(57)【要約】【課題】風呂給湯機の最大能力で給湯水栓やシャワー栓に湯を供給可能で、浴槽への自動注湯時間も短縮する強制循環式風呂給湯機を提供する。【解決手段】給湯燃焼部２ａからの湯水は給湯用熱交換器３ａの給湯配管７と循環水路８の接続部に設けられた開閉弁１７を介し循環水路８に供給可能で、循環水路に浴槽９側と給湯配管７側の流路を選択可能な切替え弁２６を有し、給湯用熱交換器への給水配管６及び注湯配管、追焚き用熱交換器３ｂの循環水路にはそれぞれ温度検知器１８を備え、制御部１３は温度検知結果を基に給湯燃焼部又は追焚き燃焼部の燃焼量を制御して、給湯燃焼部の給湯能力を超える給湯が必要な際、給湯燃焼部と追焚き燃焼部を同時に運転し湯が給湯用熱交換器３ａと追焚き用熱交換器３ｂの両方で加熱された上で給湯配管から水栓、又は浴槽に注湯可能な大能力給湯運転モードを備える強制循環式風呂給湯機１。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水栓や浴槽に湯を供給可能な給湯用熱交換器を有する給湯燃焼部と、循環水路を介して浴槽と接続する追焚き用熱交換器を有する追焚き燃焼部を備え、追焚き燃焼部は浴槽の残水を上記循環水路を介して循環ポンプで強制的に循環させて追焚き用熱交換器により加熱可能とし、前記給湯燃焼部からの湯水は給湯用熱交換器の給湯配管と循環水路の接続部に設けられた開閉弁を介して循環水路に供給可能であり、循環水路には浴槽側と給湯配管側の流路を選択可能な切替え弁を有し、給湯燃焼部の給湯用熱交換器の給水配管及び注湯配管、追焚き燃焼部の追焚き用熱交換器の循環水路には、それぞれ温度検知器を備え、制御部は、温度検知結果を基に給湯燃焼部又は追焚き燃焼部の燃焼量を制御する強制循環式風呂給湯機であって、前記給湯燃焼部の給湯能力を超える給湯を供給することが必要な際に、給湯燃焼部と追焚き燃焼部を同時に運転し、湯が給湯用熱交換器と追焚き用熱交換器で加熱された上で給湯配管から水栓又は浴槽に注湯可能な大能力給湯運転モードを有する強制循環式風呂給湯機。
【請求項２】
給湯配管の２箇所の循環水路接続部の間に、逆止弁を設けてなる請求項１記載の強制循環式風呂給湯機。
【請求項３】
循環水路の追焚き用熱交換器への流入側配管に逆止弁を設けてなる請求項１又は２記載の強制循環式風呂給湯機。
【請求項４】
循環水路に、流量を可変する水制御弁を設けてなる請求項１〜３のいずれかに記載の強制循環式風呂給湯機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管を介して浴槽に接続され、追焚き及び浴槽に注湯を行う強制循環式風呂給湯機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように一般的に強制循環式風呂給湯機１は、都市ガスや灯油を燃焼させるバーナ４と、燃焼ガスを熱交換する熱交換器３により構成され、浴室や洗面所等の給湯水栓やシャワー栓に湯を供給する給湯燃焼部２ａと、浴槽９の残水を再加熱（追焚き）する追焚き燃焼部２ｂから構成され、それらを制御部１３がコントロールする構造であり、特に、強制循環式風呂給湯機１の機能における最大の特徴は、浴槽９への湯の自動注湯機能である。
この自動注湯機能は、給水した水を給湯燃焼部２ａの給湯用熱交換器３ａで加熱し、開閉弁１７を介し、追焚き燃焼部２ｂの循環水路８を通し浴槽９に注湯するものであり、設定湯量もしくは設定水位まで湯を自動的に浴槽に注湯するものである。
この場合、追焚き燃焼部２ａは運転（燃焼）させておらず、循環水路８の往及び戻りの両方の配管を通り、湯が浴槽９に供給されるようになっている。なお、湯温は給湯配管に設けられた温度検知器１８により検出され、浴槽使用者が設定する温度に制御された上で浴槽９に供給される。また、浴槽９に湯がある場合の足し湯機能も同様に運転する。
浴槽９の残水を再加熱（追焚き）する場合は、循環水路８に設けられた循環ポンプ１１により残水を強制的に循環させて追焚き燃焼部２ｂで加熱する。再加熱温度は、循環水路８に設けられた温度検知器１８により検出され、浴槽使用者が設定する温度に制御するようにした風呂給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記で述べたように従来の強制循環式風呂給湯機１では、浴室や洗面所等の給湯水栓やシャワー栓に湯を供給する際、追焚き燃焼部２ｂは運転されず、給湯燃焼部２ａのみの運転となり、強制循環式風呂給湯機１の再大能力を発揮することはなく、よって、浴槽９への注湯の時間も長時間必要となっている。
【０００４】
また、自動注湯中に、給湯栓・シャワー栓が開弁した場合、制御部１３は、開弁を検出し、給湯栓・シャワー栓側への給湯を優先し、一時的に開閉弁１７を閉じて、自動注湯を停止する。よって、前記と同じように浴槽９への注湯時間が長時間となるのである。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−４２７６９号公報（第１−８頁、図３）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、強制循環式風呂給湯機の最大能力で、浴室や洗面所等の給湯水栓やシャワー栓に湯を供給可能とするとともに、浴槽への自動注湯時間も短縮する強制循環式風呂給湯機を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次のものに関する。
（１）水栓や浴槽に湯を供給可能な給湯用熱交換器を有する給湯燃焼部と、循環水路を介して浴槽と接続する追焚き用熱交換器を有する追焚き燃焼部を備え、追焚き燃焼部は浴槽の残水を上記循環水路を介して循環ポンプで強制的に循環させて追焚き用熱交換器により加熱可能とし、前記給湯燃焼部からの湯水は給湯用熱交換器の給湯配管と循環水路の接続部に設けられた開閉弁を介して循環水路に供給可能であり、循環水路には浴槽側と給湯配管側の流路を選択可能な切替え弁を有し、給湯燃焼部の給湯用熱交換器の給水配管及び注湯配管、追焚き燃焼部の追焚き用熱交換器の循環水路には、それぞれ温度検知器を備え、制御部は、温度検知結果を基に給湯燃焼部又は追焚き燃焼部の燃焼量を制御する強制循環式風呂給湯機であって、前記給湯燃焼部の給湯能力を超える給湯を供給することが必要な際に、給湯燃焼部と追焚き燃焼部を同時に運転し、湯が給湯用熱交換器と追焚き用熱交換器で加熱された上で給湯配管から水栓又は浴槽に注湯可能な大能力給湯運転モードを有する強制循環式風呂給湯機。
（２）給湯配管の２箇所の循環水路接続部の間に、逆止弁を設けてなる上記（１）記載の強制循環式風呂給湯機。
（３）循環水路の追焚き用熱交換器への流入側配管に逆止弁を設けてなる上記（１）又は（２）記載の強制循環式風呂給湯機。
（４）循環水路に、流量を可変する水制御弁を設けてなる上記（１）〜（３）のいずれかに記載の強制循環式風呂給湯機。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明における強制循環式風呂給湯機は、給湯燃焼部から一般的な給水栓に湯を供給するための給湯配管と、浴槽に湯を供給及び循環ポンプで浴槽の湯の循環を可能とする循環水路を持ち、循環水路は浴槽下部に設けられる循環アダプタに接続される。
給湯配管と循環水路の接続部には、浴槽への湯の供給を制御するとともに浴槽の残水が上水側に逆流することを防ぐために開閉弁及び切替え弁が設けられる。
【０００９】
強制循環式風呂給湯機内には、給湯栓・シャワー栓及び浴槽に湯を供給する給湯燃焼部と浴槽の残水を追焚き加熱する追焚き燃焼部を内蔵し、それぞれの燃焼部に対応する熱交換器を持つ。この熱交換器は、熱交換により水の加温を可能とするものであれば特に限定されるものではなく、熱交換器の形態は、一般的な追焚き燃焼部及び給湯燃焼部に一対となる熱交換器でも、追焚き用熱交換器と給湯用熱交換器が一体となったもの、また、他の熱源用熱交換器と一体となってもよい。
【００１０】
強制循環式風呂給湯機に用いる熱源に関しては、ガス又は石油を燃焼可能なバーナ４等を使用することができる。
【００１１】
本発明の強制循環式風呂給湯機を配管を介して接続する浴槽は、通常用いられる浴槽であれば特に限定されるものではなく、その材質に関しても、金属製又は合成樹脂製のものを好適に使用することができる。
【００１２】
強制循環式風呂給湯機に用いる水制御弁は、水の流路面積を徐々に又は段階的に制限あるいは拡大可能な機構を有するものであれば、駆動形態等限定されるものではない。
【００１３】
給湯用熱交換器の給湯配管と循環水路の接続部に設ける開閉弁は、通水及び止水が可能な開閉弁であれば特に限定されるものではなく、水用の電磁弁を好適に使用することができる。また、開閉弁は、閉弁した際に弁よりも下流側の配管内の水を空気と置換する大気開放機構、又は、弁の上下流に差圧が生じた際に開弁し、空気を取り入れ、差圧を解消する機構を有する減圧式逆流防止機構等が付設されているものがより好ましい。更に、流量の可変制御機能を水制御弁と同様に搭載してもよい。
【００１４】
浴槽側と給湯配管側の流路を選択可能な切替え弁は、流路の選択が可能な切替え弁であれば特に限定されるものではなく、水用の電磁弁を好適に使用することができる。また、切替え弁は、それぞれの配管に開閉弁を設けて、制御部が流路切替えを行ってもよい。切替え弁も開閉弁と同様に閉弁した際に弁よりも下流側の配管内の水を空気と置換する大気開放機構、又は、弁の上下流に差圧が生じた際に開弁し、空気を取り入れ、差圧を解消する機構を有する減圧式逆流防止機構等が付設されているものがより好ましい。更に、流量の可変制御機能を水制御弁と同様に搭載してもよい。この場合は、単に流路を切替えするのではなく、給湯配管と循環水路の流量比率を可変できることとなり、自動注湯中にシャワーが使われることになっても、両方の配管に適切な湯を供給することができる。尚、切替え弁については、簡易的に両方の配管にある比率で湯を供給できる、モードを有していても同様の効果が期待できる。
【００１５】
給水配管に設ける水量センサは、通常用いられる水量センサを用いることができ、具体的には、水流により回転する羽根車に磁石を取付け、その磁石の回転をホールＩＣにより電気的なパルス信号に変換して出力させ、マイコンにより上記パルス信号を計数することにより水量を検出するものを用いることができる。
【００１６】
浴槽内の湯の水位を検知するための水位センサには、通常用いられる水位センサを用いることができ、具体的には、半導体式の圧力センサにより、浴槽内の湯の水圧を検出し、マイコンにより圧力センサからの電気信号を水位に換算するものを用いることができる。
【００１７】
次に、本発明の強制循環式風呂給湯機における制御部は、設定手段、開閉制御手段、切替え制御手段、演算手段、積算手段又は水位検知手段のいずれかまたは両方を有するものであり、具体的にはマイコンを使用することができる。個々の手段について述べると、設定手段は、使用者が任意の浴槽内湯量をマイコンに記憶させるものであり、制御部と電気的に接続されたリモコン等の操作部より入力を行う。開閉制御手段は、開閉弁の開弁及び閉弁を制御するものであり、浴槽への湯の供給を行う際に開弁し、給湯栓・シャワー栓への給湯をおこなう際には閉弁させるものである。
切替え制御手段は、大能力給湯が必要な場合、切替え弁を給湯配管側に選択せしめるものであり、通常は浴槽側を選択している。積算手段は、水量センサから得られる水量を積算して、浴槽へ供給した総湯量（以下、浴槽内湯量という）を求めるものである。また、水位検知手段は、水位センサから得られる浴槽内の湯の水位を検知し、浴槽へ供給した湯が使用者の所望する湯量であるかを求めるものである。演算手段は、使用者が所望する湯温、入水温度と流量より、給湯燃焼部及び追焚き燃焼部の必要能力を求め燃焼量を制御するためのデータを演算するものである。
【００１８】
制御部は、上記の手段を有することで浴槽への自動注湯制御を行ない、リモコンにて使用者からの自動注湯の指示が入力されると、開閉弁を開弁させると同時に積算手段または水位検知手段により浴槽内の湯量を求め、時間経過と共に増大する浴槽内湯量は水位の値が、設定手段により設定された浴槽内湯量または水位の値とが等しくなった時点で開閉弁を閉弁して、自動注湯運転を終了する。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明に係る強制循環式風呂給湯機の実施例について、図１乃至図２を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の実施例による強制循環式風呂給湯機を浴槽に接続した状態の概略図、図２は図１中のリモコンの概略図である。
図１において、強制循環式風呂給湯機１は、従来品と同様に外装２０の内部に燃料を燃焼するガスバーナ４が内蔵された給湯燃焼部２ａと追焚き燃焼部２ｂを持ち、それぞれ給湯用熱交換器３ａと追焚き用熱交換３ｂを有している。
それぞれの燃焼部２は、複数のガスバーナ４により形成され、燃料ガス量の供給及び制御を行うガス供給弁（図示省略）、ガス比例弁（図示省略）や、能力に応じて燃焼させるバーナ４を切替える能力切替弁（図示省略）を備えている。燃焼に必要な空気の供給は、送風機（図示省略）を用いて強制的に燃焼部２に供給される。
【００２０】
熱交換を行う水は、給水口５より給水配管６を通り給湯燃焼部２ａに導入され、水量センサ１４及び温度検知器１８を介して給湯用熱交換器３ａへと流入し、燃焼ガスと熱交換を行い加温される。給湯用熱交換器３ａを通過した湯は、水制御弁１６及び温度検知器１８を通過した後、一方はシャワー栓または給湯水栓に向かう給湯配管７に、他方は給湯配管７から分岐され、開閉弁１７を介し循環水路側８に分かれる。
【００２１】
給湯配管７から分岐する配管に設けられた浴槽９への給湯を選択するための開閉弁１７は、開閉弁１７を開弁させることで循環水路８に湯を導き、浴槽９への注湯を行えるようになっている。また、開閉弁１７は、閉弁時に大気開放となる大気解放機構を備えており、開閉弁よりも下流側の配管内水を空気に置換する。
【００２２】
次に、図１中に示す制御部１３は、設定手段、開閉制御手段、切替え制御手段及び積算手段又は水位検出手段を有する機器の制御を行うために使用されるマイコンを搭載し、リモコン１２からの指示内容に従って機器の運転を行う。また、リモコン１２には、図２に示すように、湯を所望する際に押下する給湯スイッチ２１と、自動注湯を行う際に押下する自動注湯スイッチ２２と、追焚きスイッチ２３と湯温設定スイッチ２４及び浴槽内湯量設定スイッチ２５が設けられている。
【００２３】
強制循環式風呂給湯機１の運転について、まず、給湯水栓またはシャワーを使用する際の運転について説明すると、湯を所望する使用者は、リモコン１２の給湯スイッチ２１を押下し、その後、給湯水栓またはシャワー栓を開くことで、予め設定した温度の湯を得ることができる。これは、給湯水栓またはシャワー栓を開くと、給水口５より給水配管７を通り給湯用熱交換器３ａへと水が流入し、制御部１３が、流入する水の水量を水量センサ１５により、入水温を温度検知器１８により検出し、使用者の設定した湯温となるように、ガス比例弁を調整し、給湯燃焼部２ａで燃料ガスを燃焼させ、燃焼ガスと水の熱交換を行うことによる。また、使用者の所望する湯量が多く、給湯用熱交換器３ａの能力以上の要求を受けた場合には、開閉弁１７を開き、切替え弁２６を給湯配管７側選択として、追焚き燃焼部２ｂの燃焼運転を可能とし、これにより、給湯能力は給湯用熱交換器３ａと追焚き用熱交換器３ｂの合計となり、大能力給湯が実現できる。
但し、これ以上の給湯能力を要求された場合には、水制御弁１６により水量を絞り込み、供給する湯量を少なくして、設定された温度の湯を供給するようにしている。ここで、切替え弁２６からの湯は、給湯配管７に流入した際、給湯配管７の逆止弁１９により逆流を阻止され、給水栓やシャワー栓に送られる。
【００２４】
次に、本発明による強制循環式風呂給湯機１での浴槽９への自動注湯運転について説明すると、使用者は、リモコン１２の自動注湯スイッチ２２を押下しただけで、自動的に浴槽９への注湯を行うことができる。この場合、制御部１３が自動注湯スイッチ２２を押下したことを検出し、開閉弁１７を開弁させて給水口５から給湯用熱交換器３ａへと水を導き、ガス比例弁を調整して、給湯燃焼部２ａで燃料ガスを燃焼させて燃焼ガスと水の熱交換させ水を加温し、給湯配管７の温度検知器１８、開閉弁１７を介し、追焚き用熱交換器３ｂに流入する。この加温された水は、更に追焚き燃焼部２ｂで、給湯燃焼部２ａと同様に湯が追加熱され、設定温度まで加熱され、切替え弁２６を介し、循環水路８を通り循環アダプタ１０から浴槽９へ注湯されることによる。ここで、給湯燃焼部２ａから循環水路８に流入した湯は、循環水路８の戻り側配管に設置された逆止弁１９により、戻り側への流入を阻止され、追焚き用熱交換器３ｂに流入するように制限される。ここで、制御部１３は、温度検知手段１８から得られる入水温度と使用者が設定した湯温から、給湯燃焼部２ａと追焚き燃焼部２ｂの加熱能力合計となる最大加熱能力を演算し、水制御弁１６を相当する流量となるよう制御する。そして、積算手段により水量センサ１４より得られる湯量、または水位センサ１５で得られる浴槽水位から浴槽９内湯量を求め、設定手段により設定された浴槽９内湯量となったところで、開閉制御手段により開閉弁１７を閉弁し、給湯燃焼部２ａと追焚き燃焼部２ｂとの燃焼を停止する。
【００２５】
通常、自動注湯運転を行っている最中は、給湯・シャワー栓が閉じているので、湯の全量が浴槽９へと供給されるが、切替え弁２６に給湯配管７と循環水路８の両配管に湯を供給可能なモードがある場合、自動注湯中に給湯栓・シャワー栓が開けられると、制御部１３は、温度検知器及１８及び水量センサ１４により注湯及び給湯栓・シャワー栓に供給される流量を検出し、最大加熱能力から給湯栓・シャワー栓への供給する給湯能力分を減じた給湯能力分と追焚き燃焼部２ｂの追焚き加熱能力分の合計と、浴槽９へ供給する湯の必要加熱量を演算し、能力がある場合は追焚き燃焼部２ｂの燃焼量及び循環水路８に設けた水制御弁１６により流量を制限し、設定された湯温で浴槽に湯を供給継続する。給湯栓・シャワー栓で使用される流量が多い場合は、能力が足りないため、切替え弁２６を給湯配管７のみ開放して、一時的に注湯作業を中断する。自動注湯運転中に給湯・シャワー栓が開けられたことの検出方法は、様々な方法があるが、本実施例では、自動注湯の供給湯量がほぼ一定であることを利用し、水量センサ１４から得られる水量が変化したことで検出している。
【００２６】
【発明の効果】
本発明による強制循環式風呂給湯機は、給湯燃焼部からの湯水は給湯用熱交換器の給湯配管と循環水路の接続部に設けられた開閉弁を介して循環水路に供給可能で、さらに、循環水路に設けた浴槽側と給湯配管側の流路を選択可能な切替え弁により、追炊き燃焼部で再加温された水を給湯配管に導くことが可能であり、給湯燃焼部の給湯用熱交換器の給水配管及び注湯配管、追焚き燃焼部の追焚き用熱交換器の循環水路にはそれぞれ温度検知器を備え、制御部は温度検知結果を基に給湯燃焼部又は追焚き燃焼部の燃焼量を制御する構成とし、浴槽に注湯する際、給湯燃焼部と追焚き燃焼部を同時に運転し、給湯用熱交換器と追焚き用熱交換器の両方で湯を加熱し、循環水路から浴槽に注湯される浴槽注湯運転モードを有するため、給湯燃焼部と追焚き燃焼部との両燃焼部の合計である最大加熱能力で湯を加熱、注湯することができ、従来の給湯燃焼部単独の湯の加熱での注湯を行う強制循環式風呂給湯機に比べて、浴槽への自動注湯時間を短縮することが可能となる。
また、水栓やシャワー等で給湯燃焼部単独の給湯能力を超える給湯要求があった場合にも、追焚き燃焼部の能力を追加し（大能力給湯モード）対応が可能である。
【００２７】
給湯配管の循環水路接続部の間に逆止弁を設けることで、給湯用熱交換器に追焚き燃焼部で再加温された水が流入することはなく、追焚き燃焼部の加熱能力を最大に活用できる。
【００２８】
また、循環水路の追焚き用熱交換器戻り側に逆止弁を設けることにより、自動注湯中に給湯用熱交換器から追焚き燃焼部に流入する湯が、追焚き用熱交換器で追加熱されず浴槽に供給されることがなく、追焚き燃焼部の加熱能力を最大に活用できる。
【００２９】
さらに、循環水路に流量を可変する水制御弁を設けたり、開閉弁に湯の流量を可変する機構を設けることで、自動注湯中に給湯栓・シャワー栓が使われた場合でも自動注湯運転を中断することなく継続運転する制御が可能となり、浴槽への注湯時間を短縮することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による強制循環式風呂給湯機を浴槽に接続した状態の概略図である。
【図２】本発明の実施例による強制循環式風呂給湯機に使用するリモコンの概略図である。
【図３】従来例の強制循環式風呂給湯機を浴槽に接続した状態の概略図である。
【符号の説明】
１  強制循環式風呂給湯機                ２  燃焼部
２ａ  給湯燃焼部                        ２ｂ  追焚き燃焼部
３  熱交換器                          ３ａ  給湯用熱交換器
３ｂ  追焚き用熱交換器                    ４  ガスバーナ
５  給水口                              ６  給水配管
７  給湯配管                            ８  循環水路
９  浴槽                              １０  循環アダプタ
１１  循環ポンプ                        １２  リモコン
１３  制御部                            １４  水量センサ
１５  水位センサ                        １６  水制御弁
１７  開閉弁                            １８  温度検知器
１９  逆止弁                            ２０  外装
２１  給湯スイッチ                      ２２  自動注湯スイッチ
２３  追焚きスイッチ                    ２４  湯温設定スイッチ
２５  湯量設定スイッチ                  ２６  切替え弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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