(57)【要約】【課題】本発明は、浴槽に残されて捨てていた熱を効率良く回収できるように、貯湯タンク内の湯を制御する浴槽廃熱回収制御システムに関するものである。【解決手段】浴槽廃熱回収制御システムは、貯湯タンク内の上部に貯えられた高い温度の湯を浴槽に給湯するとともに、浴槽内に残された湯の熱量を利用することにより、貯湯タンク内の湯を沸きあげるための電力の低減を行うことができるものである。前記貯湯タンクは、上部に高い温度の湯を効率的に貯えることができるとともに、高い温度の湯を給湯部および浴槽内に供給することができる。第１熱交換器は、前記貯湯タンク内の上部に設けられ、前記浴槽内の湯を高温に追い焚きすることができる。第２熱交換器は、前記貯湯タンク内の下部に設けられ、前記浴槽内の残り湯の熱量を再利用して、前記貯湯タンク内の下部の湯を高くして、廃熱を利用している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンク内の湯を浴槽に給湯するとともに、浴槽に残された湯の熱量を利用する浴槽廃熱回収制御システムにおいて、
湯を効率的に貯えることができるとともに、給湯部および浴槽内に供給できる貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内の上部に設けられた第１熱交換器と、
前記貯湯タンク内の下部に設けられた第２熱交換器と、
前記貯湯タンク内の湯が供給されるとともに、前記湯を追い焚きおよび廃熱利用ができる浴槽と、
前記第１熱交換器と第２三方弁、前記第２三方弁と第２熱交換器を切り換え接続する第１三方弁と、
前記第１三方弁と浴槽、前記浴槽と貯湯タンクと切り換え接続する第２三方弁と、
前記第１三方弁および第２三方弁を制御する制御装置と、
から少なくとも構成されることを特徴とする浴槽廃熱回収制御システム。
【請求項２】
前記制御装置は、前記浴槽内の残湯熱量を演算し、前記残湯熱量を前記第２熱交換器に供給することにより、貯湯タンクにおける下部の湯を温めることを特徴とする請求項１に記載された浴槽廃熱回収制御システム。
【請求項３】
前記貯湯タンク内の湯は、ヒートポンプによって加熱されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された浴槽廃熱回収制御システム。
【請求項４】
前記貯湯タンクと浴槽は、混合弁、電磁弁、第２三方弁、循環ポンプの順に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された浴槽廃熱回収制御システム。
【請求項５】
第１三方弁および第２三方弁の制御は、コントローラに設けられた湯張りスイッチ、追い焚きスイッチ、ヒートポンプスイッチ、廃熱回収スイッチのいずれかにより制御されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載された浴槽廃熱回収制御システム。
【請求項６】
前記浴槽は、水量センサと温度センサが設けられていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載された浴槽廃熱回収制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に残されて捨てていた熱を効率良く回収できるように、貯湯タンク内の湯を制御する浴槽廃熱回収制御システムに関するものである。本発明は、浴槽内の廃熱を効率良く貯湯タンクに回収することができるように制御する浴槽廃熱回収制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００２−１９５６５１号公報に記載されている廃熱利用給湯システムは、上部循環水出口、下部循環水出口、略中央部に循環水戻り口が設けられた貯湯槽と、貯湯槽内の湯水を切り換える三方弁と、共通循環配管の途中に設けた温水循環手段と、前記共通循環配管の途中に設けた熱交換器と、三方弁を切り換えることにより成る前記熱交換器および温水循環手段を介して循環水戻り口へと戻る上部循環水路と、三方弁を切り換えることにより成る前記熱交換器および温水循環手段を介して循環水戻り口へと戻る下部循環水路と、浴槽内の湯水を前記熱交換器にて貯湯槽の湯水と熱交換する風呂水循環手段を備えている。
【０００３】
また、特開平２００５−１４７６６２号公報に記載されている風呂熱利用給湯システムは、貯湯タンクの上部に設けた加熱手段と、貯湯タンクの下部から上部へ水を流す給湯ポンプと、この給湯ポンプの循環回路に設けた熱交換器と、この熱交換器と熱交換関係を有する風呂熱交換器と、この風呂熱交換器と連通する浴槽を備えた風呂熱利用給湯システムとすることにより、浴槽の残り湯が有している熱エネルギーを効率よく回収して、省エネルギー化をはかることができるものである。
【特許文献１】特開２００２−１９５６５１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４７６６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来の廃熱利用システムは、熱交換器の配置、および三方弁の使用に問題があり、必ずしも効率的でなかった。前記熱交換器は、追い焚きを主にするため、貯湯タンクの上部に配置しているため、廃熱の利用が困難であった。また、前記熱交換器は、追い焚きと廃熱の利用を同時行うために、前記貯湯タンクの外部に配置していた。しかし、前記熱交換器は、上記いずれを採用しても、追い焚きと浴槽の廃熱利用を同時に行うと、効率に問題があった。
【０００５】
以上のような課題を解決するために、本発明は、熱交換器を貯湯タンクの上部に配置した第１熱交換器と、前記貯湯タンクの下部に配置した第２熱交換器と、三方弁を第１三方弁および第２三方弁として、これらを巧みに浴槽と接続することで、前記浴槽の廃熱が効率良く利用できる浴槽廃熱回収制御システム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】
【０００６】
（第１発明）
第１発明の浴槽廃熱回収制御システムは、貯湯タンク内の湯を浴槽に給湯するとともに、浴槽に残された湯の熱量を利用するものであり、湯を効率的に貯えることができるとともに、給湯部および浴槽内に供給できる貯湯タンクと、前記貯湯タンク内の上部に設けられた第１熱交換器と、前記貯湯タンク内の下部に設けられた第２熱交換器と、前記貯湯タンク内の湯が供給されるとともに、前記湯を追い焚きおよび廃熱利用ができる浴槽と、前記第１熱交換器と第２三方弁、前記第２三方弁と第２熱交換器を切り換え接続する第１三方弁と、前記第１三方弁と浴槽、前記浴槽と貯湯タンクと切り換え接続する第２三方弁と、前記第１三方弁および第２三方弁を制御する制御装置とから少なくとも構成されることを特徴とする。
【０００７】
（第２発明）
第２発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて、第１発明の制御装置は、前記浴槽内の残湯熱量を演算し、前記残湯熱量を前記第２熱交換器に供給することにより、貯湯タンクにおける下部の湯を温めることを特徴とする。
【０００８】
（第３発明）
第３発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて、第１発明または第２発明の貯湯タンク内の湯は、ヒートポンプによって加熱されることを特徴とする。
【０００９】
（第４発明）
第４発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて、第１発明から第３発明の貯湯タンクと浴槽は、混合弁、電磁弁、第２三方弁、循環ポンプの順に接続されていることを特徴とする。
【００１０】
（第５発明）
第５発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて、第１発明から第４発明における第１三方弁および第２三方弁の制御は、コントローラに設けられた湯張りスイッチ、追い焚きスイッチ、ヒートポンプスイッチ、廃熱回収スイッチのいずれかにより制御されることを特徴とする。
【００１１】
（第６発明）
第６発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて、第１発明から第５発明における浴槽は、水量センサと温度センサが設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、貯湯タンクの上部に配置した第１熱交換器と、前記貯湯タンクの下部に配置した第２熱交換器と、第１三方弁および第２三方弁を設けることにより、これらを浴槽と巧みに接続することで、前記浴槽に貯えられている廃熱が効率良く利用できるだけでなく、追い焚きも効率良く行うことができるようになった。
【００１３】
本発明によれば、前記浴槽内の湯を第１三方弁および第２三方弁を介して前記貯湯タンク内の下部に設置された第２熱交換器に流すことにより、前記貯湯タンクの下部における低温の湯を加熱することができ、廃熱を効率良く前記貯湯タンクに戻すことができる。
【００１４】
本発明によれば、第１熱交換器、第２熱交換器、第１三方弁および第２三方弁を巧みに配置および接続することにより、貯湯タンクからの給湯、追い焚き、廃熱利用を効率良く行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（第１発明）
第１発明の浴槽廃熱回収制御システムは、貯湯タンク内の上部に貯えられた高い温度の湯を浴槽に給湯するとともに、浴槽内に残された湯の熱量を利用することにより、貯湯タンク内の湯を沸きあげるための電力の低減を行うことができるものである。前記貯湯タンクは、上部に高い温度の湯を効率的に貯えることができるとともに、高い温度の湯を給湯部および浴槽内に供給することができる。第１熱交換器は、前記貯湯タンク内の上部に設けられ、前記浴槽内の湯を高温に追い焚きすることができる。第２熱交換器は、前記貯湯タンク内の下部に設けられ、前記浴槽内の残り湯の熱量を再利用して、前記貯湯タンク内の下部の湯を高くして、廃熱を利用している。
【００１６】
前記浴槽は、前記貯湯タンクから湯が供給されるとともに、湯の追い焚きおよび廃熱利用ができるものである。第１三方弁は、前記第１熱交換器と第２三方弁との接続、あるいは、前記第２三方弁と第２熱交換器との接続を切り換えることができる。第２三方弁は、前記第１三方弁と浴槽との接続、あるいは、前記浴槽と貯湯タンクとの接続を切り換えることができる。制御装置は、前記第１三方弁および第２三方弁の切り換え接続を制御するものである。前記制御装置は、第１三方弁および第２三方弁を巧みに切り換え接続を行い、前記貯湯タンクの底部に設けられている第２熱交換器に前記浴槽内の湯を通すことにより、前記浴槽に残されている熱量を貯湯タンク内の湯の温度を効率よく上昇させるために利用でき、電力の省エネルギーに役立たせることができる。
【００１７】
（第２発明）
第２発明の浴槽廃熱回収制御システムにおける制御装置は、残湯の温度および湯量を検出し、前記浴槽内の残湯熱量を演算する。前記制御装置は、前記残湯熱量が利用できるものであると判断した場合、前記残湯熱量を前記貯湯タンクの下部に設けられている第２熱交換器に供給する。前記残湯のエネルギーは、無駄なく貯湯タンク内の湯の温度を上げることにより、廃熱を効率良く利用することができる。前記制御装置は、前記浴槽内の残湯の温度および湯量を検出して、残湯の熱量が少ない場合、廃熱利用を停止する。
【００１８】
（第３発明）
第３発明の浴槽廃熱回収制御システムにおける貯湯タンク内の湯は、ヒートポンプによって加熱された湯が上部から入り、下部から低い温度の湯が前記ヒートポンプに戻される。
【００１９】
（第４発明）
第４発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて、前記貯湯タンクと浴槽は、混合弁、電磁弁、第２三方弁、循環ポンプの順に配管によって接続されている。前記混合弁は、前記貯湯タンク内の湯と、水道水を所望の温度で前記浴槽等に供給できる。前記電磁弁は、前記混合弁によって所望の温度になった湯を浴槽内に供給することができる。前記循環ポンプは、前記浴槽内の湯を追い焚きする際、あるいは前記浴槽内の熱量を利用する際に駆動される。
【００２０】
（第５発明）
第５発明の浴槽廃熱回収制御システムにおけるコントローラは、湯張りスイッチ、追い焚きスイッチ、ヒートポンプスイッチ、廃熱回収スイッチが少なくとも設けられている。第１三方弁および第２三方弁は、前記コントローラに設けられた湯張りスイッチ、追い焚きスイッチ、ヒートポンプスイッチ、廃熱回収スイッチのいずれかを選択することにより、接続が制御され、前記浴槽内に所望温度の湯の供給、前記浴槽内の湯の追い焚き、前記浴槽内の湯の廃熱利用を行うことができる。
【００２１】
（第６発明）
第６発明の浴槽廃熱回収制御システムは、浴槽に水量センサと温度センサが設けられている。前記制御装置は、たとえば、水量センサが前記浴槽内の高さ方向に複数個が設けられ、前記浴槽の大きさによって残水量が演算される。また、前記制御装置は、前記温度センサにより検出された温度と、前記残水量によって熱量が演算される。最後に浴槽を利用する者は、廃熱回収スイッチを押すことにより、前記貯湯タンクの底部にある第２熱交換器に残湯を供給して、浴槽内の湯が自然に低温になり、捨てていたエネルギーを前記貯湯タンクの底部の温度が低い湯の温度を上げるのに利用できる。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の浴槽廃熱回収制御システムにおける実施例を説明するための原理構成図である。図１において、浴槽廃熱回収制御システムは、浴槽１１と、貯湯タンク１２と、第１三方弁１３と、第２三方弁１４と、混合弁１５と、電磁弁１６と、循環ポンプ１７と、ヒートポンプ１８とから少なくとも構成されている。前記浴槽１１は、たとえば、深さ方向に設けられた複数個の水量検出センサ１１１と、湯温を検出することができる温度センサ１１２とが所定の位置に設けられている。
【００２３】
前記貯湯タンク１２は、上部に第１熱交換器１２１と、下部に第２熱交換器１２２とが設けられている。第１三方弁１３は、第１熱交換器１２１と第２三方弁１４との接続、および第１熱交換器１２１と第２熱交換器１２２とを接続する切り換えが可能な構成になっている。第２三方弁１４は、電磁弁１６と循環ポンプ１７、および前記循環ポンプ１７と第１三方弁１３とを接続する切り換えが可能な構成になっている。
【００２４】
前記混合弁１５は、貯湯タンク内の加熱された湯と水道水を混合できるものであり、前記浴槽１１等に所望の温度の湯を供給することができる。前記電磁弁１６は、前記浴槽１１に湯張りを行う際の弁であり、前記貯湯タンク１２内の湯が前記浴槽１１に供給される。前記循環ポンプ１７は、前記浴槽１１内の湯を追い焚きする際に、前記浴槽１１内の湯が、第１熱交換器１２１、第１三方弁１３、第２三方弁１４を介して、浴槽１１内に戻るようにしている。前記循環ポンプ１７は、前記浴槽１１の廃熱を利用する際に、前記浴槽内の湯が、第２熱交換器１２２、第１三方弁１３、第２三方弁１４を介して、浴槽１１内に戻るようにしている。
【００２５】
前記ヒートポンプ１８は、前記貯湯タンク１２の底部から取り込んだ温度の低い湯を加熱した後、前記貯湯タンク１２の上部に供給する。したがって、前記貯湯タンク１２は、上部に熱い湯が貯えられ、この熱い湯を浴槽１１等に利用することができる。
【００２６】
図２は本発明の実施例である浴槽廃熱回収制御システムの制御装置、コントローラ、および貯湯タンクに対する湯の供給を説明するためのブロック構成図である。図２において、制御装置２１は、浴槽内残湯量検出センサ２１５と、浴槽内湯温検出センサ２１６と、前記浴槽内残湯量検出センサ２１５および浴槽内湯温検出センサ２１６によって検出されたデータを基にして、前記浴槽内に残された熱量を演算する熱量演算部２１７と、予め廃熱を利用できる限度の温度等を設定する設定部２１８と、前記熱量演算部２１７と設定部２１８に設定された設定値とを比較する比較判断部２１９と、前記比較判断部２１９の判断により、貯湯タンク等およびコントローラ２２を制御する制御部２２０とから構成される。
【００２７】
コントローラ２２は、湯張りスイッチ２１１と、追い焚きスイッチ２１２と、ヒートポンプスイッチ２１３と、廃熱回収スイッチ２１４とから少なくとも構成されている。電磁弁２２１、第１三方弁２２３、第２三方弁２２２は、貯湯タンクからの湯を浴槽２２５へ導く弁である。循環ポンプ２２４とヒートポンプ２２８は、貯湯タンク内の湯を加熱または浴槽２２５の湯を追い焚きするポンプである。第１熱交換器２２６および第２熱交換器２２７は、前記貯湯タンクの上部および下部に設けられており、追い焚きおよび廃熱回収に使用される。
【００２８】
図３は本発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて処理を行うためのフローチャートである。浴槽廃熱回収制御システムは、図２および図３に示すフローチャートを用いて説明される。まず、制御部２２０は、コントローラ２２における湯張りスイッチ２１１がＯＮか否かを調べる（ステップ３１１）。前記制御部２２０は、湯張りスイッチ２１１がＯＮであると判断した場合、電磁弁２２１を開放する（ステップ３１２）。
【００２９】
その後、前記制御部２２０は、第２三方弁２２２が電磁弁２２１と循環ポンプ２２４を接続するように制御する（ステップ３１３）。前記電磁弁２２１および循環ポンプ２２４は、貯湯タンク内の加熱された湯を浴槽２２５に供給する。すなわち、湯張りが行われる（ステップ３１４）。前記制御部２２０は、浴槽２２５内の水量センサにより湯張りが完了したか否かを調べる（ステップ３１５）。前記制御部２２０は、湯張りが終了したと判断した場合、湯張りスイッチをＯＦＦに制御する。ステップ３１５において、制御部２２０は、湯張りが完了していないと判断した場合、湯張りを継続する（ステップ３１４）。
【００３０】
ステップ３１１において、前記制御部２２０は、湯張りスイッチがＯＮしていないと判断した場合、追い焚きスイッチがＯＮか否かを調べる（ステップ３１７）。前記制御部２２０は、第１三方弁２２３を第２三方弁２２２と第１熱交換器とを接続するように制御する（ステップ３１８）。前記制御部２２０は、ステップ３１８と同時に、第２三方弁２２２を循環ポンプ２２４と第１三方弁２２３とが接続するように制御する（ステップ３１９）。前記制御部２２０は、浴槽２２５内の温度が所定の温度になったか否かを温度センサにより調べる（ステップ３２０）。前記制御部２２０は、浴槽２２５内の湯が所定の温度に達したと判断した場合、追い焚きスイッチをＯＦＦにする（ステップ３２１）。
【００３１】
ステップ３１７において、前記制御部２２０は、追い焚きスイッチがＯＮしていないと判断した場合、廃熱回収スイッチがＯＮしているか否かを調べる（ステップ３２２）。前記制御部２２０は、浴槽２２５内の水量センサにより残り湯が所定異常あるか否かを調べる（ステップ３２３）。また、前記制御部２２０は、浴槽２２５内の湯温（熱量）がどのくらいであるかを調べる（ステップ３２４）。前記制御部２２０は、残り湯の熱量が廃熱利用できると判断した場合、第１三方弁２２３を第２三方弁２２２と第２熱交換器とに接続する（ステップ３２５）。前記制御部２２０は、前記と同時に、第１三方弁２２２を循環ポンプ２２４と第１三方弁２２３とに接続する（ステップ３２６）。
【００３２】
前記制御部２２０は、ステップ３２３、ステップ３２４において、残り湯の熱量が利用できる間、残り湯を第２熱交換器２２７に供給し続ける（ステップ３２７）。前記制御部２２０は、残り湯の熱量が僅かであり廃熱を利用できないと判断した場合、廃熱回収が終了する（ステップ３２８）。
【００３３】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、本発明は、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たとえば、本実施例におけるブロック構成図に記載された手段、貯湯タンク、センサ、ヒートポンプ、熱交換器、弁等は、周知または公知のものに任意に変えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の浴槽廃熱回収制御システムにおける実施例を説明するための原理構成図である。（実施例１）
【図２】本発明の実施例である浴槽廃熱回収制御システムの制御装置、コントローラ、および貯湯タンクに対する湯の供給を説明するためのブロック構成図である。
【図３】本発明の浴槽廃熱回収制御システムにおいて処理を行うためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１１・・・浴槽
１１１・・・水量センサ
１１２・・・温度センサ
１２・・・貯湯タンク
１２１・・・第１熱交換器
１２２・・・第２熱交換器
１３・・・第１三方弁
１４・・・第２三方弁
１５・・・混合弁
１６・・電磁弁
１７・・・循環ポンプ
１８・・・ヒートポンプ
【図１】
2009287792.tif 000003
【図２】
2009287792.tif 000004
【図３】
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