説明

貯湯式温水器

【課題】 貯湯タンクからの無駄な温水の給湯を抑えることと、通水による凍結予防を行える貯湯式温水器を提供する。
【解決手段】 温水を貯湯する貯湯タンク5と、貯湯タンク5に給水する給水管3と、貯湯タンク5内の水を加熱する加熱手段6と、貯湯タンク5内の温水を給湯する給湯管8と、給水管3から分岐し、貯湯タンク5をバイパスするバイパス管9と、給湯管8からの温水とバイパス管9からの水を混合する混合弁11と、混合弁11で混合された温水を供給する混合管4と、混合管4の温水温度を検知するための温度検知手段13とを備えた貯湯式温水器1において、混合弁11で給湯管8からの温水流量を止水または低減させ、給水管3とバイパス管9と混合管4を主体とした通水を選択できるようにした。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、タンクで貯湯した温水と給水管からの水を混合して給湯する貯湯式温水器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の貯湯式温水器は、給湯栓(蛇口)を開けると必ず貯湯タンク内の温水が給湯される構造になっている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
従来の貯湯式温水器の構成を図6に示す。給湯栓32を開けると給水管33から貯湯式温水器31内に水が流れ込む。流れ込んだ水は電熱ヒータ36により加熱されるとともに貯湯されている温水を貯湯タンク35内から押し出すために給湯管38から温水が給湯される。そして、この温水は給水管33からバイパス管39に分岐した水と温水とが混合弁41で混合され、混合された温水は混合管34を経由して給湯栓32から出湯される。
【0004】
制御部37は、貯湯タンク35に設置されたタンク温度センサ44の検知温度を用いて電熱ヒータ36への通電を制御して予め設定された温度(例えば、85℃)に貯湯タンク35内の温水を沸き上げるとともに、リモートコントローラ40で設定された給湯温度により出湯するために混合管34に設置された混合温度センサ43の検知温度を用いて混合弁モータ42を駆動させる。
【0005】
ここで、混合弁41の開度は、混合弁モータ42によってリモートコントローラ40で設定された温度(例えば、40℃近辺)の温水を供給するための位置に調整されるため、手洗いなど少量しか使用しない場合(この場合、混合管34内の残湯で十分足りる)でも貯湯タンク35内の温水が使用される。しかしながら、使用量が少ないために貯湯タンク35内の温水は混合管34内に供給されるのみで給湯栓32からは出湯されずに無駄になっていた。さらには、貯湯タンク35内には給湯した分だけ水が給水されるため、電熱ヒータ36に通電が開始され無駄な電力が消費されていた。
また、夏季等で温水の必要がない場合でも、リモートコントローラ40で設定できる最低温度が予め固定(例えば38℃)されているために、水のみの使用が出来なかった。
【0006】
また、給湯栓32からの通水(少量の水を流し続ける)による給水管33、混合管34の凍結予防を目的とした運転を行うと、混合弁41の開度がリモートコントローラ40で設定された温度(例えば、40℃近辺)の温水を供給するための位置に混合弁モータ42によって調整されており、貯湯タンク35内の温水が少なくなるという問題がある。そのため給水管33と混合管34に配管用電気ヒータ45A、45Bを巻いて凍結予防を行う必要があり、電力を消費していた。
【特許文献1】特開平11−63655号公報(第4頁、第1図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、貯湯タンクからの無駄な温水の給湯を抑えることと、通水(少量の水を流し続ける)による凍結予防を行える貯湯式温水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために請求項1記載の発明のよれば、温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から分岐し、前記貯湯タンクをバイパスするバイパス管と、前記給湯管からの温水と前記バイパス管からの水を混合する混合弁と、前記混合弁で混合された温水を供給する混合管と、前記混合管の温水温度を検知するための温度検知手段と、前記混合弁で混合される温水の温度等を設定及び表示するためのリモートコントローラを備えた貯湯式温水器において、通常の吐水を行うモードの他に、前記混合弁より水のみを吐水する湯側全閉モードを備え、前記リモートコントローラにおいて水のみ通水中である旨を表示することにより、リモートコントローラのスイッチ操作一つで手洗いなど少量の水しか使用しない場合や温水の必要のない場合に貯湯タンクからの無駄な温水の給湯を抑えることが可能であるとともに、給湯・水のみの通水の選択状態がひと目で分る。また、通水(少量の水を流し続ける)による凍結予防を行うことができるので、貯湯式温水器の配管への配管用電気ヒータの取り付けを不要とすることができ、電気代を削減できる。
【0009】
請求項2記載の発明のよれば、温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から分岐し、前記貯湯タンクをバイパスするバイパス管と、前記給湯管からの温水と前記バイパス管からの水を混合する混合弁と、前記混合弁で混合された温水を供給する混合管と、前記混合管の温水温度を検知するための温度検知手段と、前記混合弁で混合される温水の温度等を設定及び表示するためのリモートコントローラを備えた貯湯式温水器において、前記バイパス管の分岐部より下流の前記給水管または前記給湯管に止水弁を設け、前記リモートコントローラのスイッチ操作により、前記止水弁で前記給湯管からの温水流量を止水させ、前記給水管と前記バイパス管と前記混合管を主体とした通水を選択できるようにするとともに、通水中である旨の表示を前記リモートコントローラに行うようにしたことにより、貯湯タンクからの温水の給湯を止水することができるようになり、リモートコントローラのスイッチ操作一つで手洗いなど少量の水しか使用しない場合や温水の必要のない場合に貯湯タンクからの無駄な温水の給湯を抑えることがを可能であるとともに、給湯・通水の選択状態がひと目で分る。また、通水(少量の水を流し続ける)による凍結予防を行うことができるので、貯湯式温水器の配管への配管用電気ヒータの取り付けを不要とすることができ、電気代を削減できる。
【0010】
請求項3記載の発明によれば、前記請求項1乃至請求項2記載の貯湯式温水器において、前記給湯管に止水弁を設け、前記湯側全閉モードにおいては、止水弁を閉止することとしたので、止水弁を設けたことにより、混合弁が給湯管側を「閉」にするとき給湯管8側の温水が若干漏れる構造になっていてもよいので、コストダウンを図ることができる。
【0011】
請求項4記載の発明によれば、前記請求項1乃至請求項2記載の貯湯式温水器において、前記バイパス管の分岐部より下流の前記給水管または前記給湯管に止水弁を備えるとともに、前記給水管または前記バイパス管または前記混合管に流量検知手段を備え、前記流量検知手段が所定量未満の流量を所定時間検知したとき前記止水弁で前記給湯管からの温水流量を止水させるとともに、前記流量検知手段が所定量以上の流量を所定時間検知したとき前記給湯管からの温水流量の止水を解除することとしたので、止水弁を設けたことにより、混合弁が給湯管側を「閉」にするとき給湯管8側の温水が若干漏れる構造になっていてもよいので、コストダウンを図ることができる。
【0012】
請求項5に記載の発明によれば、前記請求項1乃至請求項2記載の貯湯式温水器において、前記給湯管に逆止弁を設け、前記湯側全閉モードにおいては、止水弁を閉止することとしたので、止水弁を設けたことにより、混合弁が給湯管側を「閉」にするとき給湯管8側の温水が若干漏れる構造になっていてもよいので、コストダウンを図ることができる。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、水のみの通水を選択できるようにしたことにより、手洗いなど少量の水しか使用しない場合や温水の必要のない場合に貯湯タンク内の温水を節約できるため、温水の浪費と貯湯タンク内を沸き上げる際の熱量を削減できるという効果がある。また、通水(少量の水を流し続ける)による凍結予防を行っても貯湯タンク内の温水が少なくなることがないため、貯湯式温水器の給水管と混合管に配管用電気ヒータを使用する必要がなく配管施工の負荷と配管用電気ヒータ自体のコスト及び電気代を抑えることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
本発明の第一の実施形態を図1を用いて説明する。
貯湯式温水器1は屋外に設置されており、貯湯式温水器1を制御するための制御部7と台所や浴室などの屋内に設置されたリモートコントローラ10とはが有線または無線で接続されている。また、リモートコントローラ10は貯湯式温水器1から給湯栓2へ供給される温水の温度を設定するための温度上昇スイッチ23や温度下降スイッチ24を備え、給湯栓2を開けるとリモートコントローラ10で設定された温度の温水が給湯されるようになっている。
【0015】
貯湯式温水器1は次の部品で構成されている。貯湯タンク5に給水するための給水管3、給水管3の途中に設けられ給水温度を検知する給水温度センサ17、給水管3の途中から分岐し、貯湯タンク5をバイパスするためのバイパス管9、貯湯タンク5内の水を沸かすための加熱手段である電熱ヒータ6、貯湯タンク5内の水温を検知するためのタンク温度センサ14、貯湯タンク5内の温水を給湯するための給湯管8、給湯管8の途中に設けられ給湯温度を検知するための給湯温度センサ15、給湯管8からの温水とバイパス管9からの水をリモートコントローラ10で設定された温度に混合するための混合弁11と混合弁モータ12、混合弁11で混合した温水を給湯栓2へ供給するための混合管4、混合管4の途中に設けられ供給温度を検知するための混合温度センサ13、混合管4の途中に設けられ温水の供給流量を検知する流量センサ16、リモートコントローラ10と通信し、各温度センサ(13、14、15、17)の検知温度や流量センサ16の検知流量から加熱手段である電熱ヒータ6への通電や混合弁モータ12の駆動を制御する制御部7である。
【0016】
次に、図4をもとに動作フローを説明する。
リモートコントローラ10には本発明を実現するための給湯スイッチ22が設けられている。
ステップS1にて給湯スイッチ22が「入」のときは、ステップS3にて混合弁11はリモートコントローラ10で設定された温度に給湯管8からの温水とバイパス管9からの水を混合するように温度制御を行うが、ステップS1にて給湯スイッチ22が「切」のときは、湯側全閉モードになり、ステップS2にて混合弁11のは給湯管8側を「閉」にすることで、貯湯式温水器1内の通水路は、給水管3、バイパス管9、混合管4となるため、貯湯タンク5内の温水が給湯管8を介して給湯されることがなくなる。
【0017】
したがって、手洗いなど少量の水で十分な場合や温水の必要のない場合には給湯スイッチ22を「切」にすることにより貯湯タンク5内の温水を節約することができ、電熱ヒータ6による貯湯タンク5内の水のわき上げ時の熱量も削減することができる。
【0018】
なお、ここでは、給湯スイッチ22が「切」のとき混合弁11は給湯管8側を「閉」にするとしたが、他のスイッチの操作で、給湯管8側を「閉」にする機能を選択できるようにしても良い。その他の例としては、温度下降スイッチ24、温度上昇スイッチ23で設定温度を設定範囲外(例えば、設定範囲が35℃〜60℃であれば、35℃未満など)にすることで、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしてもよい。
【0019】
また、リモートコントローラ10の表示部21に、給湯スイッチ22が「切」のときに「通水中」である旨を表示するようにしてもよい。または、給湯スイッチ22が「入」のときに「給湯中」である旨を表示するようにしても良い。
【0020】
また、貯湯式温水器1やリモートコントローラ10が節電モードになるとき混合弁11が給湯管8側を「閉」にしてもよい。節電モードとは、給湯の使用が所定時間(例えば、10分)ない場合、貯湯式温水器1の制御部7は、マイコンの処理速度を落とし、温度センサ(13,15,17)と混合弁モータ12への供給電源を遮断し、リモートコントローラ10は表示部21を消灯し節電するモードで、節電モードの解除は、流量センサ16が所定流量以上(例えば、2.0リットル/分)を検知したときやリモートコントローラ10が操作されたときである。
従って、節電モード(リモートコントローラ10にはその旨の表示あり)であることを確認し、2.0リットル/分未満の流量が流れるように給湯栓2の開度を調節すると、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしているために貯湯タンク5内の温水を使うことなく通水(少量の水を流し続ける)による凍結予防が可能となる。
【0021】
さらに、バイパス管9に流量調整弁を設けることにより、湯側全閉モードにおいて、大流量から小流量の水のみの通水を行うことができる。
【0022】
本発明の第二の実施形態について、第一の実施形態との相違点のみを説明する。
この実施形態では、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしたとき、給湯管8側の温水を止水するようになっているが、混合弁11に止水機能を持たせるのではなく、図2に示すように給湯管8の途中に止水弁25を設けたものである。
これにより、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしたとき、給湯管8側の温水が若干漏れる構造になっていても構わない。
【0023】
本発明の第三の実施形態について、第一の実施形態との相違点のみを説明する。
この実施形態では、図3に示すように給水管3とバイパス管9との分岐部と貯湯タンク5との間に止水弁25を設けたものである。
これにより、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしたとき、給湯管8側の温水が若干漏れる構造になっていても構わない。
【0024】
本発明の第四の実施形態について、第一の実施形態との相違点のみを説明する。
この実施形態では、図2、図3に示す止水弁25の替わりに逆止弁を給水管3から給湯管8への通水が可能となる向きに設たものである。
逆止弁は、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしたとき、混合管4を流れる流量が所定流量(例えば、2.0リットル/分)未満のとき、逆止弁が開かないものとすれば、通水(2.0リットル/分未満の少量の水を流し続ける)による凍結予防を行っても貯湯タンク内の温水が少なくなることがない。
【0025】
本発明の第五の実施形態について、第一の実施形態との相違点のみを説明する。
この実施形態は図5に示すように、リモートコントローラ10に給湯スイッチ22を備えない場合、またはリモートコントローラ10自体を備えない場合である。
ステップS4にて流量センサ16が所定流量(例えば、2.0リットル/分)以上を所定時間(例えば、1秒)検知したとき、温度センサ15、17の検知温度によるフィードフォワード制御および混合温度センサ13の検知温度によるフィードバック制御により、混合弁モータ12が混合弁11を駆動し、リモートコントローラ10で設定された温度の温水を給湯栓2に供給する(ステップS5)。一方、給湯栓2を閉めるなどして流量センサ16が所定流量(例えば、1.6リットル/分)以下を検知したとき(ステップS6)、前述のフィードフォワード制御およびフィードバック制御による混合弁11の駆動を停止し、混合弁11は次回の温水再供給に備えてその時の停止位置で待機する(ステップS7)。これにより、シャワーなどを浴びているとき、一旦止水した後、再度シャワーを使用したときに発生する供給温度の振れを低減している。
【0026】
しかし、所定時間(例えば、10分)以上、温水の再使用がない場合、給湯管8と混合管4内にある温水は放熱により温度低下するため、温水の再使用時に、これら配管内の水が給湯栓2から出されるまでは、リモートコントローラ10で設定された温度の温水を供給できない。よって、混合弁11は温水の再使用に備えて、リモートコントローラ10で設定された温度を供給するための位置で待機しても供給温度の振れに対する効果が少ないため、ステップS8にて流量センサ16が所定流量(例えば、1.6リットル/分)以下を所定時間(例えば、10分)検知したとき、混合弁11は給湯管8側を「閉」にするようにした(ステップS9)。
このとき、前記の第二または第三の実施形態においては、混合弁11の給湯管8側を「閉」にする替わりに止水弁25を閉じることとなる。
【0027】
これにより、給湯スイッチ22がない場合、またはリモートコントローラ10自体を備えない場合でも、貯湯式温水器1内の通水路は、給水管3、バイパス管9、混合管4となるため、貯湯タンク5内の温水が給湯管8を介して給湯されることがなく、リモートコントローラ10で設定された温度の温水が給湯栓2から供給されることはない。従って、前記の2.0リットル/分未満の流量であれば、貯湯タンク5内の温水を使うことなく通水(2.0リットル/分未満の少量の水を流し続ける)による凍結予防も可能である。
【0028】
また、手洗い等の少量使用時においては、2.0リットル/分未満の流量であれば混合弁11の給湯管8側が「閉」のままであるために貯湯タンク5内の温水を使うことなく手洗い等が可能であり、貯湯タンク5内の温水を節約することができる。
【0029】
また、リモートコントローラ10の表示部21には、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしていないときに、流量センサ16が流量を検知したときは「給湯中」である旨を報知するようにした。従来の貯湯式温水器は給湯栓を開けると必ず貯湯タンク内の温水が給湯される構造であったため、従来のリモートコントローラには存在しない報知内容である。逆に、混合弁11が給湯管8側を「閉」にしているとき、流量センサ16が流量を検知したときは「通水中」である旨を報知しても良い。
更には、「通水中」が長時間継続している場合(例えば30分以上)、すなわち2.0リットル/分未満の流量が長時間継続している場合は手洗い等における水の使用ではないと判断でき、「凍結予防中」と表示してもよい。
【0030】
以上、本発明の一実施形態を図1を用いて説明したが、本発明はこの一実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば貯湯タンク5内をわき上げる加熱手段は、電熱ヒータ6の替わりに、ヒートポンプ式でも良い。また、混合弁11の替わりに給湯管8側、バイパス管9側それぞれに弁をもつ構造でも構わない。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の第一の実施形態を示す構成図。
【図2】本発明の第二の実施形態を示す構成図。
【図3】本発明の第三の実施形態を示す構成図。
【図4】本発明の混合弁の動作を示すフローチャート図。
【図5】本発明の混合弁の他の動作を示すフローチャート図。
【図6】従来の貯湯式温水器の構成図。
【符号の説明】
【0032】
1…貯湯式温水器
2…給湯栓
3…給水管
4…混合管
5…貯湯タンク
6…電熱ヒータ
7…制御部
8…給湯管
9…バイパス管
10…リモートコントローラ
11…混合弁
12…混合弁モータ
13…混合温度センサ
14…タンク温度センサ
15…給湯温度センサ
16…流量センサ
17…給水温度センサ
21…表示部
22…給湯スイッチ
23…温度上昇スイッチ
24…温度下降スイッチ
25…止水弁
31…貯湯式温水器
32…給湯栓
33…給水管
34…混合管
35…貯湯タンク
36…電熱ヒータ
37…制御部
38…給湯管
39…バイパス管
40…リモートコントローラ
41…混合弁
42…混合弁モータ
43…混合温度センサ
44…タンク温度センサ
45A、45B…配管用電気ヒータ




【特許請求の範囲】
【請求項1】
温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から分岐し、前記貯湯タンクをバイパスするバイパス管と、前記給湯管からの温水と前記バイパス管からの水を混合する混合弁と、前記混合弁で混合された温水を供給する混合管と、前記混合管の温水温度を検知するための温度検知手段と、前記混合弁で混合される温水の温度等を設定及び表示するためのリモートコントローラを備えた貯湯式温水器において、通常の吐水を行うモードの他に、前記混合弁より水のみを吐水する湯側全閉モードを備え、前記リモートコントローラにおいて水のみ通水中である旨を表示することを特徴とする貯湯式温水器。
【請求項2】
温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクに給水する給水管と、前記貯湯タンク内の水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内の温水を給湯する給湯管と、前記給水管から分岐し、前記貯湯タンクをバイパスするバイパス管と、前記給湯管からの温水と前記バイパス管からの水を混合する混合弁と、前記混合弁で混合された温水を供給する混合管と、前記混合管の温水温度を検知するための温度検知手段を備えた貯湯式温水器において、前記給水管または前記バイパス管または前記混合管に流量検知手段を備え、通常の吐水を行うモードの他に、前記流量検知手段が所定量未満の流量を所定時間検知したとき、前記混合弁より水のみを吐水する湯側全閉モードを備えたことを特徴とする貯湯式温水器。
【請求項3】
前記請求項1乃至請求項2記載の貯湯式温水器において、前記給湯管に止水弁を設け、前記湯側全閉モードにおいては、止水弁を閉止することを特徴とする貯湯式温水器。
【請求項4】
前記請求項1乃至請求項2記載の貯湯式温水器において、前記バイパス管の分岐部より下流の前記給水管または前記給湯管に止水弁を備えるとともに、前記給水管または前記バイパス管または前記混合管に流量検知手段を備え、前記流量検知手段が所定量未満の流量を所定時間検知したとき前記止水弁で前記給湯管からの温水流量を止水させるとともに、前記流量検知手段が所定量以上の流量を所定時間検知したとき前記給湯管からの温水流量の止水を解除することを特徴とする貯湯式温水器。
【請求項5】
前記請求項1乃至請求項2記載の貯湯式温水器において、前記給湯管に逆止弁を設け、前記湯側全閉モードにおいては、止水弁を閉止することを特徴とする貯湯式温水器。



【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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