管１１ｂで構成されており、給湯機本体１の外部に設けられた浴槽１０と、風呂用熱交換器７との間を接続して、浴槽水が循環するように構成されている。また、風呂戻り配管１１ｂには浴槽水を循環させる浴槽水循環ポンプ１２が設けられている。また、浴槽水循環回路１１における風呂用熱交換器７の入口側に浴槽水入口温度センサ１５ａが設けられ、風呂用熱交換器７の出口側に浴槽水出口温度センサ１５ｂが設けられている。
【００１２】
一方、貯湯タンク２の上部には貯湯水取り出し口２ａが設けられ、貯湯タンク２の下部には貯湯水戻し口２ｂが設けられている。そして、貯湯水取り出し口２ａから貯湯水を取り出し、貯湯水戻し口２ｂに貯湯水を戻すタンク循環回路６が構成されている。タンク循環回路６は、風呂用熱交換器７を経由しており、浴槽水循環回路１１と熱交換を行なう構成となっている。また、タンク循環回路６には、貯湯タンク２内の湯をタンク循環回路６に循環させるタンク循環ポンプ８が設けられている。
【００１３】
さらに、貯湯タンク２の表面には貯湯タンク２内の貯湯の温度を計測する、わき上げ温度センサ１３が複数設けられている。
【００１４】
給湯機の運転を制御する制御部５０には、ヒートポンプユニット４、タンク循環ポンプ８、浴槽水循環ポンプ１２、わき上げ温度センサ１３、浴槽水入口温度センサ１５ａ、浴槽水出口温度センサ１５ｂ、混合弁１６、開閉弁１８及び流量センサ１９がそれぞれ電気的に接続されている。また、制御部５０は使用者が運転を操作する操作部５１と電気的に接続されている。
【００１５】
次に、本実施の形態１における貯湯式給湯機の動作について説明する。給湯機本体１に電源が投入されると、制御部５０はヒートポンプユニット４の運転を開始する。ヒートポンプユニット４はヒートポンプ往き配管２０を通して貯湯タンク２の貯湯水を引き込み、貯湯水を操作部５１で設定された温度（例えば９０℃）までわき上げた後に、ヒートポンプ戻り配管２１を通して貯湯タンク２に戻すことにより、貯湯タンク２内の貯湯水をわき上げる。貯湯タンク２内の貯湯水が設定された温度に達したかどうかは、わき上げ温度センサ１３で監視しており、設定された温度に達した場合には制御部５０は、わき上げ温度センサ１３の検出信号に基づいてヒートポンプユニット４の運転を停止させるように制御する。なお、わき上げ時の貯湯タンク２の膨張水は逃し弁５ａより排出される。
【００１６】
図２は本発明の実施の形態１における湯張り動作を示すフローチャート図である。
図２に基づき、風呂の湯張り動作について説明する。
【００１７】
操作部５１の湯張りスイッチにより湯張り開始の指示を受けると(ステップＳ１)、所定の湯張り設定温度に基づき制御部５０が混合弁１６の起動開度を計算し、混合弁１６を計算された起動開度に設定する（ステップＳ２）。制御部５０は開閉弁１８を開き（ステップＳ３）、浴槽１０への湯張りを開始する。貯湯タンク２内の高温水は、貯湯タンクの下部からの給水により押し上げられ、給湯管５から混合弁１６を経て混合給湯管１７から風呂往き配管１１ａと風呂戻り配管１１ｂの両方を通して浴槽１０へ流入するので、湯張り中、風呂用熱交換器７の浴槽水循環回路１１側には、風呂戻り配管１１ｂを通して浴槽１０へ供給される湯が通過していることになる。
【００１８】
このとき、流量センサ１９が貯湯タンク２から浴槽１０に湯が供給されていることを検知すると（ステップ４）、一定時間タンク循環ポンプ８を回転させ（ステップＳ５）、タンク循環回路６に滞留した水を貯湯タンク内へと循環させる。
【００１９】
タンク循環ポンプ８が運転を開始するまでは、タンク循環回路６には高温の湯水は循環しておらず、風呂用熱交換器７に蓄積されている熱量は小さい。このため、浴槽水循環回路１１には混合弁１６で適温まで下げられた湯水が流れ、浴槽１０内に高温の湯水が出てくることはない。
【００２０】
タンク循環ポンプ８が運転を開始すると、風呂用熱交換器７のタンク循環回路６側に高温の湯が導かれ、風呂用熱交換器７を介して、タンク循環回路６を流れる高温の湯の熱が、浴槽水循環回路１１に伝熱され、浴槽水循環回路１１を構成する風呂戻り配管１１ｂを通る湯張りのための湯水が適温以上に上昇して浴槽１０へ供給される。
【００２１】
タンク循環ポンプ８の運転が始まってから所定時間ｔ１が経過すると（ステップＳ６）、タンク循環ポンプ８を停止する（ステップＳ７）。その後、流量センサ１９で所定の湯張り湯量を検知した時点（ステップＳ８）で、開閉弁１８を閉じて（ステップＳ９）、浴槽１０に対して予め設定された所定の湯量の湯張りが完了となる。
【００２２】
なお、浴槽１０に貯湯タンク２から湯張り用の湯水の供給がされているとき、タンク循環ポンプ８の運転を行なうようにしているため、貯湯タンク２の高温水と湯張り用湯水とが風呂用熱交換器７で熱交換されて、適温まで下がった湯張り用の湯水の温度が上昇するが、使用者が入浴前の湯張り動作中であり、浴槽１０に多少温度が高くなった湯水が供給されても問題は生じない。また、風呂用熱交換器７で熱交換されたタンク循環回路６を流れた高温の湯の熱エネルギーも湯はりに利用されるので無駄がない。
【００２３】
以上のように、実施の形態１によれば、貯湯タンクの温水を浴槽に供給するいわゆる湯張り動作時にタンク循環回路の循環ポンプを運転するようにしているから、タンク循環回路における水の劣化や、固形物の析出によるポンプの故障を防止でき、循環回路を流れる高温水を無駄にすることが無くなる効果がある。
【００２４】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２における湯張り動作を示すフローチャート図である。図３において、図２と同じ動作については、同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２５】
図３におけるタンク循環ポンプ８は回転検知機能を備えたものであり、回転検知機能によりタンク循環ポンプ８の回転を検知すると（ステップＳ１０）、タンク循環ポンプ８の運転を停止する（ステップＳ７）。
【００２６】
実施の形態２によれば、タンク循環ポンプ８を短時間でも動かすことにより、循環ポンプの固着防止を図ることが出来、タンク循環ポンプ８は必要最小限の運転であるから、循環回路を高温水が流れることがなく、直後に追い焚き運転を行っても高温の浴槽水が供給されるようなことがない。また、タンク循環回路６を流れる高温湯を、実施の形態１の方法の場合よりも少なくすることができ、高温湯の使用量を低減することが可能となる。
【００２７】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３における湯張り動作を示すフローチャート図である。図４において、図２と同じ動作については、同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２８】
まず、制御部５０は、前回の湯張り動作からの経過時間と、予め設定した所定時間ｔ２を比較する（ステップＳ１１）。経過時間が所定時間ｔ２より小さい場合は、湯張りスイッチによる湯張り指示の有無を確認する（ステップＳ１２）。湯張り指示がある場合には、例えば実施の形態１と同様の動作を行ない、湯張りの指示がない場合には、再度前回の湯張りからの経過時間と所定時間ｔ２の比較を行なう（ステップＳ１１）。
【００２９】
前回の湯張りからの経過時間と所定時間ｔ２との比較を行ない（ステップＳ１１）、経過時間が所定時間ｔ２より大きい場合は、タンク循環ポンプ８を運転し（ステップＳ１２）、所定時間ｔ３が経過した後で（ステップＳ１３）、タンク循環ポンプ８を停止する（ステップＳ１４）。
【００３０】
この実施の形態３において、ステップ１１で経過時間の比較対象となる所定時間ｔ２とは、タンク循環ポンプ８を定期運転する間隔であり、予め設定しておくものである。したがって、使用者の都合により長期間湯張りを行なわない場合でも、循環ポンプを運転して、タンク循環回路６内に滞留した水を循環することができる。
【００３１】
なお、ステップ１４では、タンク循環ポンプ８の停止条件を所定時間ｔ３の経過時としたが、実施の形態２のように、タンク循環ポンプ８の回転検知を停止条件としてもよい。
【００３２】
なお、制御部５０により、ステップ１４でタンク循環ポンプ８を運転させた後は、一定時間追い焚き運転ができないように制御すれば、風呂用熱交換器７で循環回路を流れる高温水と熱交換されて溜まっている高温の浴槽水が追い焚き運転により浴槽に供給されることがなく、安全を図ることができる。
【００３３】
上記実施の形態で述べた混合弁１６及び開閉弁１８はいずれも制御部５０によって制御される電磁弁であるが、制御部５０によって制御されるものであれば、電磁弁に限定されるものではなく、他の形式の弁であってもよいことは勿論である。
【符号の説明】
【００３４】
１  給湯機本体
２  貯湯タンク
２ａ  貯湯水取り出し口
２ｂ  貯湯水戻し口
３  給水管
３ａ  減圧弁
３ｂ  給水分岐管
４  ヒートポンプユニット
５  給湯管
５ａ  逃し弁
６  タンク循環回路
７  風呂用熱交換器
８  タンク循環ポンプ
１０  浴槽
１１  浴槽水循環回路
１１ａ  風呂往き配管
１１ｂ  風呂戻り配管
１２  浴槽水循環ポンプ
１３  わき上げ温度センサ
１５ａ  浴槽水入口温度センサ
１５ｂ  浴槽水出口温度センサ
１６  混合弁
１７  混合給湯管
１８  開閉弁
１９  流量センサ
２０  ヒートポンプ往き配管
２１  ヒートポンプ戻り配管
５０  制御部
５１  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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