(57)【要約】【課題】電気温水器１４に貯湯された湯の熱を利用して浴槽１１の湯水を保温する給湯装置１２において、足し湯時に設定温度の湯を浴槽１１に給湯する。【解決手段】循環ポンプ３８の駆動で浴槽１１の湯水を循環配管３４に循環させ、この湯水を循環配管３４の熱交換器４３で電気温水器１４の湯と熱交換させ、浴槽１１の湯水を保温する。水位センサ４０で浴槽１１の水位の低下を検知したら、三方弁４１で循環方向上流側を閉止し、給湯路３２からの湯を循環方向下流側へ流す。三方弁４１の循環方向下流側に設けた熱交換器４３は流路抵抗が大きいため、給湯路３２からの湯はバイパス回路４５を通じて浴槽１１に流れる。水位センサ４０で浴槽１１の水位を監視しつつ、給湯路３２からの湯をバイパス回路４５から浴槽１１に足し湯する。循環ポンプ３８を駆動して浴槽１１の湯水を循環配管３４に循環させる場合、バイパス回路４５に設けた逆止弁４６で浴槽１１の湯水がバイパス回路４５を逆流するのを阻止する。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯を貯湯する電気温水器と、
この電気温水器の湯を使用して浴槽に給湯する給湯路と、
前記浴槽に接続される循環配管、浴槽の湯水を循環配管に循環させる循環ポンプ、循環配管を循環する浴槽の湯水を前記電気温水器の湯と熱交換させる熱交換器、循環配管の循環ポンプおよび熱交換器より循環方向上流側に設けられ前記給湯路から循環配管への給湯経路と循環配管内の循環経路とを切り換える切換弁を備えた循環路と、
前記循環配管の循環ポンプおよび熱交換器の循環方向上流側と下流側との間を接続するバイパス回路と、
このバイパス回路に設けられ、循環方向上流側から下流側に対応した方向にのみ湯の流通を可能とする逆止弁と
を具備していることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
循環配管の切換弁より循環方向上流側と浴槽との間に設けられ、浴槽の水位を検知する水位センサと、
前記水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、前記切換弁で循環配管の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向下流側への給湯経路に切り換えた状態で、前記水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯路からバイパス回路を通じて浴槽に足し湯させる足し湯制御部とを備えている
ことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
【請求項３】
給湯路から給湯する湯温を調整する湯温調整手段と、
循環配管のバイパス回路より循環方向下流側に設けられた温度検知手段と、
この温度検知手段で湯温を監視しながら湯温調整手段を制御する湯温制御部とを備えている
ことを特徴とする請求項１または２記載の給湯装置。
【請求項４】
湯を貯湯する電気温水器と、
この電気温水器の湯を使用して浴槽に給湯する給湯路と、
前記浴槽に接続される循環配管、浴槽の湯水を循環配管に循環させる循環ポンプ、循環配管を循環する浴槽の湯水を前記電気温水器の湯と熱交換させる熱交換器、循環配管の循環ポンプおよび熱交換器より循環方向上流側に設けられ前記給湯路から循環配管への給湯経路と循環配管内の循環経路とを切り換える切換弁を備えた循環路と、
前記給湯路からの給湯量を検知する流量センサと、
前記循環配管の切換弁より循環方向上流側と浴槽との間に設けられ、浴槽の水位を検知する水位センサと、
前記給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係を記憶する記憶部と、
前記水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、前記切換弁で循環配管の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向上流側への給湯経路に切り換えた状態で、前記流量センサで給湯量を監視しつつ前記記憶部に記憶された給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係に基づいて浴槽の水位を設定水位にする給湯量分を浴槽に足し湯させる足し湯制御部と
を具備していることを特徴とする給湯装置。
【請求項５】
初回湯張り時に、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯して給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係を記憶部に記憶させる湯張り制御部を備えている
ことを特徴とする請求項４記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気温水器に貯湯された湯の熱を利用して浴槽の湯水を保温する給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気温水器の湯を利用して浴槽に給湯する追い焚き機能付の給湯装置では、浴槽に循環路を接続し、この循環路に、浴槽の湯水を循環路に循環させる循環ポンプ、循環路を循環する浴槽の湯水を加熱する電気式のヒータ、浴槽の水位を検知する水位センサ、および浴槽の湯温を検知するサーミスタなどを設け、さらに、ミキシングバルブによって設定湯温に調整した湯を給湯する給湯路を接続している。
【０００３】
そして、浴槽への湯張り時には、給湯路から設定温度の湯を循環路を通じて浴槽に給湯し、設定水位に湯張りする。また、浴槽に湯張りした後、定期的に循環ポンプを駆動して浴槽の湯水を循環路に循環させ、この循環路のサーミスタで湯温を監視し、湯温が設定温度より低下しているときには、ヒータに通電して循環路を循環する浴槽の湯水を加熱し、浴槽の湯温を設定温度に保温している。しかし、電気式のヒータでは能力不足のために保温に時間がかかる問題がある。
【０００４】
また、例えば、特開平１１−８３１５６号公報に記載されているように、電気式のヒータに代えて、循環路を循環する浴槽の湯水を電気温水器に貯湯された湯と熱交換させる熱交換器を設け、電気温水器に貯湯された湯の熱を利用して浴槽の湯水を短時間で保温できる給湯装置が知られている。
【０００５】
また、自動足し湯の機能を有する給湯装置では、水位センサで浴槽の水位を監視し、その水位が設定水位より低下したことを検知したとき、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ、給湯路からの湯を循環路を通じて浴槽に給湯し、設定水位まで足し湯している。
【０００６】
このような自動足し湯の機能を、電気温水器に貯湯された湯の熱を利用して浴槽の湯水を保温する給湯装置が備えた場合、給湯路からの設定温度の湯を循環路を通じて浴槽に給湯する途中で熱交換器を通過することになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、電気温水器に貯湯された湯の熱を利用して浴槽の湯水を保温する給湯装置において、自動足し湯の機能を備えた場合、給湯路からの設定温度の湯が熱交換器を通過するため、設定温度より高い温度の湯が浴槽に給湯され、浴槽の湯温が設定温度より上昇してしまう問題がある。
【０００８】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電気温水器に貯湯された湯の熱を利用して浴槽の湯水を保温する給湯装置において、足し湯時などに設定温度の湯を浴槽に給湯できる給湯装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の給湯装置は、湯を貯湯する電気温水器と、この電気温水器の湯を使用して浴槽に給湯する給湯路と、前記浴槽に接続される循環配管、浴槽の湯水を循環配管に循環させる循環ポンプ、循環配管を循環する浴槽の湯水を前記電気温水器の湯と熱交換させる熱交換器、循環配管の循環ポンプおよび熱交換器より循環方向上流側に設けられ前記給湯路から循環配管への給湯経路と循環配管内の循環経路とを切り換える切換弁を備えた循環路と、前記循環配管の循環ポンプおよび熱交換器の循環方向上流側と下流側との間を接続するバイパス回路と、このバイパス回路に設けられ、循環方向上流側から下流側に対応した方向にのみ湯の流通を可能とする逆止弁とを具備しているものである。
【００１０】
そして、この構成では、湯張り時や足し湯時などにおいて、給湯路からの湯を循環路を通じて浴槽に給湯する場合、熱交換器側に流れようとする湯をバイパス回路を通じて浴槽側に流し、設定温度の湯を浴槽に給湯する。また、循環ポンプを駆動して浴槽の湯水を循環路に循環する場合、バイパス回路に設けた逆止弁で浴槽の湯水がバイパス回路を逆流するのを阻止し、浴槽の湯水を正常に循環させる。
【００１１】
請求項２記載の給湯装置は、請求項１記載の給湯装置において、循環配管の切換弁より循環方向上流側と浴槽との間に設けられ、浴槽の水位を検知する水位センサと、前記水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、前記切換弁で循環配管の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向下流側への給湯経路に切り換えた状態で、前記水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯路からバイパス回路を通じて浴槽に足し湯させる足し湯制御部とを備えているものである。
【００１２】
そして、この構成では、水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、切換弁で循環配管の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向下流側への給湯経路に切り換えた状態で、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯路からバイパス回路を通じて浴槽に給湯し、設定温度の湯を浴槽に足し湯する。
【００１３】
請求項３記載の給湯装置は、請求項１または２記載の給湯装置において、給湯路から給湯する湯温を調整する湯温調整手段と、循環配管のバイパス回路より循環方向下流側に設けられた温度検知手段と、この温度検知手段で湯温を監視しながら湯温調整手段を制御する湯温制御部とを備えているものである。
【００１４】
そして、この構成では、循環配管のバイパス回路より循環方向下流側に設けた温度検知手段で湯温を監視しながら、湯温調整手段で給湯路から給湯する湯温を調整し、設定温度の湯を浴槽に給湯する。
【００１５】
請求項４記載の給湯装置は、湯を貯湯する電気温水器と、この電気温水器の湯を使用して浴槽に給湯する給湯路と、前記浴槽に接続される循環配管、浴槽の湯水を循環配管に循環させる循環ポンプ、循環配管を循環する浴槽の湯水を前記電気温水器の湯と熱交換させる熱交換器、循環配管の循環ポンプおよび熱交換器より循環方向上流側に設けられ前記給湯路から循環配管への給湯経路と循環配管内の循環経路とを切り換える切換弁を備えた循環路と、前記給湯路からの給湯量を検知する流量センサと、前記循環配管の切換弁より循環方向上流側と浴槽との間に設けられ、浴槽の水位を検知する水位センサと、前記給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係を記憶する記憶部と、前記水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、前記切換弁で循環配管の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向上流側への給湯経路に切り換えた状態で、前記流量センサで給湯量を監視しつつ前記記憶部に記憶された給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係に基づいて浴槽の水位を設定水位にする給湯量分を浴槽に足し湯させる足し湯制御部とを具備しているものである。
【００１６】
そして、この構成では、水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、切換弁で循環配管の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向上流側への給湯経路に切り換えた状態で、流量センサで給湯量を監視しつつ、記憶部に記憶された給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係に基づいて浴槽の水位を設定水位にする給湯量分を浴槽に足し湯することにより、浴槽に足し湯する湯が熱交換器を通過せず、設定温度の湯を浴槽に足し湯する。
【００１７】
請求項５記載の給湯装置は、請求項４記載の給湯装置において、初回湯張り時に、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯して給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係を記憶部に記憶させる湯張り制御部を備えているものである。
【００１８】
そして、この構成では、初回湯張り時に、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯して給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係を記憶部に記憶し、浴槽の形状などに応じた浴槽の水位を正確に設定する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２０】
図１に、給湯装置の第１の実施の形態を示す。
【００２１】
屋内の浴室に浴槽１１が配設され、この浴槽１１に対して給湯する給湯装置１２の本体ユニット１３が屋外に設置されている。
【００２２】
本体ユニット１３には電気温水器１４が配設され、この電気温水器１４は、先止押上式の給水給湯方式を採用したもので、貯湯タンク１５を有し、この貯湯タンク１５内の底部側に貯湯タンク１５内の湯水を沸き上げるヒータとして下部ヒータ１６が配設され、貯湯タンク１５内の上部側に貯湯タンク１５内の湯水を沸き上げるヒータとして上部ヒータ１７が配設され、貯湯タンク１５の下部に減圧弁１８および逆止弁１９を介して水道管などの給水源に配管される給水管２０が接続され、貯湯タンク１５の上部に給湯管２１が接続されている。
【００２３】
貯湯タンク１５の側面には、貯湯タンク１５内での例えば６０Ｌ、１２０Ｌおよび１８０Ｌなどの各残湯量に対応した高さ位置に貯湯タンク１５内の湯水温度を検知する残湯サーミスタ２２が配設されているとともに、貯湯タンク１５の底部側に全体沸上時の湯水温度を検知するとともに貯湯タンク１５内に給水される給水温度を検知する水温湯温サーミスタ２３が配設されている。
【００２４】
そして、先止押上式の電気温水器１４では、下部ヒータ１６で貯湯タンク１５内の湯水を設定温度に沸き上げ、各給湯場所からの出湯時に貯湯タンク１５の下部に給水される水圧で湯水を押し上げて給湯管２１を通じて給湯する。貯湯タンク１５内の上部の湯層と下部の水層とは湯水混合層を介して分離しており、湯の使用に伴って湯水混合層が上昇することになる。
【００２５】
また、給水管２０の減圧弁１８の下流側と給湯管２１とは、給湯用のミキシングバルブ２４および浴槽給湯用の湯温調整手段としてのミキシングバルブ２５に接続されている。これらミキシングバルブ２４，２５により、給水管２０を通じて給水される水と電気温水器１４から給湯管２１を通じて給湯される湯とを混合するとともに、水と湯との混合割合により吐出側に出湯する湯温を設定温度に調整する。
【００２６】
給湯用のミキシングバルブ２４の設定温度の湯を出湯する吐出側には、浴槽のシャワー、台所や洗面所などの給湯場所に接続される配管２６が接続され、この配管２６に湯の流量を検知する流量センサ２７および湯温を検知する給湯サーミスタ２８が配設されている。そして、これら流量センサ２７および給湯サーミスタ２８の検知に基づいて、ミキシングバルブ２４が制御される。
【００２７】
浴槽給湯用のミキシングバルブ２５の設定温度の湯を出湯する吐出側には、配管２９が接続され、この配管２９の途中に湯の流量を検知する流量センサ３０、断水などで給水圧力が低下した場合にミキシングバルブ２５側と浴槽１１側とを分離する機能を有するホッパ３１が接続されている。そして、給湯管２１および配管２９などを含んで電気温水器１４の湯を使用して浴槽１１に給湯するための給湯路３２が形成されている。なお、ホッパ３１には、このホッパ３１に引き込まれる配管２９の管路入口を開閉する図示しない給湯電磁弁が設けられている。
【００２８】
また、浴槽１１には循環路３３の循環配管３４が接続されている。この循環配管３４は、浴槽１１に設置される循環金具３５に接続された往き配管３６および戻り配管３７を有し、循環配管３４の途中に配設される循環ポンプ３８の駆動によって浴槽１１の湯水を戻り配管３７から吸い込むとともに往き配管３６から浴槽１１に吐出する循環方向に循環させる。
【００２９】
循環配管３４には、循環方向上流側から順に、戻り配管３７での湯温を検知する戻りサーミスタ３９、浴槽１１内の水位を検知する圧力センサである水位センサ４０、給湯路３２から循環配管３４への給湯経路と循環配管３４内の循環経路とを切り換える切換弁としての三方弁４１、循環ポンプ３８、循環配管３４内の湯水の流れを検知するフロースイッチ４２、貯湯タンク１５内の上部側に設置されて循環配管３４を循環する湯水を貯湯タンク１５内に沸き上げられている高温の湯と熱交換させる熱交換器４３、および往き配管３６での湯温を検知する温度検知手段としての往きサーミスタ４４が配設されている。なお、熱交換器４３では、循環配管３４の配管中を流通する湯の流路抵抗に比べて大きい流路抵抗を有し、熱交換器４３内を流通する湯水の流速を抑えて貯湯タンク１５内の湯と確実に熱交換できるようにしている。また、三方弁４１を基準として、この三方弁４１の循環方向上流側を戻り配管３７、循環方向下流側を往き配管３６としている。
【００３０】
循環配管３４の循環ポンプ３８および熱交換器４３の循環方向上流側と下流側との間、つまり三方弁４１および循環ポンプ３８の間と熱交換器４３および往きサーミスタ４４との間にバイパス回路４５が接続され、このバイパス回路４５に循環方向上流側から下流側に対応した方向にのみ湯の流通を可能とする逆止弁４６が配設されている。
【００３１】
また、給湯装置１２は、給湯装置１２を制御する制御装置５１を有し、この制御装置５１には、図示していないが、台所などに配設されるメインリモコン、および浴室内に配設される浴室リモコンなどが接続されている。
【００３２】
制御装置５１は、水位センサ４０で浴槽１１の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、三方弁４１で循環配管３４の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向下流側への給湯経路に切り換え、水位センサ４０で浴槽１１の水位を監視しつつ給湯路３２からバイパス回路４５を通じて浴槽１１に足し湯させる足し湯制御部５２の機能、往きサーミスタ４４で湯温を監視しながらミキシングバルブ２５を制御する湯温制御部５３の機能などを有している。
【００３３】
次に、第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３４】
電気温水器１４では、深夜電力時間帯などの特定時間帯において、下部ヒータ１６および上部ヒータ１７を必要に応じて使い分けて通電し、貯湯タンク１５に給水されている水および残湯として使われなかった湯水を設定温度に沸き上げる。
【００３５】
そして、制御装置５１の制御によって浴槽１１に自動湯張りする場合、初回湯張り時には、三方弁４１で循環配管３４の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向下流側への給湯経路に切り換えて往き配管３６を通じて１管給湯する状態とし、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、給湯路３２のミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を三方弁４１の循環方向下流側へ流す。三方弁４１の循環方向下流側には熱交換器４３が位置するが、この熱交換器４３の流路抵抗が大きいため、三方弁４１の循環方向下流側に流れる湯の大部分はバイパス回路４５を通じて浴槽１１に流れる。すなわち、初回湯張り時には、給湯路３２からの湯の大部分がａ→ｂ→ｃ→ｄの順に流れる。そのため、熱交換器４３を通過して加熱される湯はわずかであり、ミキシングバルブ２５で調整された設定温度の湯を浴槽１１に給湯でき、さらに、往きサーミスタ４４で湯温を監視してミキシングバルブ２５からの出湯温度を制御することで正確な設定温度の湯を給湯できる。初回湯張り中は、流量センサ３０で検知される給湯量と水位センサ４０で検知される浴槽１１の水位とを監視し、給湯量と水位との関係を制御装置５１に記憶する。浴槽１１に設定水位まで給湯したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じて給湯を停止し、湯張りを完了する。
【００３６】
初回湯張り時以降の次回湯張り時には、三方弁４１で給湯路３２から循環配管３４の循環方向上流側および下流側への給湯経路に切り換えて循環配管３４の往き配管３６および戻り配管３７を通じて２管給湯する状態とし、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、給湯路３２のミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を三方弁４１の循環方向上流側および下流側へ流す。三方弁４１の循環方向下流側には熱交換器４３が位置するが、この熱交換器４３の流路抵抗が大きいため、三方弁４１の循環方向下流側に流れる湯の大部分はバイパス回路４５を通じて浴槽１１に流れる。すなわち、次回湯張り時には、給湯路３２から循環方向上流側に流れる湯がａ→ｅの順に流れるとともに、給湯路３２から循環方向下流側に給湯路３２からの湯の大部分がａ→ｂ→ｃ→ｄの順に流れる。そのため、熱交換器４３を通過して加熱される湯はわずかであり、ミキシングバルブ２５で調整された設定温度の湯を浴槽１１に給湯でき、さらに、戻りサーミスタ３９および往きサーミスタ４４で湯温を監視してミキシングバルブ２５からの出湯温度を制御することで正確な設定温度の湯を給湯できる。次回湯張り中は、流量センサ３０で検知される給湯量を監視し、初回湯張り時に求めた給湯量と水位との関係に基づいて設定水位に対応する給湯量分を給湯したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じて給湯を停止し、湯張りを完了する。
【００３７】
また、自動湯張りを終了したら、一定時間毎に自動保温運転を実行する。まず、三方弁４１で循環配管３４内の循環経路に切り換え、循環ポンプ３８を駆動し、浴槽１１内の湯水を戻り配管３７に引き込むとともに往き配管３６から浴槽１１に戻すように、浴槽１１と循環配管３４との間で浴槽１１内の湯水を強制的に循環させる。この循環はフロースイッチ４２のオンで検知できる。
【００３８】
循環ポンプ３８および熱交換器４３と並列にバイパス回路４５が接続されているが、このバイパス回路４５の入口側が循環ポンプ３８の吸い込み側に接続されているため、循環ポンプ３８の吸込力によって三方弁４１側からバイパス回路４５へは湯水が流れず、また、バイパス回路４５の逆止弁４６により往き配管３６側からバイパス回路４５を通じて循環ポンプ３８側に逆流するのを阻止する。
【００３９】
そのため、循環時には、循環ポンプ３８で吸い込む湯水がｆ→ｇ→ｈ→ｉ→ｊ→ｄ→ｋ→ｌ→ｆの順に流れて循環配管３４と浴槽１１との間で循環する。
【００４０】
戻りサーミスタ３９で浴槽１１の湯水の湯温を検知し、設定温度に対して所定温度以上の低下がないか監視する。所定温度以上の温度の低下が確認されなければ、循環ポンプ３８を停止する。
【００４１】
所定温度以上の温度の低下が確認された場合には、設定温度に達するまで循環ポンプ３８の駆動を継続する。循環される湯水は熱交換器４３に送られ、貯湯タンク１５に貯湯されている高温の湯との熱交換によって加熱され、この加熱された湯水が浴槽１１に戻され、浴槽１１内の湯水の温度が上昇する。そして、設定温度に達したら、循環ポンプ３８を停止し、自動保温動作を終了する。
【００４２】
また、湯張り後の自動保温運転をしていないときには、三方弁４１で循環配管３４の循環方向上流側を閉止して、浴槽１１の湯水の圧力が戻り配管３７の水位センサ４０にかかるようにし、水位センサ４０で浴槽１１の水位を検知し、設定水位に対して所定水位以上の低下がないか監視する。
【００４３】
所定水位以上の水位の低下が確認された場合には、浴槽１１に設定温度の湯を足し湯する自動足し湯運転を実行する。この自動足し湯運転では、三方弁４１で循環配管３４の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向下流側への給湯経路に切り換えて往き配管３６を通じて１管給湯する状態とし、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、給湯路３２のミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を三方弁４１の循環方向下流側へ流す。三方弁４１の循環方向下流側には熱交換器４３が位置するが、この熱交換器４３の流路抵抗が大きいため、三方弁４１の循環方向下流側に流れる湯の大部分はバイパス回路４５を通じて浴槽１１に流れる。すなわち、自動足し湯運転時には、給湯路３２からの湯の大部分がａ→ｂ→ｃ→ｄの順に流れる。そのため、熱交換器４３を通過して加熱される湯はわずかであり、ミキシングバルブ２５で調整された設定温度の湯を浴槽１１に給湯でき、さらに、往きサーミスタ４４で湯温を監視してミキシングバルブ２５からの出湯温度を制御することで正確な設定温度の湯を給湯できる。
【００４４】
そして、浴槽１１の水位が設定水位に達したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じて給湯を停止し、自動足し湯運転を終了する。
【００４５】
このように、湯張り時や足し湯時などにおいて、給湯路３２からの湯を循環路３３を通じて浴槽１１に給湯する場合、熱交換器４３側に流れようとする湯をバイパス回路４５を通じて浴槽１１側に流すことができ、設定温度の湯を浴槽１１に給湯でき、また、循環ポンプ３８を駆動して浴槽１１の湯水を循環路３３に循環する場合、バイパス回路４５に設けた逆止弁４６で浴槽１１の湯水がバイパス回路４５を逆流するのを阻止するため、浴槽１１の湯水を正常に循環させることができる。
【００４６】
特に、足し湯時においては、水位センサ４０で浴槽１１の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、三方弁４１で循環配管３４の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向下流側への給湯経路に切り換えた状態で、水位センサ４０で浴槽１１の水位を監視しつつ給湯路３２からバイパス回路４５を通じて浴槽１１に給湯できるため、設定温度の湯を浴槽１１に足し湯できる。
【００４７】
しかも、電気温水器１４に貯湯された湯の熱を利用して浴槽１１の湯水を保温する給湯装置１２において、バイパス回路４５および逆止弁４６を設けるだけの簡単な構成で、電磁弁などの電気部品を使用せずに、設定温度の湯を浴槽１１に給湯でき、コストを低減できる。
【００４８】
また、循環配管３４のバイパス回路４５より循環方向下流側に設けた往きサーミスタ４４で湯温を監視しながら、ミキシングバルブ２５で給湯路３２から給湯する湯温を調整するため、確実に設定温度の湯を浴槽１１に給湯できる。
【００４９】
次に、図２に、給湯装置の第２の実施の形態を示す。
【００５０】
なお、第１の実施の形態と同一構成については同一符号を用いてその説明を省略する。配管構成については、第１の実施の形態のバイパス回路４５および逆止弁４６が設けられない構造に相当する。
【００５１】
制御装置６１は、給湯路３２からの給湯量と浴槽１１の水位との関係を記憶する記憶部６２を有している。
【００５２】
さらに、制御装置６１は、水位センサ４０で浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、三方弁４１で循環配管３４の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向上流側への給湯経路に切り換えた状態で、流量センサ３０で給湯量を監視しつつ記憶部６２に記憶された給湯路３２からの給湯量と浴槽１１の水位との関係に基づいて浴槽１１の水位を設定水位にする給湯量分を浴槽１１に足し湯させる足し湯制御部６３の機能、初回湯張り時に、水位センサ４０で浴槽１１の水位を監視しつつ給湯して給湯路３２からの給湯量と浴槽１１の水位との関係を記憶部６２に記憶させる湯張り制御部６４の機能を有している。
【００５３】
なお、水位センサ４０の検出値はＡ／Ｄ変換されて制御装置６１に入力され、制御装置６１では、ある程度の水位差に対応する水位センサ４０の検出値をもって、水位変化つまり圧力変化を１単位として、つまり＋１ポイントまたは−１ポイントとして読み取ることができる。
【００５４】
次に、第２の実施の形態の作用を説明する。
【００５５】
電気温水器１４では、深夜電力時間帯などの特定時間帯において、下部ヒータ１６および上部ヒータ１７を必要に応じて使い分けて通電し、貯湯タンク１５に給水されている水および残湯として使われなかった湯水を設定温度に沸き上げる。
【００５６】
そして、制御装置５１の制御によって浴槽１１に自動湯張りする場合、初回湯張りか、次回湯張りかに応じた自動湯張り動作する。
【００５７】
初回湯張り動作のときには、まず、循環路３３の往き配管３６に湯を満たして循環ポンプ３８の呼び水とする処理を開始する。すなわち、三方弁４１で給湯路３２と往き配管３６とを接続する流路に切り換え、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を給湯路３２から往き配管３６の１管に給湯し、循環ポンプ３８の呼び水とする。
【００５８】
流量センサ３０で給湯量を監視し、所定量として例えば１リットルに達したら、三方弁４１で給湯路３２と戻り配管３７とを接続する流路に切り換え、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を給湯路３２から戻り配管３７の１管を通じて給湯する。
【００５９】
流量センサ３０で給湯量を監視し、所定量として例えば４リットルに達したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じる。
【００６０】
続いて、浴槽１１内の残湯の有無を確認する処理を開始する。すなわち、三方弁４１で往き配管３６と戻り配管３７とを接続する循環流路に切り換え、循環ポンプ３８を駆動し、循環路３３内の湯を循環させ、フロースイッチ４２のオンオフに応じて浴槽１１に残湯があるか確認する。
【００６１】
続いて、浴槽１１に残湯がないことを確認し、循環ポンプ３８を停止した後、初回湯張り給湯量分の湯を給湯する処理を開始する。初回湯張り給湯量は、予め設定されているとともに浴槽１１の大きさなどに応じて変更設定可能である。
【００６２】
三方弁４１で給湯路３２と往き配管３６とを接続する流路に切り換え、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を給湯路３２から往き配管３６の１管に給湯する。
【００６３】
流量センサ３０で給湯量を監視し、所定量として例えば１３リットルに達したら、三方弁４１で給湯路３２と戻り配管３７とを接続する流路に切り換える。これにより、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を給湯路３２から戻り配管３７の１管を通じて給湯する。
【００６４】
流量センサ３０で給湯量を監視し、所定量として例えば１６０リットルに達したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じる。
【００６５】
続いて、三方弁４１で往き配管３６と戻り配管３７とを接続する循環流路に切り換え、循環ポンプ３８を駆動する。浴槽１１に給湯された湯の水位が循環金具３５より上にあって循環するかどうかの第１回目の確認をする。
【００６６】
続いて、三方弁４１で給湯路３２と戻り配管３７とを接続する流路に切り換え、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整された湯を給湯路３２から戻り配管３７の１管を通じて浴槽１１に給湯する。
【００６７】
流量センサ３０で給湯量を監視し、初回湯張り給湯量分を給湯したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じる。
【００６８】
続いて、三方弁４１で往き配管３６と戻り配管３７とを接続する循環流路に切り換え、循環ポンプ３８を駆動し、浴槽１１に給湯された湯の水位が循環金具３５より上にあって循環するかどうかの第２回目の確認をする。
【００６９】
続いて、循環するかどうかの２回の確認が得られたら、水位センサ４０で検知する水位つまり圧力を基準水位Ｐ０とし、この基準水位Ｐ０を基準として他の複数の設定水位を均等間隔に振り分ける。例えば、設定水位がレベル１〜７まであるとした場合、中間のレベル３を基準水位Ｐ０とし、各レベルの目標圧力を、レベル２はＰ０−４Ａ／Ｄ、レベル１はＰ０−８Ａ／Ｄ、レベル４はＰ０＋４Ａ／Ｄ、レベル５はＰ０＋８Ａ／Ｄ、レベル６はＰ０＋１２Ａ／Ｄ、レベル７はＰ０＋１６Ａ／Ｄというように設定する。なお、目標圧力の±１Ａ／Ｄは、水位センサ４０の水位変化つまり圧力変化を検知可能とする最小単位や設計上によって設定される。
【００７０】
そして、設定水位のレベル３としての基準水位Ｐ０およびこの基準水位Ｐ０を達成するのに必要とした初回湯張り設定量である給湯量Ｌ０、基準水位Ｐ０を基準として振り分けられた設定水位の各レベルなどのデータを記憶部６２に記憶する。
【００７１】
その後、基準水位Ｐ０である設定水位のレベル３より１つ上のレベル４まで給湯する。すなわち、三方弁４１で給湯路３２と往き配管３６とを接続する流路に切り換え、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、戻り配管３７の水位センサ４０で浴槽１１内の水位変化つまり圧力変化を監視しながら、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を給湯路３２から往き配管３６の１管を通じて浴槽１１に給湯する。
【００７２】
水位センサ４０で検知される圧力が、設定水位のレベル４の目標圧力であるＰ０＋４Ａ／Ｄに達したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じる。
【００７３】
このときの設定水位のレベル４を達成するのに必要とした給湯量から、１Ａ／Ｄ分の給湯量を求めて記憶部６２に記憶する。
【００７４】
また、次回湯張り時には、まず、初回湯張り時と同様に、循環路３３の往き配管３６に湯水を満たして循環ポンプ３８の呼び水とする処理、循環路３３の戻り配管３７に湯水を満たす処理、浴槽１１内の残湯の有無を確認する処理を順に実行する。
【００７５】
続いて、三方弁４１で給湯路３２と往き配管３６および戻り配管３７の２管とを同時に接続する流路に切り換え、ホッパ３１の給湯電磁弁を開き、ミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を給湯路３２から往き配管３６および戻り配管３７の２管を通じて浴槽１１に給湯する。このとき、三方弁４１の循環方向下流側には熱交換器４３が位置するが、この熱交換器４３の流路抵抗が大きいため、湯の大部分は戻り配管３７を通じて浴槽１１に流れる。そのため、熱交換器４３を通過して加熱される湯はわずかであり、ミキシングバルブ２５で調整された設定温度の湯を浴槽１１に給湯できる。
【００７６】
次回湯張り中は、流量センサ３０で給湯量を監視し、初回湯張り時に求めて記憶部６２に記憶してある給湯量と水位との関係に基づいて設定水位に対応する給湯量分を給湯したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉じて給湯を停止し、次回湯張りを完了する。
【００７７】
また、自動湯張りを終了したら、一定時間毎に自動保温運転を実行する。まず、三方弁４１で循環配管３４内の循環経路に切り換え、循環ポンプ３８を駆動し、浴槽１１内の湯水を戻り配管３７に引き込むとともに往き配管３６から浴槽１１に戻すように、浴槽１１と循環配管３４との間で浴槽１１内の湯水を強制的に循環させる。この循環はフロースイッチ４２のオンで検知できる。
【００７８】
戻りサーミスタ３９で浴槽１１の湯水の湯温を検知し、設定温度に対して所定温度以上の低下がないか監視する。所定温度以上の温度の低下が確認されなければ、循環ポンプ３８を停止する。
【００７９】
所定温度以上の温度の低下が確認された場合には、設定温度に達するまで循環ポンプ３８の駆動を継続する。循環される湯水は熱交換器４３に送られ、貯湯タンク１５に貯湯されている高温の湯との熱交換によって加熱され、この加熱された湯水が浴槽１１に戻され、浴槽１１内の湯水の温度が上昇する。そして、設定温度に達したら、循環ポンプ３８を停止し、自動保温動作を終了する。
【００８０】
また、湯張り後の自動保温運転をしていないときには、三方弁４１で循環配管３４の循環方向上流側を閉止して、浴槽１１の湯水の圧力が戻り配管３７の水位センサ４０にかかるようにし、水位センサ４０で浴槽１１の水位を検知し、設定水位に対して所定水位以上の低下がないか監視する。
【００８１】
所定水位以上の水位の低下が確認された場合には、例えば６Ａ／Ｄ分の水位低下が確認された場合には、浴槽１１に足し湯する給湯量を記憶部６２に記憶されている１Ａ／Ｄの湯量に基づき、１Ａ／Ｄの湯量×６によって計算し、浴槽１１に設定温度の湯を足し湯する自動足し湯運転を実行する。この自動足し湯運転では、三方弁４１で循環配管３４の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向上流側への給湯経路に切り換えて戻り配管３７を通じて１管給湯する状態とし、給湯路３２のミキシングバルブ２５で設定温度に調整した湯を三方弁４１の循環方向上流側へ流し、戻り配管３７を通じて浴槽１１に給湯する。このとき、戻りサーミスタ３９で湯温を監視してミキシングバルブ２５からの出湯温度を制御することで正確な設定温度の湯を給湯できる。
【００８２】
流量センサ３０で給湯量を監視し、足し湯の給湯量分の湯の給湯を検知したら、ホッパ３１の給湯電磁弁を閉止し、自動足し湯運転を終了する。
【００８３】
このように、水位センサ４０で浴槽１１の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、三方弁４１で循環配管３４の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路３２から循環配管３４の循環方向上流側への給湯経路に切り換えた状態で、流量センサ３０で給湯量を監視しつつ、記憶部６２に記憶された給湯路３２からの給湯量と浴槽１１の水位との関係に基づいて浴槽１１の水位を設定水位にする給湯量分を浴槽１１に足し湯するため、浴槽１１に足し湯する湯が熱交換器４３を通過せず、設定温度の湯を浴槽に足し湯できる。
【００８４】
しかも、初回湯張り時に、水位センサ４０で浴槽１１の水位を監視しつつ給湯して給湯路３２からの給湯量と浴槽１１の水位との関係を記憶部６２に記憶させるため、浴槽１１の形状などに応じた浴槽１１の水位を正確に設定できる。
【００８５】
また、電気温水器１４に貯湯された湯の熱を利用して浴槽１１の湯水を保温する給湯装置１２において、制御装置６１のソフトウエアを変更するだけの簡単な構成で、電磁弁などの電気部品を使用せずに、設定温度の湯を浴槽１１に給湯でき、コストを低減できる。
【００８６】
【発明の効果】
請求項１記載の給湯装置によれば、湯張り時や足し湯時などにおいて、給湯路からの湯を循環路を通じて浴槽に給湯する場合、熱交換器側に流れようとする湯をバイパス回路を通じて浴槽側に流すことができ、設定温度の湯を浴槽に給湯でき、また、循環ポンプを駆動して浴槽の湯水を循環路に循環する場合、バイパス回路に設けた逆止弁で浴槽の湯水がバイパス回路を逆流するのを阻止するため、浴槽の湯水を正常に循環させることができる。
【００８７】
請求項２記載の給湯装置によれば、請求項１記載の給湯装置の効果に加えて、水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、切換弁で循環配管の循環方向上流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向下流側への給湯経路に切り換えた状態で、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯路からバイパス回路を通じて浴槽に給湯するため、設定温度の湯を浴槽に足し湯できる。
【００８８】
請求項３記載の給湯装置によれば、請求項１または２記載の給湯装置の効果に加えて、循環配管のバイパス回路より循環方向下流側に設けた温度検知手段で湯温を監視しながら、湯温調整手段で給湯路から給湯する湯温を調整するため、確実に設定温度の湯を浴槽に給湯できる。
【００８９】
請求項４記載の給湯装置によれば、水位センサで浴槽の水位が設定水位より低下したことを検知したとき、切換弁で循環配管の循環方向下流側を閉止するとともに給湯路から循環配管の循環方向上流側への給湯経路に切り換えた状態で、流量センサで給湯量を監視しつつ、記憶部に記憶された給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係に基づいて浴槽の水位を設定水位にする給湯量分を浴槽に足し湯するため、浴槽に足し湯する湯が熱交換器を通過せず、設定温度の湯を浴槽に足し湯できる。
【００９０】
請求項５記載の給湯装置によれば、請求項４記載の給湯装置の効果に加えて、初回湯張り時に、水位センサで浴槽の水位を監視しつつ給湯して給湯路からの給湯量と浴槽の水位との関係を記憶部に記憶させるため、浴槽の形状などに応じた浴槽の水位を正確に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す給湯装置の構成図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す給湯装置の構成図である。
【符号の説明】
１１　　浴槽
１２　　給湯装置
１４　　電気温水器
２５　　湯温調整手段としてのミキシングバルブ
３０　　流量センサ
３２　　給湯路
３３　　循環路
３４　　循環配管
３８　　循環ポンプ
４０　　水位センサ
４１　　切換弁としての三方弁
４３　　熱交換器
４４　　温度検知手段としての往きサーミスタ
４５　　パイパス回路
４６　　逆止弁
５２　　足し湯制御部
５３　　湯温制御部
６２　　記憶部
６３　　足し湯制御部
６４　　湯張り制御部
【図１】
2004044992.tif 000003
【図２】
2004044992.tif 000004