(57)【要約】  【課題】風呂追焚加熱等の運転により貯湯タンク内の追焚用熱交換器付近の湯温が低下しても、短時間で元の湯温に戻すことのできる給湯装置を提供する。  【解決手段】貯湯タンク５内の下部の給水配管９から上部の給湯配管１０を通じて貯湯タンク５内の湯水を循環させる沸上用循環路１１を設ける。沸上用循環路１１内の流水を沸上げるヒートポンプ３装置を設ける。貯湯タンク５内上部に貯湯タンク５内の熱を吸熱する追焚用熱交換器２４を設ける。追焚用熱交換器２４からの熱を浴槽に循環させる追焚循環ポンプ２６とからなる追焚循環路２５とを設ける。給湯配管１０を追焚用熱交換器２４が配置された貯湯タンク５外壁近傍に取付ける。追焚加熱時、追焚用熱交換器２４が配置された貯湯タンク５外壁近傍から貯湯して短時間で追焚用熱交換器２４付近の湯温を元の湯温に戻す。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を下部より取り出す給水配管と、この水を前記貯湯タンクの上部に供給する給湯配管と、この水を循環させる循環ポンプとからなる沸上用循環路と、この沸上用循環路内の流水を沸上げるヒートポンプ装置と、前記貯湯タンク内上部に配置され貯湯タンク内の熱を吸熱する追焚用熱交換器と、前記追焚用熱交換器からの熱を浴槽に循環させる浴槽水循環ポンプとからなる追焚循環路とを備えた給湯装置において、前記沸上用循環路の給湯配管を前記追焚用熱交換器が配置された位置に対応する前記貯湯タンク外壁に取り付けたことを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を下部より取り出す給水配管と、この水を前記貯湯タンクの上部に供給する給湯配管と、この水を循環させる循環ポンプとからなる沸上用循環路と、この沸上用循環路内の流水を沸上げるヒートポンプ装置と、前記貯湯タンク内上部に配置され貯湯タンク内の熱を吸熱する追焚用熱交換器と、前記追焚熱交換器からの熱を浴槽に循環する追焚循環ポンプとからなる水循環路とを備えた給湯装置において、前記沸上用循環路の給湯配管を前記貯湯タンク内に配置された前記追焚用熱交換器近傍まで延長して設けたことを特徴とする給湯装置。
【請求項３】
前記追焚用熱交換器が配置された前記貯湯タンク外壁近傍に残湯量検知センサを取付け、この残湯量検知センサが取付けられた部位の貯湯タンク内湯温が所定温度以下を検知した時、前記ヒートポンプ装置を運転させるようにしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載の給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気温水器の貯湯タンク内の貯湯熱を利用して浴槽水の加熱が可能な給湯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、貯湯式温水器の貯湯タンク内の貯湯熱を利用して浴槽水の保温や追焚加熱を行う給湯装置は、貯湯タンク内の湯水を貯湯タンクの下部より取り出し、この取り出した湯水を沸き上げポンプにより循環し、この湯水をヒートポンプ等の加熱手段により順に加熱して貯湯タンク上部より層状に沸き上げる循環手段を備えている。そして、この湯水循環手段を動作させて貯湯タンク内の湯水全量を沸き上げ、この沸き上げられた湯水を浴槽に湯張りし、長時間不使用時や入浴時に浴槽の湯温が低下した場合、貯湯タンク内上部に設けられた熱交換手段と浴水ポンプとより構成された浴水循環手段を動作させ、貯湯タンク内の湯の熱を吸熱した熱交換手段に浴水を流通熱交換させ、浴水の保温や追焚加熱を行なうようにしていた。
【０００３】
しかしながら、このような給湯装置によれば、浴水の保温や追焚加熱を行なうと特に熱交換手段が位置する貯湯タンク内上部の湯温が低下する。したがって、このような湯温が低下した状態で再度浴水の保温や追焚加熱を行なうと追焚に時間が掛かったり追焚ができなくなってしまう問題があった。
【０００４】
そこで、追焚用熱交換器が位置する貯湯タンク内上部の湯温が低下した場合、再度、湯水循環手段を動作させ、貯湯タンク上部より沸き上げ、追焚用熱交換器が位置するタンク内上部の湯温を元の湯温に戻すようにしていた。
（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１６６７５１号公報（第１−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来の給湯装置によれば、浴水の保温や追焚加熱を行なうことにより低下した風呂追焚用熱交換器が位置する部位の湯温を、元の湯温に戻す湯水循環手段の給湯配管側の貯湯タンクへの取付け位置が、熱交換手段から離れた貯湯タンク最上部に取付けられているため、熱交換手段との距離が遠くなり、追焚用熱交換器が位置する部位の湯温を短時間で素早く元の湯温に戻すことができない問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、浴水の保温や追焚加熱を行なうことにより低下した追焚用熱交換器が位置する部位の湯温を、素早く元の湯温に戻すことができる給湯装置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】
【０００７】
請求項１記載の給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を下部より取り出す給水配管と、この水を前記貯湯タンクの上部に供給する給湯配管と、この水を循環させる循環ポンプとからなる沸上用循環路と、この沸上用循環路内の流水を沸上げるヒートポンプ装置と、前記貯湯タンク内上部に配置され貯湯タンク内の熱を吸熱する追焚用熱交換器と、前記追焚用熱交換器からの熱を浴槽に循環させる浴槽水循環ポンプとからなる追焚循環路とを備えた給湯装置において、前記沸上用循環路の給湯配管を前記追焚用熱交換器が配置された位置に対応する前記貯湯タンク外壁に取り付けたものである。
【０００８】
そして、この構成では、浴水の保温や追焚加熱を行なうことにより低下した追焚用熱交換器が位置する部位の湯温を、素早く元の湯温に戻すことができ、再度の浴水の保温や追焚加熱に備えられる。
【０００９】
請求項２記載の給湯装置は、貯湯タンクと、この貯湯タンク内の水を下部より取り出す給水配管と、この水を前記貯湯タンクの上部に供給する供給配管と、この水を循環させる循環ポンプとからなる沸上用循環路と、この沸上用循環路内の流水を沸上げるヒートポン装置と、前記貯湯タンク内上部に配置され貯湯タンク内の熱を吸熱する追焚用熱交換器と、前記追焚用熱交換器からの熱を浴槽に循環する追焚循環ポンプとからなる追焚循環路とを備えた給湯装置において、前記沸上用循環路の供給配管を前記貯湯タンク内に配置された前記追焚用熱交換器近傍まで延長して設けたものである。
【００１０】
そして、この構成では、浴水の保温や追焚加熱を行なうことにより低下した追焚用熱交換器が位置する部位の湯温を、素早く元の湯温に戻すことができ、再度の浴水の保温や追焚加熱に備えられる。
【００１１】
請求項３記載の給湯装置は、請求項１または請求項２項記載の給湯装置において、追焚用熱交換器が配置された貯湯タンク外壁近傍に残湯量検知センサを設け、この残湯量検知センサで残湯量が所定量以下を検知したとき、ヒートポンプ装置を運転させるようにしたものである。
【００１２】
そして、この構成では、残湯量検知センサが追焚用熱交換器が配置された部位の貯湯タン湯温が所定温度以下を検知した時のみ、ヒートポンプ装置を自動的に運転させて、タンク内の湯水に貯湯するため、無駄な電力消費を抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の給湯装置によれば、浴水の保温や追焚加熱を行なうことにより低下した追焚用熱交換器が位置する部位の湯温を、素早く元の湯温に戻すことができ、再度の浴水の保温や追焚加熱に備えられる。
【００１４】
請求項２記載の給湯装置によれば、浴水の保温や追焚加熱を行なうことにより低下した熱交換手段が位置する部位の湯温を、素早く元の湯温に戻すことができ、再度の浴水の保温や追焚加熱に備えられる。
【００１５】
請求項３記載の給湯装置によれば、請求項１または請求項２記載の給湯装置の効果に加えて、残湯量検知センサが残湯量が所定量以下を検知した時のみ、ヒートポンプ装置を運転させて、追焚用熱交換器が配置された部位の貯湯タンク内の湯水に貯湯するため、無駄な電力消費を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１７】
【実施例１】
【００１８】
本発明による給湯装置の実施例１を図１乃至図４を参照して説明する。図１は、本発明の給湯装置の実施例１を示す構成図である。
【００１９】
図１において、給湯装置１は、貯湯装置２と、ヒートポンプ装置３と、風呂追焚装置４とを備えている。
【００２０】
貯湯装置２は、貯湯タンク５を備え、この貯湯タンク５は、先止押上式の給湯方式を採用しており、貯湯タンク５の下部には減圧弁６を介して水道水を給水する給水管７が接続されるとともに、上部には沸き上げた湯を台所や浴槽などの給湯先に給湯する給湯管８が接続されている。
【００２１】
貯湯タンク５には、貯湯タンク５の下部に接続された給水配管９から出て貯湯タンク５の上部側壁（後述する追焚用熱交換器）に対応した位置に戻る給湯配管１０からなる沸上用循環路１１が接続されている。また、この沸上用循環路１１の中間部は貯湯装置２から出てヒートポンプ装置３内に配置され、このヒートポンプ装置３内において貯湯タンク５内の下部の水を給水配管９を介して強制的に引き込んで貯湯タンク５の上部側壁に接続された供給配管１０を介して循環させる循環ポンプ１２と、この沸上用循環路１１内を流通する水を沸き上げる熱交換器１３の一部をなす水熱交換器１４が配設されている。
【００２２】
また、貯湯タンク５の外壁には、上部側から順に貯湯タンク５内での例えば６０Ｌ、１２０Ｌ、１８０Ｌおよび３５０Ｌの各残湯量に対応した高さ位置に貯湯タンク５内の湯水温度を検知して残湯量を検知する残湯量検知手段としの温度センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４がそれぞれ配設され、下部側には貯湯タンク５内への給水温度および全量沸き上げ時の湯水温度を検知する湯温センサＳ５が配設されている。
【００２３】
ヒートポンプ装置３は、冷媒が充填された冷媒循環路１５を有し、この冷媒循環路１５には、圧縮機１６、蒸発器の除霜運転時冷媒の流れ方向を反転させて使用する四方弁１７、凝縮器として機能し沸上用循環路１１内を流通する湯水を水熱交換器１４との間で熱交換して所定の沸上温度に沸上げる熱交換１３の一部をなす冷媒熱交換器１８、膨張弁１９および集熱器としての蒸発器２０が順に接続されている。また、蒸発器２０には送風ファン２１と、この送風ファン２１を回転駆動させる送風モータ２２を備えている。
【００２４】
風呂追焚装置４は、浴槽２３と貯湯タンク５内上部に配設された追焚用熱交換器２４と、この浴槽２３と追焚用熱交換器２４との間を接続し貯湯タンク５内の湯水を循環させ加熱する追焚循環路２５などから構成されている。そして、この追焚循環路２５は、追焚循環ポンプ２６、浴槽２３への湯張りと追焚循環路２５とを切り換える三方弁２７、風呂湯温検知センサ２８等を備えている。なお、２９は浴槽湯張り用のミキシングバルブで、給水管７からの水道水と貯湯タンク５内からの湯水と混合して適温の湯水を浴槽２３に供給する機能を有する。また、３０はホッパで断水などで給水圧力が低下した場合、ミキシングバルブ２９と浴槽２３とを分離する機能を有している。
【００２５】
３１は制御装置で、この制御装置３１は、沸上用循環路１１内の湯水を循環動作させるとともにヒートポンプ装置３を動作させて貯湯タンク５内の湯水の沸上制御を行ったり、三方弁２７を適宜切り換えて浴槽２３の湯張りを行ったり、追焚循環路２５を動作させて浴槽２３内の湯の追焚加熱を行なったりするようになっている。
【００２６】
次に、本実施の実施例１の作用を説明する。
【００２７】
先ず、図２により貯湯タンク５内の湯水を沸かして貯湯する作用について説明する。
【００２８】
給水管７から貯湯タンク５内に水道水が貯溜される。そして、制御装置３１により貯湯指令が発せられると圧縮機１６が駆動される。これにより矢印で示すように、冷媒は圧縮機１６、四方弁１７、凝縮機としての冷媒熱交換器１８、膨張弁１９、蒸発器２０の順に流れる。同時に送風モータ２２が駆動され送風ファン２１を回転させて蒸発器２０で大気熱を集熱し気化された冷媒は圧縮機１６に送られ、圧縮機１６で圧縮された高温高圧の冷媒ガスは冷媒熱交換器１８で水熱交換器１４に熱交換される。
【００２９】
一方、沸上用循環路１１の循環ポンプ１２が駆動され、矢印で示すように貯湯タンク５下部の湯水が沸上用循環路１１の給水配管９を通じて水熱交換器１４と冷媒熱交換器１８との間で熱交換され高温の湯水となって給湯配管１０を通じて貯湯タンク５の側壁の風呂追焚用熱交換器２４が位置する部位に入り、これを繰り返して設定温度の湯水が順次積層され貯湯タンク５内の湯水が沸き上げられセンサＳ５が全量沸き上げを検知するまで沸き上げが繰り返し行われる。そして、このように、貯湯タンク５内に積層された湯水は、給湯管８を通じて例えば台所や浴槽２３に送られる。
【００３０】
次に、図３により浴槽２３への湯張り作用について説明する。
【００３１】
制御装置３１から湯張り指令が発せられると、三方弁２７が矢印のように切り替わり貯湯タンク５内の高温の湯水がミキシングバルブ２９に入る。一方、給水管７を通じて水道水がミキシングバルブ２９に入りミキシングバルブ２９にて適温に混合された湯水が浴槽２３に湯張りされる。
【００３２】
次に、図４により自動保温運転または追焚加熱運転の作用について説明する。
【００３３】
先ず、一定時間毎に浴槽２３内の湯水の湯温を確認して湯温を一定に保つ自動保温運転または追焚加熱運転について説明する。即ち、三方弁２７が追焚循環路２５側に切り換えられ追焚循環ポンプ２６を一定時間毎に駆動して、浴槽２３内の湯水を追焚循環路２５内に矢印のように循環させ風呂湯温検知センサ２８により湯温を監視する。そして、浴槽２３内の湯水が長時間不使用または入浴により湯温が低下したような場合、風呂湯温検知センサ２８が所定の湯温以下を検知する。この検知により湯温が所定湯温に復帰するまで追焚循環ポンプ２６を駆動させ浴槽水の保温または追焚加熱が行われる。即ち、浴槽水が追焚用熱交換器２４内を流通することにより、貯湯タンク５内の湯水の熱を吸熱した追焚用熱交換器２４の熱と浴槽２３内の湯水とが熱交換し浴槽２３内の湯水の保温または追焚加熱が行われ浴槽水が所定の湯温に復帰される。
【００３４】
一方、この自動保温運転または追焚加熱運転が行われると、特に貯湯タンク５内の追焚用熱交換器２４付近の湯水温度が低下する。そして、貯湯タンク５内の追焚用熱交換器２４付近の湯水温度が予め定めた所定湯温以下に低下すると、追焚用熱交換器２４が位置する貯湯タンク５の外壁に設けられた残湯量検知センサＳ２がその湯温低下を検知し、ヒートポンプ装置３が自動的に運転され沸上用循環路１１の給湯配管１０を通じて追焚用熱交換器２４が位置する貯湯タンク５の外壁から貯湯し追焚用熱交換器２４の吸熱で消費された熱量が短時間で素早く補充される。したがって、次回の追焚加熱運転等に支障なく備えることができる。
【実施例２】
【００３５】
図５は、本発明の実施例２に係る給湯装置の構成図である。この実施例２の各部について、図１の実施例１の給湯装置各部と同一部分は同一符号で示す。この実施例２が、異なる点は、図１の給湯配管１０が貯湯タンク５の追焚用熱交換器２４が位置する貯湯タンク５の外壁に取付けられているのに対し、給湯配管１０が貯湯タンク５の上部から入り追焚用熱交換器２４の近傍まで延長されている構成をしていることにある。
【００３６】
この構成によっても、浴槽２３内の湯水が長時間不使用または入浴により湯温が低下したような場合、風呂湯温検知センサ２８が所定の湯温以下を検知すると、この検知により湯温が所定湯温に復帰するまで追焚循環ポンプ２６を駆動させ浴槽水の保温または追焚加熱が行われる。
【００３７】
上述した実施例２によっても、実施例１同様に、追焚用熱交換器２４の吸熱で消費された熱量を短時間で素早く補充し、次回の追焚加熱運転等に支障なく備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の給湯装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】同上、給湯装置の貯湯運転時の作用を説明する説明図である。
【図３】同上、給湯装置の湯張り運転時の作用を説明する説明図である。
【図４】同上、給湯装置の保温または追焚運転時の作用を説明する説明図である。
【図５】同上、給湯装置の第２の実施形態の構成および保温または追焚運転時の作用を説明する説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  給湯装置
２  貯湯装置
３  ヒートポンプ装置
４  風呂追焚装置
５  貯湯タンク
９  給水配管
１０  給湯配管
１１  沸上用循環路
１２  循環ポンプ
１３  熱交換器
２３  浴槽
２４  風呂追焚用熱交換器
２５  追焚循環路
２６  追焚循環ポンプ
２７  三方弁
２８  風呂湯温検知センサ
３１  制御装置
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  残湯量検知センサ
【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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