(57)【要約】【課題】メンテナンス時及び排水時の弁の操作を簡単に行うことができ、誤操作を抑制できる貯湯式給湯機を提供する。【解決手段】貯湯式給湯機１は、貯湯タンク２と、貯湯タンク２から、水を加熱する加熱手段（ヒートポンプユニット３）へ水を送る往流路１４，１５に設けられ、往流路１４，１５を開通する開通状態と、往流路１４，１５を遮断する遮断状態と、往流路１４，１５を系外に連通させる排水状態とに切り替える第一切替弁４と、貯湯タンク２へ給水するタンク給水流路１０，１１、またはタンク給水流路１０，１１に連通する分岐給水流路１２に設けられ、当該流路を開通する開通状態と、当該流路を遮断する遮断状態と、当該流路を系外に連通させる排水状態とに切り替える第二切替弁５と、第一切替弁４及び第二切替弁５を連動させる連動手段と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクから、水を加熱する加熱手段へ水を送る往流路に設けられ、前記往流路を開通する開通状態と、前記往流路を遮断する遮断状態と、前記往流路を系外に連通させる排水状態とに切り替える第一切替弁と、
前記貯湯タンクへ給水するタンク給水流路、または前記タンク給水流路に連通する分岐給水流路に設けられ、当該流路を開通する開通状態と、当該流路を遮断する遮断状態と、当該流路を系外に連通させる排水状態とに切り替える第二切替弁と、
前記第一切替弁及び前記第二切替弁を連動させる連動手段と、
を備える貯湯式給湯機。
【請求項２】
前記連動手段は、前記第一切替弁が前記開通状態のとき前記第二切替弁が前記開通状態になり、前記第一切替弁が前記遮断状態のとき前記第二切替弁が前記遮断状態になり、前記第一切替弁が前記排水状態のとき前記第二切替弁が前記排水状態になるようにする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
前記分岐給水流路は、湯水を混合する混合手段に接続され、
前記第二切替弁は、前記タンク給水流路と前記分岐給水流路との分岐部と、前記貯湯タンクとの間の前記タンク給水流路に位置する請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
前記第一切替弁及び前記第二切替弁が一体的に設けられている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
前記第一切替弁及び前記第二切替弁を共に切り替える操作部を有する請求項１から請求項４のいずれか一項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、貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に開示されたヒートポンプ給湯装置は、貯湯槽（１）とヒートポンプユニット（２）とを接続する入水配管（５）の途中に、第一の開閉弁（２６）及び沸き上げポンプ（１２）を有する。沸き上げポンプ（１２）の下部には第一の水抜き栓（２８）が取り付けられている。貯湯槽（１）の下部にある給水配管（１４）から分岐したバイパス配管（１９）は、混合弁（１７）に接続されている。バイパス配管（１９）の途中には、第二の開閉弁（２７）及び第二の水抜き栓（２９）が設けられている。第一の開閉弁（２６）及び第二の開閉弁（２７）は、蓄熱ユニット（４）の交換などのメンテナンスを行う場合に閉とし、通常は開状態を維持する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２１３５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の技術では、蓄熱ユニット（４）を交換する場合には第一の開閉弁（２６）及び第二の開閉弁（２７）を個別に閉じる操作が必要なので、操作が煩わしい。混合弁（１７）を交換する場合には第二の開閉弁（２７）だけを閉じれば良いが、誤って第一の開閉弁（２６）を閉じるおそれがある。沸き上げポンプ（１２）を交換する場合には第一の開閉弁（２６）だけを閉じれば良いが、誤って第二の開閉弁（２７）を閉じるおそれがある。メンテナンスが終了した後、閉じた第一の開閉弁（２６）あるいは第二の開閉弁（２７）を戻し忘れることも考えられる。排水時には、第一の水抜き栓（２８）及び第二の水抜き栓（２９）を個別に開く操作が必要なので、操作が煩わしい。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、メンテナンス時及び排水時の弁の操作を簡単に行うことができ、誤操作を抑制できる貯湯式給湯機を提供す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、貯湯タンクと、貯湯タンクから、水を加熱する加熱手段へ水を送る往流路に設けられ、往流路を開通する開通状態と、往流路を遮断する遮断状態と、往流路を系外に連通させる排水状態とに切り替える第一切替弁と、貯湯タンクへ給水するタンク給水流路、またはタンク給水流路に連通する分岐給水流路に設けられ、当該流路を開通する開通状態と、当該流路を遮断する遮断状態と、当該流路を系外に連通させる排水状態とに切り替える第二切替弁と、第一切替弁及び第二切替弁を連動させる連動手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、メンテナンス時及び排水時の弁の操作を簡単に行うことができ、誤操作を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の使用時の状態を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機の排水時の状態を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機のメンテナンス時の状態を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態１の貯湯式給湯機１は、湯水を貯留する貯湯タンク２を備える。貯湯タンク２内には、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成できる。貯湯タンク２に蓄熱する蓄熱運転のとき、水を加熱する加熱手段であるヒートポンプユニット３が動作する。
【００１１】
貯湯式給湯機１は、第一切替弁４及び第二切替弁５を備える。本実施の形態１では、第一切替弁４及び第二切替弁５が切替弁ユニット６として一体的に設けられている。切替弁ユニット６は、操作部７を有する。操作部７は、第一切替弁４と、第二切替弁５とに機械的に接続している。操作部７を操作することで、第一切替弁４及び第二切替弁５を共に切り替えることができる。すなわち、操作部７を操作することで、第一切替弁４及び第二切替弁５が連動する。
【００１２】
往流路１４は、貯湯タンク２の下部と、第一切替弁４との間を接続する。往流路１５は、第一切替弁４とヒートポンプユニット３の水入口との間を接続する。往流路１５の途中に、水ポンプ１３が配置される。蓄熱運転のとき、水ポンプ１３が動作することで、貯湯タンク２の水が往流路１４、第一切替弁４、往流路１５を通ってヒートポンプユニット３へ送られる。図示を省略するが、ヒートポンプユニット３は、大気などの低温熱源の熱を冷媒に吸収し、冷媒を圧縮機で圧縮し、圧縮された高温高圧の冷媒と水とを熱交換器で熱交換することで、水を加熱する。
【００１３】
第一切替弁４には、貯湯式給湯機１の系外へ排水する排水管２８が接続される。第一切替弁４は、往流路１４，１５の間を開通させて排水管２８を遮断する開通状態と、往流路１４，１５の間を遮断し排水管２８を遮断する遮断状態と、往流路１４，１５を排水管２８に連通させる排水状態とに切替可能である。貯湯式給湯機１の使用時は、第一切替弁４を開通状態にする。
【００１４】
復流路１６は、ヒートポンプユニット３の水出口と、バイパス弁１７との間を接続する。復流路３３は、バイパス弁１７と、貯湯タンク２の上部との間を接続する。蓄熱運転のとき、ヒートポンプユニット３で加熱された湯が復流路１６，３３を通って、貯湯タンク２の上部に流入する。バイパス流路３４は、バイパス弁１７と、貯湯タンク２の下部との間を接続する。ヒートポンプユニット３の起動直後など、ヒートポンプユニット３から出る湯の温度が低いときには、バイパス弁１７をバイパス流路３４側に切り替えることで、貯湯タンク２の上部の温度低下を抑制できる。
【００１５】
貯湯式給湯機１には、水道等の水源から水を供給する高圧給水管８が接続される。高圧給水管８には、止水栓２２が配置される。高圧給水管８は、貯湯式給湯機１内の減圧弁９に接続される。減圧弁９は、水源圧力を所定圧力に減圧する。タンク給水流路１０は、減圧弁９と、第二切替弁５との間を接続する。タンク給水流路１１は、第二切替弁５と、貯湯タンク２の下部との間を接続する。水源から供給される水は、高圧給水管８、減圧弁９、タンク給水流路１０、第二切替弁５、タンク給水流路１１の順に流れて、貯湯タンク２内に流入する。水源圧力を減圧弁９にて減圧することで、貯湯タンク２の破損を確実に防止できる。
【００１６】
第二切替弁５には、貯湯式給湯機１の系外へ排水する排水管２７が接続される。第二切替弁５は、タンク給水流路１０，１１の間を開通させて排水管２７を遮断する開通状態と、タンク給水流路１０，１１の間を遮断し排水管２７を遮断する遮断状態と、タンク給水流路１０，１１を排水管２７に連通させる排水状態とに切替可能である。貯湯式給湯機１の使用時は、第二切替弁５を開通状態にする。
【００１７】
タンク給水流路１０の途中から、分岐給水流路１２が分岐する。分岐給水流路１２は、混合手段である混合弁１８に接続される。給湯管２０は、貯湯タンク２の上部と、混合弁１８との間を接続する。混合弁１８は、貯湯タンク２から給湯管２０を介して供給される湯と、分岐給水流路１２から供給される水との混合比を調整可能である。貯湯タンク２内の湯が給湯管２０へ流出したとき、水源から同量の水が高圧給水管８、減圧弁９、タンク給水流路１０、第二切替弁５、タンク給水流路１１を通って貯湯タンク２内に流入することで、貯湯タンク２内が満水状態に維持される。
【００１８】
混合給湯水栓１９は、貯湯式給湯機１の外部に設けられる。給湯管２１は、混合弁１８と、混合給湯水栓１９との間を接続する。給水管３５は、高圧給水管８から分岐し、混合給湯水栓１９に接続される。混合給湯水栓１９は、給湯管２１から供給される湯と、給水管３５から供給される水とを混合可能である。
【００１９】
貯湯タンク２の上部には、逃がし弁２３が接続される。蓄熱運転時などに貯湯タンク２内の圧力が上昇したとき、逃がし弁２３が自動的に開くことで過大な圧力を逃がすことができる。逃がし弁２３は、貯湯タンク２内を排水するときに空気を取り入れる空気取入弁としての機能を兼ね備える。貯湯タンク２内を排水するとき、逃がし弁２３を手動で開くことで、貯湯タンク２内に空気を取り入れることができる。
【００２０】
貯湯式給湯機１は、制御部２６を備える。制御部２６は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を含む記憶部と、記憶部に記憶されたプログラムに基いて演算処理を実行する演算処理装置（ＣＰＵ）と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備える制御手段である。制御部２６は、ヒートポンプユニット３、水ポンプ１３、及び混合弁１８と、温度センサ等の各センサ（図示省略）とに電気的に接続される。制御部２６は、貯湯式給湯機１の運転動作を制御する。
【００２１】
外部操作端末２４は、通信線２５を介して、制御部２６と通信可能に接続される。使用者は、外部操作端末２４にて、給湯温度などを設定できる。制御部２６は、混合弁１８から給湯管２１へ流出する湯の温度が、設定した給湯温度になるように、混合弁１８の混合比を制御する。使用者は、必要に応じて混合給湯水栓１９を操作して給水管３５からの水と混合することで、混合給湯水栓１９からの出湯温度をさらに調整できる。
【００２２】
第一切替弁４及び第二切替弁５は、第一切替弁４が開通状態のとき第二切替弁５が開通状態になり、第一切替弁４が遮断状態のとき第二切替弁５が遮断状態になり、第一切替弁４が排水状態のとき第二切替弁５が排水状態になるように、機械的に連結している。操作部７を操作することで、第一切替弁４及び第二切替弁５を共に切り替えることができる。
【００２３】
図２は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の使用時の状態を示す図である。図２と、後述する図３及び図４では、第一切替弁４、第二切替弁５、及び止水栓２２の状態を次のように表す。黒く塗りつぶしたポートまたは栓は、遮断されているポートまたは栓を表す。白抜きのポートまたは栓は、開通しているポートまたは栓を表す。
【００２４】
前述したように、貯湯式給湯機１の使用時は、第一切替弁４及び第二切替弁５を開通状態にする。図２に示すように、貯湯式給湯機１の使用時は、貯湯タンク２の水を、往流路１４、第一切替弁４、往流路１５を通して、ヒートポンプユニット３へ送ることができる。また、水源からの水がタンク給水流路１０、第二切替弁５、タンク給水流路１１を通って貯湯タンク２内に流入できる。
【００２５】
図３は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１の排水時の状態を示す図である。貯湯式給湯機１を長期間使用しないような場合、貯湯タンク２、ヒートポンプユニット３、あるいは配管の内部の水が凍結することで、故障が発生する場合がある。貯湯式給湯機１を長期間使用しないような場合、貯湯タンク２、ヒートポンプユニット３、及び配管の内部を排水することで、凍結による故障を防止できる。
【００２６】
排水時の手順を、順を追って説明する。まず、高圧給水管８上に設けられた止水栓２２を閉止することで、水源からの給水を閉止する。次に、操作部７を操作することで、第一切替弁４及び第二切替弁５を開通状態から排水状態へ切り替える。続いて、逃がし弁２３を手動で開くことで、貯湯タンク２内に空気を取り込む。以上の排水操作により、貯湯タンク２、ヒートポンプユニット３、及び配管の内部の水が、第一切替弁４及び第二切替弁５から、排水管２７，２８を通って系外へ排水される。
【００２７】
第一切替弁４から排水することで、貯湯タンク２、ヒートポンプユニット３、水ポンプ１３、往流路１４，１５、及び復流路１６，３３の内部の水を確実に排水できる。第二切替弁５から排水することで、貯湯タンク２、タンク給水流路１０，１１、及び分岐給水流路１２の内部の水を確実に排水できる。なお、各図は模式的な図であるため、水ポンプ１３、往流路１５、及びタンク給水流路１０の一部が、第一切替弁４及び第二切替弁５より低い位置にあるが、実際にはこれらよりも低い位置に第一切替弁４及び第二切替弁５が配置され、これらの内部をも確実に排水できる。
【００２８】
第一切替弁４及び第二切替弁５を開通状態から排水状態へ切り替えるとき、第一切替弁４及び第二切替弁５が連動するので、第一切替弁４及び第二切替弁５を個別に操作する必要がなく、排水時の操作が簡単である。第一切替弁４及び第二切替弁５が連動するので、第一切替弁４及び第二切替弁５の一方を排水状態にし忘れる誤操作を防止できる。このため、第一切替弁４及び第二切替弁５の一方を排水状態にし忘れることによる残水の発生を確実に防止でき、残水の凍結による故障を確実に防止できる。再使用時に、第一切替弁４及び第二切替弁５を排水状態から開通状態に戻すとき、第一切替弁４及び第二切替弁５が連動するので、第一切替弁４及び第二切替弁５を個別に操作する必要がなく、再使用時の操作が簡単である。第一切替弁４及び第二切替弁５の一方を排水状態から開通状態に戻し忘れる誤操作も防止できる。
【００２９】
図４は、本実施の形態１の貯湯式給湯機１のメンテナンス時の状態を示す図である。故障した部品を交換するメンテナンスのとき、第一切替弁４及び第二切替弁５を遮断状態に切り替えることで、圧力差による水の噴き出しを防止できる。以下では、例として、混合給湯水栓１９または水ポンプ１３を交換する場合について説明する。
【００３０】
メンテナンス時の手順を、順を追って説明する。まず、高圧給水管８上に設けられた止水栓２２を閉止することで、水源からの給水を閉止する。次に、逃がし弁２３を手動で開くことで、貯湯タンク２の内圧を逃がす。これにより、貯湯タンク２の上部からの噴き出しを防止できる。続いて、操作部７を操作することで、第一切替弁４及び第二切替弁５を開通状態から遮断状態へ切り替える。
【００３１】
混合給湯水栓１９を交換のため取り外したときに、タンク給水流路１０，１１の間が遮断されていないと仮定すると、貯湯タンク２内の水が、タンク給水流路１１、タンク給水流路１０、分岐給水流路１２、混合弁１８、給湯管２１の順に流れ、水が噴き出す。これに対し、本実施の形態１では、第二切替弁５がタンク給水流路１０，１１の間を遮断する遮断状態になることで、混合給湯水栓１９を交換するときの水の噴き出しを防止できる。
【００３２】
水ポンプ１３を交換のため取り外したときに、往流路１４，１５の間が遮断されていないと仮定すると、貯湯タンク２内の水が往流路１４，１５を流れ、水が噴き出す。これに対し、本実施の形態１では、第一切替弁４が往流路１４，１５の間を遮断する遮断状態になることで、水ポンプ１３を交換するときの水の噴き出しを防止できる。
【００３３】
第一切替弁４及び第二切替弁５を開通状態から遮断状態へ切り替えるとき、第一切替弁４及び第二切替弁５が連動するので、第一切替弁４及び第二切替弁５を個別に操作する必要がなく、メンテナンス時の操作が簡単である。メンテナンス終了後、第一切替弁４及び第二切替弁５を遮断状態から開通状態に戻すときも、第一切替弁４及び第二切替弁５が連動するので、第一切替弁４及び第二切替弁５を個別に操作する必要がなく、操作が簡単である。
【００３４】
仮に、第一切替弁４及び第二切替弁５を個別に操作する構成（本実施の形態１と異なる構成）とした場合、以下のような問題がある。混合給湯水栓１９を交換するときには、第二切替弁５を遮断状態に切り替える必要があるが、誤って第一切替弁４を遮断状態に切り替えた場合、水の噴き出しを防止できない。水ポンプ１３を交換するときには、第一切替弁４を遮断状態に切り替える必要があるが、誤って第二切替弁５を遮断状態に切り替えた場合、水の噴き出しを防止できない。これに対し、本実施の形態１によれば、上記のような誤操作のおそれがなく、メンテナンス時の水の噴き出しを確実に防止できる。
【００３５】
本実施の形態１では、タンク給水流路１０，１１の間に第二切替弁５を配置しているが、本発明では、分岐給水流路１２の途中に第二切替弁５を配置しても良い。分岐給水流路１２の途中に第二切替弁５を配置した場合でも、上述した効果と同様の効果が得られる。
【００３６】
実施の形態２．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明するが、上述した実施の形態１との相違点を中心に説明し、同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。図５は、本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機を示す構成図である。
【００３７】
本実施の形態２の貯湯式給湯機５０は、水道直圧給湯を行う点において実施の形態１と異なる。図５に示すように、貯湯式給湯機５０では、高圧給水管８は、貯湯式給湯機５０の内部で、タンク給水流路１０を介して第二切替弁５に接続される。第二切替弁５と貯湯タンク２の下部との間を接続する、タンク給水流路１１の途中に減圧弁９が配置される。
【００３８】
貯湯式給湯機５０は、高圧給湯管２９、熱源水管３０，３１、熱源水ポンプ３２、高圧給水管３６、及び給湯熱交換器３７を備える。熱源水管３０は、貯湯タンク２の上部と、給湯熱交換器３７の一次側入口とを接続する。熱源水管３１は、給湯熱交換器３７の一次側出口と、貯湯タンク２の下部とを接続する。熱源水管３１の途中に熱源水ポンプ３２が配置される。高圧給水管３６の一端は、第二切替弁５と減圧弁９との間のタンク給水流路１１に接続される。高圧給水管３６の他端は、給湯熱交換器３７の二次側入口に接続される。高圧給湯管２９の一端は、給湯熱交換器３７の二次側出口に接続される。高圧給湯管２９の他端側は、貯湯式給湯機５０の外部へ延びる。
【００３９】
高圧給湯管２９へ給湯するとき、貯湯式給湯機５０は、熱源水ポンプ３２を運転することで、給湯熱交換器３７にて給水を加熱する。貯湯タンク２の上部から取り出された高温の湯が熱源水として熱源水管３０を通って給湯熱交換器３７へ送られる。高圧給水管３６から供給される給水は、給湯熱交換器３７にて熱源水と熱交換することで加熱され、湯となる。この湯が高圧給湯管２９を通って給湯端へ送られる。給湯熱交換器３７で熱交換することで低温になった熱源水は、熱源水管３１を通り、貯湯タンク２の下部に流入する。本実施の形態２では、減圧弁９を通らずに高圧給湯管２９へ給湯できるので、高圧で給湯できる。本発明は、上述したような水道直圧給湯を行う貯湯式給湯機５０にも適用できる。
【００４０】
以上説明した実施の形態１及び２では、第一切替弁４及び第二切替弁５が一体的に設けられていることで、部品点数を削減でき、コストを低減できる。以上説明した実施の形態１及び２では、第一切替弁４及び第二切替弁５が機械的に連動する構成を例に説明したが、本発明では、第一切替弁４及び第二切替弁５が電気的な連携によって連動するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１  貯湯式給湯機、２  貯湯タンク、３  ヒートポンプユニット、４  第一切替弁、５  第二切替弁、６  切替弁ユニット、７  操作部、８  高圧給水管、９  減圧弁、１０，１１  タンク給水流路、１２  分岐給水流路、１３  水ポンプ、１４，１５  往流路、１６  復流路、１７  バイパス弁、１８  混合弁、１９  混合給湯水栓、２０，２１  給湯管、２２  止水栓、２３  逃がし弁、２４  外部操作端末、２５  通信線、２６  制御部、２７，２８  排水管、２９  高圧給湯管、３０，３１  熱源水管、３２  熱源水ポンプ、３３  復流路、３４  バイパス流路、３５  給水管、３６  高圧給水管、３７  給湯熱交換器、５０  貯湯式給湯機
【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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