(57)【要約】【課題】本発明は１缶２水式熱交換器を加熱源とする風呂温水回路を利用した加熱により給湯出口から即時にお湯が出る即時給湯装置を実現する。【解決手段】浴槽追い焚き用の循環水加熱回路１３と、給湯加熱回路１２を一つの缶体で構成される１缶２水式熱交換器である主熱交換装置１１と、浴槽２１の水を循環する循環ポンプ１９と、圧力逃がし装置２４と、風呂往き回路と風呂戻り回路を機器内でつないだバイパス回路４０と、外部入力装置３１と、制御手段３２から構成され、循環水加熱回路１３の温水を循環ポンプ１９で浴槽２１またはバイパス回路４０を通して循環し、給湯加熱回路１２の温水を、素早くかつ一定温度以上に保つことにより、簡易な構成で即時給湯機能を実現できる。【選択図】  図１
2004309055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯加熱回路と循環水加熱回路の２回路が互いに伝熱関係を持って接合された主熱交換装置と、前記主熱交換装置を加熱する加熱手段と、前記給湯加熱回路と、前記循環水加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記循環水が浴槽へ往く時に流れる風呂水往き回路と浴槽から戻る時に流れる風呂水戻り回路と、前記風呂水往き回路と前記風呂水戻り回路の途中をつないだバイパス回路と、前記循環水加熱回路が所定温度以下の場合に前記加熱手段で加熱し、前記給湯加熱回路の圧力上昇した水を前記循環水加熱回路側へ逃がす為に設けた圧力逃がし手段と、前記循環水加熱回路の水が前記給湯加熱回路へ逆流することを防ぐ逆止手段と、前記循環ポンプを動作させる制御手段と、前記制御手段を制御できる外部入力装置を設けた即時給湯装置。
【請求項２】
風呂水往き回路のバイパス回路と分岐した後の位置に風呂往き弁と、風呂水戻り回路のバイパス回路と合流する手前の位置に風呂戻り弁と、循環ポンプを一定条件を満した場合に動作させ、循環水検知手段の検知に応じて前記風呂往き弁と前記風呂戻り弁の開閉を制御する制御手段を設けた請求項１記載の即時給湯装置。
【請求項３】
バイパス回路を開閉するバイパス弁と、循環ポンプを一定条件を満した場合に動作させ、風呂往き弁と風呂戻り弁とバイパス弁の開閉を制御する制御手段を設けた請求項１または２記載の即時給湯装置。
【請求項４】
風呂水往き回路のバイパス回路と分岐した位置に循環水加熱回路とバイパス回路を「開」とし、浴槽往き側を「閉」とする場合と、循環水加熱回路と浴槽側を「開」とし、バイパス側を「閉」とする三方弁の風呂往き弁と、風呂水戻り回路のバイパス回路と合流する位置に循環水加熱回路とバイパス回路を「開」とし、浴槽往き側を「閉」とする場合と、循環水加熱回路と浴槽側を「開」とし、バイパス側を「閉」とする三方弁の風呂戻り弁と、循環ポンプを動作させ、運転指示応じて風呂往き弁と風呂戻り弁の開閉位置を制御する制御手段を設けた請求項１記載の即時給湯装置。
【請求項５】
循環水加熱回路の水の流れを検知する循環水検知手段を備え、一定条件を満した場合に循環ポンプを動作させ、前記循環水検知手段の検知で浴槽水が無いと判断した場合には、お湯はり弁を開き、前記循環水加熱回路にお湯を一定量注湯して満たし、風呂往き弁と風呂戻り弁を制御して、循環水がバイパス回路だけで循環するように構成し、その後、前記循環ポンプを動作させる制御手段を設けた請求項１または２記載の即時給湯装置。
【請求項６】
循環水加熱回路に浴槽水の有無を検出する水位センサーと、前記水位センサーの検出に応じて、風呂往き弁と風呂戻り弁を制御して、循環ポンプを動作させる制御手段を設けた請求項５記載の即時給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１缶２水式熱交換器を加熱源とする風呂温水を利用した加熱により給湯出口から即時にお湯が出る即時給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の即時給湯装置は、熱源に給湯用熱源と暖房用熱源の二つを別々に有する２缶２水式熱交換器を使用して実現している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図７は、前記公報に記載された従来の即時給湯装置を示すものである。図７に示すように、熱源に給湯暖房用熱源手段１を用い、暖房ライン開閉弁２で暖房ライン３に温水を循環する制御を行い、熱交換器４付きの保温容器５に温度センサ６を設け、保温容器５の前後に一次出湯ライン７と二次出湯ライン８を設けて構成している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−１７６８３６号公報（段落０００２−００２１、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の即時給湯装置では、給湯暖房用熱源手段１を用いなければならないため給湯機能と暖房機能を有する熱源手段である二つの熱交換器を別々に備えなければならないため本体自身が大きくなると共に、給湯加熱回路はカランを開くまで加熱されないため、熱源出口から当初冷水が出水し保温用器内の温水と冷水とが混合することによる出湯温度の変動が生じる課題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、熱源自体の出湯温度到達時間を短縮するとともに、浴槽水の有無など条件に関係なく、常に即時給湯が働くようにする即時給湯装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の即時給湯装置は、一つの熱源で給湯加熱回路と循環水加熱回路を同時に加熱する加熱手段を設け、この加熱手段で循環水加熱回路を加熱し循環ポンプで温水を循環することで、主熱交換装置の給湯加熱回路を同時に加熱する即時給湯装置を実現できる。また、循環加熱回路に機器内バイパス回路を設け、循環させる温水が常に機器内に保たれることで、浴槽水が空でも常にも、主熱交換装置の給湯加熱回路を同時に加熱する即時給湯装置を実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１における即時給湯装置は、給湯加熱回路と循環水加熱回路の２回路が互いに伝熱関係を持って接合された主熱交換装置と、主熱交換装置を加熱する加熱手段と、給湯加熱回路と、循環水加熱回路の温水を循環する循環ポンプと、前記循環水が浴槽へ往く時に流れる風呂水往き回路と浴槽から戻る時に流れる風呂水戻り回路と、前記風呂水往き回路と前記風呂水戻り回路の途中をつないだバイパス回路と、循環水加熱回路が所定温度以下の場合に加熱手段で加熱し、給湯加熱回路の圧力上昇した水を循環水加熱回路側へ逃がす為に設けた圧力逃がし手段と、循環水加熱回路の水が給湯加熱回路へ逆流することを防ぐ逆止手段と、循環ポンプを動作させる制御手段と、制御手段を制御できる外部入力装置を設けた構成としてある。
【０００９】
上記構成によって、循環水加熱回路の温度が所定温度以下の場合、加熱手段で主熱交換装置の循環水加熱回路を加熱する。加熱された循環水加熱回路の温水が循環ポンプにより循環する際、主熱交換装置における給湯加熱回路を同時に加熱する。その際、加熱されて高温となった循環水が一部バイパス回路を通り、低温の浴槽水から戻った循環水と混合されて、風呂水戻り回路を通り循環水加熱回路に戻り、主熱交換装置における給湯加熱回路の加熱が早まり、浴槽水を必要以上に加熱しない。
【００１０】
そして、給湯のためにカランを開栓するとこの加熱されていた給湯加熱回路内の温水が直ちに出湯する。すなわち、一般的な１缶２水式熱交換器で大きな機能部品を設けることなく、外部入力装置の入力により浴槽にお湯はりしたときには循環水加熱回路の温水をバイパス回路で循環することにより、少ないエネルギー消費で初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の即時給湯装置において、浴槽に水があるなしに関わらず、バイパス回路だけで循環するように構成し、循環ポンプを動作させ、給湯回路内の温水温度を一定温度以上に保つことにより、浴槽に水が無い状態でも、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できるものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の即時給湯装置において、バイパス回路を開閉するバイパス弁を設け、即時給湯のための循環水加熱回路の加熱時には、バイパス弁を開弁してバイパス回路で循環させることによって素早く加熱し、本来の浴槽水を加熱する場合にはバイパス弁を閉弁し、浴槽水の加熱を早めることが可能な即時給湯装置を実現できるものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の即時給湯装置において、風呂水往き回路のバイパス回路と分岐した位置に循環水加熱回路とバイパス回路を「開」とし、浴槽往き側を「閉」とする場合と、循環水加熱回路と浴槽側を「開」とし、バイパス側を「閉」とする三方弁の風呂往き弁と、風呂水戻り回路の前記バイパス回路と合流する位置に循環水加熱回路とバイパス回路を「開」とし、浴槽往き側を「閉」とする場合と、循環水加熱回路と浴槽側を「開」とし、バイパス側を「閉」とする三方弁の風呂戻り弁４５設け、一定条件を満たした場合に循環ポンプを動作させ、給湯回路内の温水温度を一定温度以上に保つ。
【００１４】
そして、２つの弁の制御でバイパス回路だけで循環させることによって素早く加熱し、本来の浴槽水を加熱する場合にはバイパス弁を閉弁し、浴槽水の加熱を早めることが可能な即時給湯装置を実現できるものである。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の即時給湯装置において、循環水検知手段の検知で浴槽水が無いと判断した場合には、お湯はり弁を開き、循環水加熱回路にお湯を一定量注湯して満たし循環ポンプを動作させ、循環水加熱回路に水が無かった状態でも、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できるものである。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の即時給湯装置において、循環水加熱回路に浴槽水の有無を検出する水位センサーを設け、循環ポンプを動作させる前に浴槽水の有無を検知し、循環水加熱回路の水の排水を防ぐ構成として、循環ポンプを動作させることにより、素早く給湯加熱回路の水を加熱し、初期から一定温度の出湯が可能な即時給湯装置を実現できるものである。
【００１７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００１８】
（実施例１）
図１は本発明実施例１の即時給湯装置のシステム構成図である。図１において、１０は屋外等に設置したガス給湯風呂機であり、主熱交換装置１１である給湯加熱回路１２と循環水加熱回路である風呂水加熱回路１３が一体で構成されている。給湯風呂機１０は、ガス等の燃料とファン１４による燃焼空気により加熱手段であるバーナ１５で燃焼熱を発生し、給湯加熱回路１２と風呂水加熱回路１３で水を加熱し熱交換する。給湯加熱回路１２へは入水路１６から水が供給され、加熱された後、出水路１７経て出湯口であるカランやシャワーヘッド１８等から出湯する。一方、風呂水加熱回路１３で加熱された循環温水は循環ポンプ１９により風呂水往き回路２０を通り、浴槽２１へ到達し、風呂水戻り回路２２から給湯風呂機１０へ戻ってくる。そして、風呂水往き回路２０と風呂水戻り回路２２をつないだバイパス回路４０を設け、風呂水戻り回路２２には浴槽２１からの戻り湯温を検出するサーミスタ２３が設けられている。さらに、出水路１７には風呂水戻り回路２２へ圧力を逃がす圧力逃がし手段である圧力逃がし弁と逆流を防止する逆止手段である逆止弁２５が設けられている。また、循環ポンプ１９などを制御できる制御手段３２と、この制御手段を制御できる外部入力装置３１が設けられている。
【００１９】
以上のように構成した即時給湯装置において、外部入力装置３１の入力に基づき制御手段３２により浴槽にお湯はりされている場合には、循環水加熱回路の温水を循環することにより給湯回路の温水を一定温度以上に保つように制御を行う。
【００２０】
まず、ファン１４により送られた燃焼空気とガスをバーナ１５で混合し燃焼させ、主熱交換装置１１に設けられた風呂水加熱回路１３を通過する循環水を加熱する。加熱された循環水は浴槽２１へ約６０℃の温水となり循環ポンプ１９で循環され、一部はバイパス回路４０を通って、風呂水加熱回路に戻ってくる。この時、主熱交換装置１１の他方の回路が通る給湯加熱回路１２の中の給湯水は、バーナ１５で加熱されると同時に、風呂水加熱回路１３の温水も加熱される。風呂水戻り回路２２のサーミスタ２３が、あらかじめ設定された所定温度以下になるとバーナ１５で加熱し、即時給湯運転では浴槽温度設定の温度より低い温度になると加熱を停止する制御を行い、カラン等１７から出湯するとき、給湯風呂機１１の機具出口においてすぐに加熱された給湯水が即座に出湯する。
【００２１】
すなわち、一つの主熱交換装置で、即時給湯用の貯湯タンクも設ける必要がなく、また必要以上に浴槽水を加熱することなく、浴槽のお湯を有効活用することにより、コンパクト、低イニシャルコストと低ランニングコストで即時給湯装置を提供できるものである。
【００２２】
（実施例２）
図２は本発明実施例２における即時給湯装置の構成図である。図２において、実施例１の構成と異なるところは、風呂水往き回路２０のバイパス回路４０と分岐した後の位置に風呂往き弁４１と、風呂水戻り回路２２の前記バイパス回路４０と合流する手前の位置に風呂戻り弁４２を設け、前記循環水加熱回路の水の流れを検知する循環水検知手段４７により、循環水の有無を検知し、循環水がない場合には、前記風呂往き弁４１と風呂戻り弁４２を閉弁し循環ポンプ１９を動作させる制御手段３３を設けた構成とした点である。
【００２３】
以上のように構成した即時給湯装置において、外部入力装置３１の入力に基づき制御手段３３により浴槽水の有無に関わらず、循環水加熱回路の温水を循環することにより給湯回路の温水を一定温度以上に保つように制御を行うことで、カラン等１７から出湯すると給湯風呂機１１の機具出口においてすぐに加熱された給湯水が即座に出湯する即時給湯装置を実現できる。
【００２４】
（実施例３）
図３は本発明実施例３における即時給湯装置の構成図である。図３において、実施例２の構成と異なるところは、バイパス回路４０を開閉するバイパス弁４３を設けた構成とした点である。
【００２５】
以上のように構成した即時給湯装置において、外部入力装置３１の入力に基づき、通常の浴槽水の追いだき時には制御手段３４によりバイパス弁４３を閉、風呂往き弁４１と風呂戻り弁４２を開とし、循環ポンプ１９を動作させることにより、浴槽水の循環量を確保し、素早く追いだきする。給湯回路を保温する時には、制御手段３４によりバイパス弁４３を開、風呂往き弁４１と風呂戻り弁４２を閉とし、循環ポンプ１９を動作させることにより、効率的に給湯回路の温水を一定温度以上に保つことができ、カラン等１７から出湯すると給湯風呂機１１の機具出口においてすぐに加熱された給湯水が即座に出湯する即時給湯装置を実現できる。
【００２６】
（実施例４）
図４は本発明実施例４における即時給湯装置の構成図である。図４において、実施例３の構成と異なるところは、風呂往き弁４１と風呂戻り弁４２を三方弁とし、バイパス回路４０を開閉するバイパス弁４３を無くした構成とした点である。
【００２７】
以上のように構成した即時給湯装置において、制御する弁の数を減らすことができ、循環ポンプ１９を動作させることにより、浴槽水の循環量を確保し、素早く追いだきするとともに、給湯回路を保温する時には、制御手段３５によりバイパス回路４０だけの循環水加熱となり効率的に給湯回路の温水を一定温度以上に保つことができ、カラン等１７から出湯すると給湯風呂機１１の機具出口においてすぐに加熱された給湯水が即座に出湯する即時給湯装置を実現できる。
【００２８】
（実施例５）
図５は本発明実施例５における即時給湯装置の構成図である。図５において、実施例２〜４の構成と異なるところは、循環水検知手段４７の検知により浴槽水が無いと判断した場合には、お湯はり弁５０を開き、前記循環水加熱回路１３にお湯を一定量注湯する制御手段３６を設けた構成とした点である。
【００２９】
以上のように構成した即時給湯装置において、万一循環水加熱回路１３に循環水が無い場合には、循環水を前記循環水加熱回路１３に満たし、その後循環ポンプ１９を動作させ、確実に給湯回路の温水を一定温度以上に保つことができ、カラン等１７から出湯すると給湯風呂機１１の機具出口においてすぐに加熱された給湯水が即座に出湯する即時給湯装置を実現できる。
【００３０】
（実施例６）
図６は本発明実施例６における即時給湯装置の構成図である。図６において、実施例１の構成と異なるところは、前記循環水加熱回路１３に浴槽水の有無を検出する水位センサー４６を設けた構成とした点である。
【００３１】
以上のように構成した即時給湯装置において、循環ポンプを動作させる前に浴槽水の有無を検知し、循環水加熱回路の水の排水を防ぐことにより、素早く給湯回路の温水を一定温度以上に保つことができ、カラン等１７から出湯すると給湯風呂機１１の機具出口においてすぐに加熱された給湯水が即座に出湯する即時給湯装置を実現できる。
【００３２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の即時給湯装置によれば、大きな機能部品を設けることなく、浴槽水のお湯の有無に関係なく、初期から一定温度の出湯が可能である即時給湯装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における即時給湯装置のシステム構成図
【図２】本発明の実施例２における即時給湯装置のシステム構成図
【図３】本発明の実施例３における即時給湯装置のシステム構成図
【図４】本発明の実施例４における即時給湯装置のシステム構成図
【図５】本発明の実施例５における即時給湯装置のシステム構成図
【図６】本発明の実施例６における即時給湯装置のシステム構成図
【図７】従来の即時給湯装置のシステム構成図
【符号の説明】
１１  主熱交換装置
１２  給湯加熱回路
１３  循環水加熱回路
１５  加熱手段
１９  循環ポンプ
２４  圧力逃がし手段
２５  逆止手段
３１  外部入力装置
３２  制御手段
４０  バイパス回路
４１  風呂往き弁
４２  風呂戻り弁
４７  循環水検知手段
【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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