(57)【要約】【課題】  追い焚き時の貯湯タンクの熱量不足解消と給湯使用への熱量確保の両方の課題を解決する貯湯式温水器を提供する。【解決手段】  浴槽湯水の追い焚き、保温中にタンク１０内の熱交換に必要な熱量が不足してきたときは、沸き上げ循環ポンプ１３を停止したままヒータ１１への通電を行うことで、熱交換に必要なタンク上部領域のみの沸き上げを行う第１の沸き上げ方式と、浴槽湯水の保温・追い焚きが終了した後に、タンク上部領域の沸き上げが終了した後も沸き上げ循環ポンプ１３を駆動し、ヒータ１１への通電を行う第２の沸き上げ方式を併用した沸き上げ制御を行うようにしたものである。【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、貯湯タンク上部に設けたヒータと、タンク下部上部を接続し形成した沸き上げ循環路と、沸き上げ循環路に湯水を供給する沸き上げ循環ポンプと、タンク上部に設けた熱交換器と、熱交換器を介して浴槽水を循環させる風呂循環路と、風呂循環路に浴槽水を循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環路の浴槽水温度を検出する風呂温度検出部と、タンク上部の湯水温度を検出する上部タンク温度検出部を備え、前記熱交換器による追い焚き動作は、風呂循環ポンプを駆動し、風呂温度検出部が予め定めた風呂設定温度Ａ１を検出するまで加熱するとともに、追い焚き動作途中で上部タンク温度検出部が予め定めた沸き上げ開始温度Ａ２を検出すると、前記沸き上げ循環ポンプを停止させたまま前記ヒータへの通電を開始する第１の沸き上げ動作を行うようにした貯湯式給湯器。
【請求項２】
第１の沸き上げ動作開始後、上部タンク温度検出部が予め定めた沸き上げ終了温度Ａ３を検出すると、ヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにした請求項１記載の貯湯式給湯器。
【請求項３】
第１の沸き上げ動作開始後、予め定めた所定時間Ｂ１が経過するとヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにした請求項１記載の貯湯式給湯器。
【請求項４】
第１の沸き上げ動作開始後、追い焚き動作が完了した時点でヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにした請求項１記載の貯湯式給湯器。
【請求項５】
第１の沸き上げ動作が終了すると、沸き上げポンプを駆動させながらヒータで加熱する第２の沸き上げ動作を開始するようにした請求項１〜４のいずれか１項記載の貯湯式給湯器。
【請求項６】
上部タンク温度検出部より下方に下部タンク温度検出部を設け、第２の沸き上げ動作開始後、下部タンク温度検出部が予め定めた沸き上げ終了温度Ａ４を検出すると、ヒータへの通電と沸き上げ循環ポンプを停止し、沸き上げ動作を終了するようにした請求項５記載の貯湯式給湯器。
【請求項７】
第２の沸き上げ動作開始後、予め定めた所定時間Ｂ２が経過するとヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにした請求項５記載の貯湯式給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風呂浴槽の湯水を追い焚きする機能を有した追い焚き機能付き貯湯式給湯器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の貯湯式給湯器は、電気ヒータを風呂循環路に設け浴槽湯水の追い焚きを行うのが一般的であった。近年、安価な深夜電力で沸かしたお湯の熱量を有効に使って浴槽湯水の保温・追いだきを行うことができるものが提案されてきている（例えば、特開文献１参照）。
【０００３】
図４は、前記公報に記載された従来の貯湯式給湯器を示すものである。図４において１は湯水を貯湯するタンク、２はタンク１の上部に設けた上部ヒータ、３はタンク１の下部に設けた下部ヒータ、４はタンク１の上部に設けた熱交換器、５は風呂循環路、６はタンク１の胴部に設けたタンク温度検出部、７は浴槽湯水を循環させる風呂循環ポンプである。
【０００４】
この貯湯式給湯器において、まず風呂循環ポンプ７が駆動することで浴槽８の湯水が風呂循環路５を通り熱交換器４に供給される。熱交換器４に供給された湯水は、タンク１内に貯湯されている高温のお湯と熱交換によって加熱され、再び浴槽８に戻されることで浴槽湯水の保温・追いだきが行われる。そして、熱交換によってタンク１に貯湯されているお湯の温度が、予め定められた沸き上げ開始温度まで低下してきたことをタンク温度検出部６が検出すると、必要に応じて上部ヒータ２又は下部ヒータ３に通電し、タンク１内の湯水温度を上昇させ熱交換を継続して行うようになっていた。
【特許文献１】特開２００２−４８４１４号公報（図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしなが上記従来の構成では、熱交換によってタンク内の湯水温度が低下してきて、熱交換に必要な熱量が足りなくなったときに上部ヒータのみ通電した場合は、上部ヒータより上のタンク領域しか湯水温度を上昇させることができない。よって、事前に確保できる熱量は上部ヒータより上のタンク領域のみと少なく、急に連続して追いだきが必要になった場合やカランからの給湯などで熱量不足になるという課題があった。
【０００６】
また、上部ヒータ及び下部ヒータを同時に通電した場合は、タンク全量を沸き上げることになり、一般的に電気料金の高価な昼間時間帯に無駄な電力を使ってしまうという課題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、保温・追い焚き時に熱量不足が発生した場合に、より効果的にタンク内の湯水の沸き上げを行う貯湯式給湯器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明の貯湯式給湯器は、浴槽湯水の追い焚き、保温中にタンク内の熱交換に必要な熱量が不足してきたときは、沸き上げ循環ポンプを停止したままヒータへの通電を行うことで、熱交換に必要なタンク上部領域のみの沸き上げを行う方式と、浴槽湯水の保温・追い焚きが終了した後に、タンク上部領域の沸き上げが終了した後も沸き上げ循環ポンプを駆動し、ヒータへの通電を行う方式を併用した沸き上げ制御を行うようにしたものである。
【０００９】
上記発明によれば、浴槽湯水の保温・追い焚き中はタンク上部のみを沸き上げ、追い焚きが終了した後に沸き上げ循環ポンプを駆動して積層沸き上げを行うことで、浴槽湯水の保温・追い焚き及びカランからの給湯に必要な熱量を確保することができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように本発明によれば、沸き上げポンプを停止させてヒータで加熱する第１の沸き上げ動作と、沸き上げポンプとヒータを駆動して行う第２の沸き上げ動作を組み合わせた沸き上げ制御により、タンク内の湯水との熱交換により、浴槽の湯水の保温・追い焚きを行っているときに、タンク内の熱量が不足した場合、その熱量を補うためのタンクの沸き上げに対し、不必要なヒータへの通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、タンク内の湯水の沸き上げをタンク上部領域のみに規制することができ、必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。また、使用者が次回の保温・追い焚きや、カランからの給湯を予測して、十分な熱量が必要と判断したとき、予め余分に確保しておくことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
第１の発明は貯湯タンクと、貯湯タンク上部に設けたヒータと、タンク下部上部を接続し形成した沸き上げ循環路と、沸き上げ循環路に湯水を供給する沸き上げ循環ポンプと、タンク上部に設けた熱交換器と、熱交換器を介して浴槽水を循環させる風呂循環路と、風呂循環路に浴槽水を循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環路の浴槽水温度を検出する風呂温度検出部と、タンク上部の湯水温度を検出する上部タンク温度検出部を備え、前記熱交換器による追い焚き動作は、風呂循環ポンプを駆動し、風呂温度検出部が予め定めた風呂設定温度Ａ１を検出するまで加熱するとともに、追い焚き動作途中で上部タンク温度検出部が予め定めた沸き上げ開始温度Ａ２を検出すると、前記沸き上げ循環ポンプを停止させたまま前記ヒータへの通電を開始する第１の沸き上げ動作を行うようにしたことを特徴とするものであり、沸き上げ循環ポンプを停止したままヒータへの通電を行うことで、タンク上部領域のみの沸き上げを素早く行えるようになり、熱交換によってタンク内の熱交換に必要な熱量が不足してきたことを補うことができる。
【００１２】
第２の発明は第１の沸き上げ動作開始後、上部タンク温度検出部が予め定めた沸き上げ終了温度Ａ３を検出すると、ヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにしたことを特徴とするものであり、タンク内の湯水の沸き上げをタンク上部領域のみに規制することになり、不必要なヒータへの通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。
【００１３】
第３の発明は第１の沸き上げ動作開始後、予め定めた所定時間Ｂ１が経過するとヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにしたことを特徴とするものであり、タンク内の湯水の沸き上げをタンク上部領域のみで一定時間のみに規制することになり、不必要なヒータへの通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。
【００１４】
第４の発明は第１の沸き上げ動作開始後、追い焚き動作が完了した時点でヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにしたことを特徴とするものであり、タンクの湯水の沸き上げと浴槽湯水の保温・追い焚きが連動することになり、不必要なヒータへの通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、更に必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。
【００１５】
第５の発明は第１の沸き上げ動作が終了すると、沸き上げポンプを駆動させながらヒータで加熱する第２の沸き上げ動作を開始するようにしたことを特徴とするものであり、予めタンク内に熱量を確保させておくこととなり、急に連続して浴槽湯水の保温・追い焚きが必要になった場合やカランからの給湯などでの熱量不足を想定して、ある程度の熱量を予め余分に確保しておくことができる。
【００１６】
第６の発明は上部タンク温度検出部より下方に下部タンク温度検出部を設け、第２の沸き上げ動作開始後、下部タンク温度検出部が予め定めた沸き上げ終了温度Ａ４を検出すると、ヒータへの通電と沸き上げ循環ポンプを停止し、沸き上げ動作を終了するようにしたことを特徴とするものであり、予めタンク内に適量の熱量を確保させておくこととなり、急に連続して浴槽湯水の保温・追いだきが必要になった場合やカランからの給湯などでの熱量不足を想定して、ある程度の熱量を予め余分に確保しておくことができる。
【００１７】
第７の発明は第２の沸き上げ動作開始後、予め定めた所定時間Ｂ２が経過するとヒータへの通電を停止し、沸き上げ動作を終了するようにしたことを特徴とするものであり、予めタンク内に適量の熱量を確保させておくこととなり、急に連続して浴槽湯水の保温・追いだきが必要になった場合やカランからの給湯などでの熱量不足を想定して、ある程度の熱量を予め余分に確保しておくことができる。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の本発明の実施の形態における貯湯式給湯器の構成を示す模式図、図２は同実施例の通常の沸き上げ手段の動作を示したフローチャートである。
【００１９】
図１において１０は湯水を貯湯するタンク、１１はタンク１０の上部に設けたヒータ、１２はタンク１０の下部と上部を接続する沸き上げ循環路、１３は沸き上げ循環路１２の途中に介在しタンク１０の下部の湯水を上部に循環させる沸き上げ循環ポンプ、１４はタンク１０の上部に設けた熱交換器、１５は熱交換器１４を介して浴槽１６の湯水を循環させる風呂循環路、１７は風呂循環路１５に介在し浴槽１６の湯水を循環させる風呂循環ポンプ、１８は熱交換器１４に対し１次側の風呂循環路１５に介在し浴槽１６の湯水温度を検出する風呂温度検出部、１９はヒータ１１より上部のタンク１０領域内の湯水温度を検出するため、タンク１０胴部に設けた上部タンク温度検出部、２０はタンク１０上部に設けられた沸き上げ温度検出部、２１は上部タンク温度検出部１９より下のタンク１０胴部に設けられた下部タンク温度検出部である。
【００２０】
以上のように構成された貯湯式給湯器について、図２を用いて通常の夜間における、タンク１０内の湯水の沸き上げについて説明する。まず沸き上げ循環ポンプ１３を停止したまま、ヒータ１１に通電して、ヒータ１１より上部のタンク１０領域を沸き上げる（Ｓ００１）。このときの沸き上げでは、ヒータ１１上部の湯水は対流により均等に上昇していき、沸き上げ温度検出部２０が所定温度Ａ１０を検出するまで行う（Ｓ００２）。そして、沸き上げ温度検出部２０が予め定められた所定温度Ａ１０を検出すると、ヒータ１１の通電と共に沸き上げ循環ポンプ１３が駆動され、タンク１０下部の湯水が沸き上げ循環路１２を通り、タンク１０上部へと供給される（Ｓ００３）。タンク１０上部へと供給された湯水は、沸き上げ温度検出部２０が所定温度Ａ１１を検出するまで、ヒータ１１により沸き上げられた湯水と拡散しながら混合される（Ｓ００４）。そして、沸き上げ温度検出部２０が予め定められた所定温度Ａ１１を検出すると、沸き上げ循環ポンプ１３が停止され、タンク１０下部からの湯水の供給は停止する（Ｓ００５）。沸き上げ循環ポンプ１３が停止することで、再びヒータ１１通電のみの対流沸き上げを、再び沸き上げ温度検出部２０が所定温度Ａ１０を検出するまで行う（Ｓ００２）。
【００２１】
このように、沸き上げ循環ポンプ１３の駆動・停止を繰り返すことで、タンク１０の上部領域から下部領域に向けてお湯が貯湯されていき、安価な深夜電力を利用してタンク１０全量を沸き上げていくことができる。
【００２２】
次に浴槽１６の湯水の保温・追いだきのときのタンク１０内の湯水の沸き上げについて説明する。まず風呂循環ポンプ１７が駆動し、浴槽１６の湯水が風呂循環路１５を通り、タンク１０上部に設けた熱交換器１４へと供給される。そして、熱交換器１４へと供給された湯水は、タンク１０に貯湯されている安価な深夜電力によって沸き上げられた湯水と熱交換されることで加熱される。加熱された浴槽１６の湯水は、再び風呂循環路１５を通り浴槽１６へと戻される。このように浴槽１６の湯水は、タンク１０に貯湯されている湯水と熱交換されることで、徐々に温度上昇していく。そして、風呂温度検出部１８が予め定められた風呂設定温度Ａ１に達したことを検出すると、風呂循環ポンプ１７は停止し、浴槽１６の湯水の保温・追いだきは終了する。
【００２３】
一方、保温・追いだきで熱交換器１４に熱を奪われたタンク１０内の湯水は、熱交換によって冷やされることで熱交換器１４より下方に下降し、対流しながら混ざりあう。従って、図３の保温・追いだき終了後のように、タンク１０内の湯水は均等に温度低下していく。熱交換によってタンクに貯湯されている湯水温度が低下してくると、やがて熱量が不足し、保温・追いだきが行えなくなってくる。そのため、上部タンク温度検出部１９が予め定められた沸き上げ開始温度Ａ２まで、タンク１０内の湯水温度が低下してきたことを検出すると、ヒータ１１に通電することで、タンク１０内の湯水温度を上昇させ熱交換を継続して行うようになっている。このとき、沸き上げ循環ポンプ１３は停止させ、ヒータ１１のみを通電させることで、ヒータ１１より上部のタンク１０領域のみを沸き上げる第１の沸き上げ動作を行う。
【００２４】
そして、保温・追いだきに必要な熱量を補うためのタンク１０の第１の沸き上げ動作において、その沸き上げ動作の第１の終了条件を、上部タンク温度検出部１９が予め定められた沸き上げ終了温度Ａ３に達したことを検出したときとしている。この条件のときに、ヒータ１１への通電を停止することで、タンク１０の沸き上げが終了される。これにより、保温・追いだきが終了した後もヒータ１１の通電を継続し、タンク１０上部領域に次回の保温・追いだき及びカランからの給湯に必要な熱量を確保しつつ、湯水の沸き上げをタンク１０上部領域のみに規制することになり、不必要なヒータ１１への通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。
【００２５】
また、沸き上げの第２の終了条件として、保温・追いだきによってタンク１０内の湯水の沸き上げを開始した時点から、予め定められた所定時間Ｂ１の経過したときとしている。この条件のときに、ヒータ１１への通電を停止することで、タンク１０の沸き上げが終了される。これにより、保温・追いだきが終了した後もヒータ１１の通電を継続し、タンク１０上部領域に次回の保温・追いだき及びカランからの給湯に必要な熱量を確保しつつ、タンク１０内の湯水の沸き上げを一定時間のみに規制することになり、不必要なヒータ１１への通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。
【００２６】
また、沸き上げの第３の終了条件として、保温・追いだきが終了したときとしている。この条件のときに、ヒータ１１への通電を停止することで、タンク１０の沸き上げが終了される。これにより、保温・追いだきが終了した時に連動して、
タンク１０内の湯水の沸き上げを終了することになり、不必要なヒータへの通電によりランニングコストが高くなることを望まない使用者に対しては、更に必要熱量のみの沸き上げで終了させることができる。
【００２７】
また、沸き上げの第４の終了条件として、上部タンク温度検出部１９が予め定められた沸き上げ終了温度Ａ３に達したことを検出した後に、ヒータ１１への通電を行うと共に、通常の夜間の沸き上げと同じように沸き上げ循環ポンプ１３の駆動・停止を繰り返す第２の沸き上げ動作を行い、タンク１０の上部領域から下部領域に向けてお湯を貯湯させていき、そして、下部タンク温度検出部２１が予め定められた沸き上げ終了温度Ａ４に達したことを検出したときに終了としている。この条件のときに、ヒータ１１への通電を停止することで、タンク１０の沸き上げが終了される。これにより、保温・追いだきが終了した後もヒータ１１の通電を継続し、タンク１０上部領域の熱量に併せて、更に熱量を確保する事ができる。この終了条件により、使用者が十分な熱量が必要と判断したとき、予め余分に確保しておくことができる。
【００２８】
また、沸き上げの第５の終了条件として、保温・追いだきが終了したときを起点として、予め定められた所定時間Ｂ２経過後に、継続してヒータ１１への通電を行うと共に、通常の夜間の沸き上げと同じように沸き上げ循環ポンプ１３の駆動・停止を繰り返す第２の沸き上げ動作を終了としている。この条件のときに、ヒータ１１への通電を停止することで、タンク１０の沸き上げが終了される。これにより、保温・追いだきが終了した後もヒータ１１の通電を継続し、タンク１０上部領域の熱量に併せて、更に熱量を確保する事ができる。この終了条件により、使用者が十分な熱量が必要と判断したとき、予め余分に確保しておくことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯器は、風呂操作を行ったとき、予め設定された沸き上げ湯量より所定量だけ多めに沸き上げることが可能になるので、風呂浴槽の湯水を追い焚きする機能を有した追い焚き機能付き貯湯式給湯器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の貯湯式給湯器の構成を示す模式図
【図２】本発明の通常の沸き上げ動作を示すフローチャート
【図３】本発明の保温・追い焚きを行ったときのタンク内の温度分布図
【図４】従来の貯湯式給湯器の構成を示す模式図
【符号の説明】
【００３１】
１０  タンク
１１  ヒータ
１２  沸き上げ循環路
１３  沸き上げ循環ポンプ
１４  熱交換器
１５  風呂循環路
１７  風呂循環ポンプ
１８  風呂温度検出部
１９  上部タンク温度検出部
２１  下部タンク温度検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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