説明

貯湯式給湯機

【課題】浴槽側だけでなく、水栓側出湯端末にも大流量での給湯が可能な貯湯式給湯機を提供すること。
【解決手段】本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンク1内からの高温湯と水とを混合することによって湯を温度調節する風呂用混合手段11と、風呂用混合手段11と浴槽との間を接続する浴槽給湯経路と、貯湯タンク1内からの高温湯と水とを混合することによって湯を温度調節する水栓用混合手段9と、水栓用混合手段9と水栓側出湯端末との間を接続する水栓用給湯経路10と、浴槽給湯経路と水栓用給湯経路10との間を連絡する連絡配管14と、経路切替手段13とを備える。経路切替手段13は、風呂用混合手段11で温度調節された湯を連絡配管14を介して水栓用給湯経路10に合流させることにより、水栓用混合手段9で温度調節された湯と風呂用混合手段11で温度調節された湯との双方を同時に水栓側出湯端末に供給する状態に切り替え可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、貯湯式給湯機に関する。
【背景技術】
【0002】
ヒートポンプなどの加熱手段により加熱された高温の湯を貯湯タンクに貯え、この貯湯タンクから取り出した湯を用いて、風呂の浴槽やシャワー、台所や洗面所の蛇口などの給湯端末に給湯する貯湯式給湯機が広く用いられている。貯湯式給湯機では、シャワーや蛇口などの給湯端末(以下、「水栓側出湯端末」と称する)と、浴槽との双方に、同時に且つ異なる給湯温度で湯を供給するために、別個の給湯経路が設けられていることが一般的である。
【0003】
下記特許文献1には、貯湯タンクの湯を浴槽へ供給する第1湯はり回路と、給水された水を熱交換器で貯湯タンクの湯と熱交換させることでできた湯をシャワー等に供給する給湯回路と、この給湯回路から分岐して浴槽へ接続された第2湯はり経路とを備え、浴槽への給湯時において、第1湯はり経路と並行して第2湯はり経路からも浴槽に給湯することにより、浴槽の湯はりに要する時間を短縮することのできる貯湯式給湯機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009−103403号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載された給湯機では、シャワー等の水栓側出湯端末に対しては熱交換器からの湯しか供給できないので、水栓側出湯端末に大流量で給湯することができないという問題がある。また、給湯回路や第2湯はり経路へ給湯するときに給水を熱交換器で貯湯タンクからの高温の湯と熱交換させることによって温めた際、熱交換後の中温水を貯湯タンクの下部に戻している。このため、貯湯タンクの下部水温が上昇するので、貯湯タンクの沸き上げ時にヒートポンプ効率が低下し、エネルギー効率が悪化するという問題もある。
【0006】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、浴槽側だけでなく、水栓側出湯端末にも大流量での給湯が可能な貯湯式給湯機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】
本発明に係る貯湯式給湯機は、加熱手段で加熱された湯を貯湯する貯湯タンクと、貯湯タンク内から取り出された高温の湯と、貯湯タンク外から供給される水とを混合することによって湯を温度調節する風呂用混合手段と、風呂用混合手段と風呂の浴槽との間を接続する浴槽給湯経路と、貯湯タンク内から取り出された高温の湯と、貯湯タンク外から供給される水とを混合することによって湯を温度調節する水栓用混合手段と、水栓用混合手段と水栓側出湯端末との間を接続する水栓用給湯経路と、浴槽給湯経路と水栓用給湯経路との間を連絡する連絡経路と、風呂用混合手段で温度調節された湯を浴槽給湯経路を介して浴槽に供給すると同時に水栓用混合手段で温度調節された湯を水栓用給湯経路を介して水栓側出湯端末に供給する第1の状態と、風呂用混合手段で温度調節された湯を連絡経路を介して水栓用給湯経路に合流させることにより、水栓用混合手段で温度調節された湯と風呂用混合手段で温度調節された湯との双方を同時に水栓側出湯端末に供給する第2の状態と、水栓用混合手段で温度調節された湯を連絡経路を介して浴槽給湯経路に合流させることにより、風呂用混合手段で温度調節された湯と水栓用混合手段で温度調節された湯との双方を同時に浴槽に供給する第3の状態とに少なくとも切り替え可能な経路切替手段と、風呂用混合手段、水栓用混合手段および経路切替手段の作動を制御する制御手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、浴槽側だけでなく、水栓側出湯端末に対しても大流量での給湯が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の貯湯式給湯機の実施の形態1を示す構成図である。
【図2】水栓側出湯端末と浴槽側とに同時に給湯する場合の給湯経路を示す図である。
【図3】水栓側出湯端末のみに給湯する場合の給湯経路を示す図である。
【図4】浴槽側のみに給湯する場合の給湯経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。
【0011】
実施の形態1.
図1は、本発明の貯湯式給湯機の実施の形態1を示す構成図である。図1に示すように、本実施形態の貯湯式給湯機が備える貯湯タンクユニット100には、例えばヒートポンプ式湯沸し装置などの加熱手段5にて加熱した湯を貯湯するための貯湯タンク1が備えられている。貯湯タンク1の下部には、水道等の水源からの水を供給する給水配管2が接続されている。貯湯タンク1内には、給水配管2を介して水が供給される。貯湯タンク1内は、上層の湯と下層の水とで、常に満水状態に保たれる。
【0012】
沸き上げ動作時には、貯湯タンク1内の水は、貯湯タンク1の下部に接続されている入水配管3を通り、入水配管3上に設置してある循環ポンプ4によって加熱手段5へ搬送される。加熱手段5により加熱された水は、高温の湯となり、加熱手段5から貯湯タンク1上部に接続された出湯配管6を介して、貯湯タンク1内に搬送され、貯えられる。また、貯湯タンク1の上部には、貯湯タンク1内の過大な圧力を逃すための逃し弁7が設置されている。沸き上げ時の水の膨張により貯湯タンク1の圧力が上昇した際、その膨張した分の水は、逃がし弁7を通り、圧力逃がし経路16へ排出される。
【0013】
貯湯タンク1の上部には、貯湯タンク1内の湯を取り出すための給湯配管8の一端が接続されている。給湯配管8の他端側は、分岐して、水栓用混合手段9および風呂用混合手段11にそれぞれ接続されている。更に、水栓用混合手段9および風呂用混合手段11には、それぞれ、給水配管2が接続されている。
【0014】
水栓用混合手段9は、貯湯タンク1内から給湯配管8を介して供給される高温の湯と、給水配管2から供給される水とを混合することによって湯を温度調節するものであり、例えば湯と水との混合比を任意に調節可能な混合弁で構成することができる。水栓用混合手段9にて温度調節された湯は、水栓用給湯経路10に流入する。水栓用給湯経路10の下流側は、例えば風呂のシャワーや台所および洗面所の蛇口などの給湯端末(以下、これらを総称して「水栓側出湯端末」と呼ぶ)に接続されている。水栓側出湯端末からの出湯は、水栓用給湯経路10に設けられた流量センサなどの水栓用給湯指示検出手段20により検出可能である。水栓用給湯指示検出手段20より上流側の水栓用給湯経路10からは、連絡配管(連絡経路)14が分岐している。
【0015】
風呂用混合手段11は、水栓用混合手段9と同様の構成であり、貯湯タンク1内から給湯配管8を介して供給される高温の湯と、給水配管2から供給される水とを混合することによって湯を温度調節可能になっている。風呂用混合手段11にて温度調節された湯は、風呂用給湯経路12に流入する。風呂用給湯経路12の下流側は、経路切替手段13に接続されている。経路切替手段13には、連絡配管14と、湯はり経路19とが更に接続されている。湯はり経路19は、風呂の浴槽に接続されている。湯はり経路19の途中には、湯水供給量検出手段を備えた風呂給湯電磁弁15が設置されている。本実施形態では、風呂用給湯経路12および湯はり経路19により浴槽給湯経路が構成される。
【0016】
経路切替手段13は、風呂用給湯経路12から流れて来る湯のみを湯はり経路19へ流す第1の状態(すなわち、風呂用給湯経路12と連絡配管14との間を遮断する状態)と、風呂用給湯経路12から流れて来る湯を連絡配管14へ流す第2の状態(すなわち、風呂用給湯経路12と連絡配管14とを連通させる状態)と、風呂用給湯経路12から流れて来る湯と連絡配管14から流れて来る湯との両方を湯はり経路19へ流す第3の状態との、少なくとも3つの状態に切替可能に構成されている。経路切替手段13は、例えば、上記第1〜第3の状態に切り替え可能な三方弁で構成することができる。
【0017】
使用者は、例えば台所や浴室などに設置されたリモコン(設定手段)18を操作することにより、水栓側出湯端末への給湯温度(以下、「水栓給湯温度」と称する)と、浴槽への給湯温度(以下、「浴槽給湯温度」と称する)とをそれぞれ所望の値に設定することができる。
【0018】
前述した循環ポンプ4、加熱手段5、水栓用混合手段9、風呂用混合手段11、経路切替手段13、風呂給湯電磁弁15およびリモコン18は、貯湯タンクユニット100内に設置された制御部(制御手段)17と電気的に接続されており、これら各部の動作は制御部17により制御される。
【0019】
例えば、制御部17は、水栓用給湯経路10を流れる湯の温度を温度センサ(図示せず)により検出し、その検出値が目標温度に一致するように水栓用混合手段9の混合比をフィードバック制御することができる。また、制御部17は、風呂用給湯経路12を流れる湯の温度を温度センサ(図示せず)により検出し、その検出値が目標温度に一致するように風呂用混合手段11の混合比をフィードバック制御することができる。
【0020】
使用者は、リモコン18を操作することにより、浴槽への給湯を指示するとともに、浴槽への湯の供給量を所望の値に設定することができる。浴槽への給湯が指示された場合、制御部17は、風呂給湯電磁弁15を開弁して、浴槽への湯の供給を開始する。そして、風呂給湯電磁弁15にて検出される浴槽への湯の供給量が、使用者により設定された供給量以上になった場合には、風呂給湯電磁弁15を閉弁し、浴槽への湯の供給を遮断する。
【0021】
次に、上述のように構成された貯湯式給湯機の各給湯動作について説明する。まず、図2を参照して、水栓側出湯端末と浴槽側とに同時に給湯する場合の給湯動作について説明する。図2は、水栓側出湯端末と浴槽側とに同時に給湯する場合の給湯経路を示す図である。同図において、湯水の流れる経路を太線で示している(以下、図3,図4も同様)。
【0022】
使用者により水栓側出湯端末(例えばシャワー)が開かれ、水栓用給湯指示検出手段20によって流れが検出されると、水栓側出湯端末への給湯指示があると判断される。水栓側出湯端末への給湯指示があり、且つ、浴槽への給湯指示もある場合には、図2に示すように、経路切替手段13は、風呂用給湯経路12から流れて来る湯のみを湯はり経路19へ流す第1の状態に切り替えられる。この状態では、風呂用給湯経路12から連絡配管14への経路は遮断される。従って、風呂用混合手段11で温度調節されて風呂用給湯経路12に流入した湯は、湯はり経路19を通って、浴槽に供給される。また、水栓用混合手段9で温度調節されて水栓用給湯経路10に流入した湯は、水栓側出湯端末に供給される。
【0023】
このとき、水栓用混合手段9では、水栓用給湯経路10を流れる湯の温度が、使用者により設定された水栓給湯温度に一致するように、給湯配管8からの湯と給水配管2からの水との混合比が制御される。これにより、上記水栓給湯温度になるように調節された湯が、水栓用給湯経路10を通って水栓側出湯端末に供給される。
【0024】
一方、風呂用混合手段11では、風呂用給湯経路12を流れる湯の温度が、使用者により設定された浴槽給湯温度に一致するように、給湯配管8からの湯と給水配管2からの水との混合比が制御される。これにより、上記浴槽給湯温度になるように調節された湯が風呂用給湯経路12および湯はり経路19を通って浴槽に供給される。
【0025】
上述の給湯動作によれば、水栓側出湯端末と浴槽側とで給湯経路が独立しているため、水栓側出湯端末と浴槽側とで異なる温度で湯を供給可能である。このため、使用者が水栓給湯温度と浴槽給湯温度とを異なる値に設定した場合であっても、その両方の温度で同時に給湯することができる。
【0026】
次に、水栓側出湯端末のみに給湯する場合の給湯動作について説明する。図3は、水栓側出湯端末のみに給湯する場合の給湯経路を示す図である。浴槽への給湯指示がない状態で使用者により水栓側出湯端末が開かれ、水栓側出湯端末への給湯指示が検出された場合には、図3に示すように、経路切替手段13は、風呂用給湯経路12から流れて来る湯を連絡配管14へ流す第2の状態に切り替えられる。これにより、風呂用混合手段11で温度調節されて風呂用給湯経路12に流入した湯は、連絡配管14を通って、水栓用給湯経路10に合流する。このため、水栓用混合手段9で温度調節された湯と、風呂用混合手段11で温度調節された湯とを合計した量の湯が水栓側出湯端末に供給される。
【0027】
このとき、水栓用混合手段9では、水栓用給湯経路10を流れる湯の温度が、使用者により設定された水栓給湯温度に一致するように、給湯配管8からの湯と給水配管2からの水との混合比が制御される。また、風呂用混合手段11においても、風呂用給湯経路12を流れる湯の温度が、使用者により設定された水栓給湯温度に一致するように、給湯配管8からの湯と給水配管2からの水との混合比が制御される。すなわち、水栓用混合手段9と風呂用混合手段11との何れにおいても、上記水栓給湯温度に一致するように温度調節がなされる。このため、水栓側出湯端末に供給される湯の温度を、使用者により設定された水栓給湯温度に一致させることができる。
【0028】
上述した給湯動作によれば、水栓用混合手段9を通る経路と、風呂用混合手段11を通る経路との二つの経路から水栓側出湯端末に湯を供給することができる。このため、水栓用混合手段9側のみの一経路から水栓側出湯端末に湯を供給すると比べて、配管抵抗が減少するため、水栓側出湯端末に対し大流量で給湯することが可能となる。
【0029】
なお、図3に示す給湯動作を実行中に浴槽への給湯指示が発生した場合には、制御部17は、図2に示す給湯動作に移行するように制御する。すなわち、経路切替手段13を第1の状態に切り替え、風呂用混合手段11側の目標温度を浴槽給湯温度に変更すればよい。
【0030】
次に、浴槽側のみに給湯する場合の給湯動作について説明する。図4は、浴槽側のみに給湯する場合の給湯経路を示す図である。浴槽への給湯指示があり、且つ水栓側出湯端末が開かれていない場合には、図4に示すように、経路切替手段13は、風呂用給湯経路12から流れて来る湯と、連絡配管14から流れて来る湯との両方を湯はり経路19へ流す第3の状態に切り替える。これにより、風呂用混合手段11で温度調節された湯が湯はり経路19に流入するのに加えて、水栓用混合手段9で温度調節された湯が連絡配管14を通って湯はり経路19に合流する。このため、風呂用混合手段11で温度調節された湯と、水栓用混合手段9で温度調節された湯とを合計した量の湯が浴槽に供給される。
【0031】
このとき、風呂用混合手段11では、風呂用給湯経路12を流れる湯の温度が、使用者により設定された浴槽給湯温度に一致するように、給湯配管8からの湯と給水配管2からの水との混合比が制御される。また、水栓用混合手段9においても、水栓用給湯経路10を流れる湯の温度が、使用者により設定された浴槽給湯温度に一致するように、給湯配管8からの湯と給水配管2からの水との混合比が制御される。すなわち、風呂用混合手段11と水栓用混合手段9との何れにおいても、浴槽給湯温度に一致するように温度調節がなされる。このため、浴槽に供給される湯の温度を、使用者により設定された浴槽給湯温度に一致させることができる。
【0032】
上述した給湯動作によれば、風呂用混合手段11を通る経路と、水栓用混合手段9を通る経路との二つの経路から浴槽に湯を供給することができる。このため、風呂用混合手段11側のみの一経路から水栓側出湯端末に湯を供給すると比べて、配管抵抗が減少するため、浴槽に対し大流量で湯を供給することが可能となり、湯はりに要する時間を短縮することができる。
【0033】
なお、図4に示す給湯動作を実行中に水栓側出湯端末が開かれ、水栓側出湯端末への給湯指示が発生した場合には、制御部17は、図2に示す給湯動作に移行するように制御する。すなわち、経路切替手段13を第1の状態に切り替え、水栓用混合手段9側の目標温度を水栓給湯温度に変更すればよい。
【0034】
また、本実施形態において、制御部17は、水栓側出湯端末への給湯指示と、浴槽への給湯指示とが何れもない場合は、経路切替手段13を第1の状態として、次の給湯指示があるまで待機することが好ましい。経路切替手段13が第1の状態になっていれば、水栓側出湯端末への給湯指示と、浴槽への給湯指示との何れが発生した場合であっても、経路切替手段13を切り替えることなく迅速に給湯を開始することができるからである。
【0035】
また、図3に示す給湯動作および図4に示す給湯動作は、それを実施する運転モードと実施しない運転モードとを使用者が任意にリモコン18で設定できるようになっていてもよい。すなわち、図3に示す給湯動作を実施しない運転モードが使用者によって設定されている場合には、水栓側のみに給湯するとき、経路切替手段13により連絡配管14と風呂用給湯経路12との連通を遮断し、水栓用混合手段9側のみから水栓側出湯端末に給湯してもよい。また、図4に示す給湯動作を実施しない運転モードが使用者によって設定されている場合には、浴槽側のみに給湯するとき、経路切替手段13により連絡配管14と風呂用給湯経路12との連通を遮断し、風呂用混合手段11のみから浴槽に給湯してもよい。
【符号の説明】
【0036】
1 貯湯タンク
2 給水配管
5 加熱手段
8 給湯配管
9 水栓用混合手段
10 水栓用給湯経路
11 風呂用混合手段
12 風呂用給湯経路
13 経路切替手段
14 連絡配管
15 風呂給湯電磁弁
17 制御部
18 リモコン
19 湯はり経路
20 水栓用給湯指示検出手段
100 貯湯タンクユニット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
加熱手段で加熱された湯を貯湯する貯湯タンクと、
前記貯湯タンク内から取り出された高温の湯と、前記貯湯タンク外から供給される水とを混合することによって湯を温度調節する風呂用混合手段と、
前記風呂用混合手段と風呂の浴槽との間を接続する浴槽給湯経路と、
前記貯湯タンク内から取り出された高温の湯と、前記貯湯タンク外から供給される水とを混合することによって湯を温度調節する水栓用混合手段と、
前記水栓用混合手段と水栓側出湯端末との間を接続する水栓用給湯経路と、
前記浴槽給湯経路と前記水栓用給湯経路との間を連絡する連絡経路と、
前記風呂用混合手段で温度調節された湯を前記浴槽給湯経路を介して前記浴槽に供給すると同時に前記水栓用混合手段で温度調節された湯を前記水栓用給湯経路を介して前記水栓側出湯端末に供給する第1の状態と、前記風呂用混合手段で温度調節された湯を前記連絡経路を介して前記水栓用給湯経路に合流させることにより、前記水栓用混合手段で温度調節された湯と前記風呂用混合手段で温度調節された湯との双方を同時に前記水栓側出湯端末に供給する第2の状態と、前記水栓用混合手段で温度調節された湯を前記連絡経路を介して前記浴槽給湯経路に合流させることにより、前記風呂用混合手段で温度調節された湯と前記水栓用混合手段で温度調節された湯との双方を同時に前記浴槽に供給する第3の状態とに少なくとも切り替え可能な経路切替手段と、
前記風呂用混合手段、前記水栓用混合手段および前記経路切替手段の作動を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項2】
前記水栓側出湯端末への給湯温度である水栓給湯温度を使用者が設定可能とする設定手段を備え、
前記水栓側出湯端末への給湯指示があり、且つ前記浴槽への給湯指示がない場合に、前記制御手段は、前記経路切替手段を前記第2の状態とし、前記水栓用混合手段から出る湯の温度が前記設定された水栓給湯温度になるように前記水栓用混合手段を制御し、前記風呂用混合手段から出る湯の温度が前記設定された水栓給湯温度になるように前記風呂用混合手段を制御することを特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯機。
【請求項3】
前記浴槽への給湯温度である浴槽給湯温度を使用者が設定可能とする設定手段を備え、
前記浴槽への給湯指示があり、且つ前記水栓側出湯端末への給湯指示がない場合に、前記制御手段は、前記経路切替手段を前記第3の状態とし、前記風呂用混合手段から出る湯の温度が前記設定された浴槽給湯温度になるように前記風呂用混合手段を制御し、前記水栓用混合手段から出る湯の温度が前記設定された浴槽給湯温度になるように前記水栓用混合手段を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の貯湯式給湯機。
【請求項4】
前記水栓側出湯端末への給湯温度である水栓給湯温度と、前記浴槽への給湯温度である浴槽給湯温度とを使用者がそれぞれ設定可能とする設定手段を備え、
前記水栓側出湯端末への給湯指示と前記浴槽への給湯指示とが共にある場合に、前記制御手段は、前記経路切替手段を前記第1の状態とし、前記水栓用混合手段から出る湯の温度が前記設定された水栓給湯温度になるように前記水栓用混合手段を制御し、前記風呂用混合手段から出る湯の温度が前記設定された浴槽給湯温度になるように前記風呂用混合手段を制御することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の貯湯式給湯機。
【請求項5】
前記水栓側出湯端末への給湯指示と前記浴槽への給湯指示とが何れもない場合に、前記制御手段は、前記経路切替手段を前記第1の状態として、給湯指示があるまで待機することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項記載の貯湯式給湯機。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate