貯湯式給湯機
【課題】安定した湯の供給を行うことができる、使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ること。
【解決手段】貯湯タンク２０と、貯湯タンク２０の下部へ市水を供給する給水管路３０と、貯湯タンク２０に貯留された湯水を浴槽１５０に供給する注湯管路ＣＬと、給水管路３０に備えられ、給水管路３０内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段７０と、注湯管路ＣＬに備えられ、注湯管路ＣＬ内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部８１と、回収部８１に集められた微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段８２と、を備えた。
【解決手段】貯湯タンク２０と、貯湯タンク２０の下部へ市水を供給する給水管路３０と、貯湯タンク２０に貯留された湯水を浴槽１５０に供給する注湯管路ＣＬと、給水管路３０に備えられ、給水管路３０内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段７０と、注湯管路ＣＬに備えられ、注湯管路ＣＬ内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部８１と、回収部８１に集められた微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段８２と、を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクを有する貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱源機で沸き上げられた湯を貯湯タンクに一旦貯留し、該貯湯タンクに接続された給湯管路の端部に設けた給湯栓をユーザが開けたときに貯湯タンク内の湯がそのまま、または水と混合して出湯するように構成された給湯機では、貯湯タンク内部に微小泡を導入して洗浄する自動洗浄機能が付加されたものも開発されている。（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された給湯機では、洗浄後に残留した微小泡が貯湯タンクや管路内で結合し大きな泡となって残留する。この状態で浴槽や蛇口へ給湯すると、多量の泡が間欠的に出湯とともに浴槽や蛇口に出ることになり、結果として給湯湯量が安定しなかったり、空気混じりの出湯となるなど使い勝手に問題があった。
【０００５】
本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、安定した湯の供給を行うことができる、使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、貯湯タンクに貯留された湯水を浴槽に供給する注湯管路と、給水管路に備えられ、給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、注湯管路に備えられ、注湯管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、回収部に集められた微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安定した湯の供給を行うことができる使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯機の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２による貯湯式給湯機の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３による貯湯式給湯機の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態４による貯湯式給湯機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において説明の中心となる流路は太線で示し、その流路内の流れを矢印で示す。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による貯湯式給湯機の一例を示す構成図である。同図に示す貯湯式給湯機１２０は、市水等の低温水を熱源機で湯に沸き上げて所望箇所に給湯する機能と、浴槽１５０に適温の温水を供給する機能と、浴槽１５０で用いられた浴水１５０ａを追焚きする機能とを有するものであり、当該貯湯式給湯機１２０は、ヒートポンプユニット１０と給湯ユニット１００とを備えている。以下、貯湯式給湯機１２０の各構成要素について説明する。
【００１１】
ヒートポンプユニット１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、沸上げ用熱交換器３と、膨張弁５と、蒸発器７と、これらを環状に接続する循環配管９とによって構成された冷凍サイクルシステムを有し、熱源機として機能する。上記の冷凍サイクルシステムでは、冷媒が圧縮機１で圧縮されて高温、高圧となった後に沸上げ用熱交換器３で放熱し、膨張弁５で減圧され、蒸発器７で吸熱してガス状態となって圧縮機１に吸入される。
【００１２】
一方、給湯ユニット１００は、貯湯タンク２０、給水管路３０、加熱循環管路４０、熱源用循環管路５０、追焚き用循環管路６０、追焚き用熱交換器６５、給湯管路８０、制御部９０を有している。
【００１３】
貯湯タンク２０は、ステンレスによって形成され、給水管路３０から供給される水を貯留すると共にヒートポンプユニット１０で沸き上げられた湯を貯留するものであり、常に満水状態に保たれる。
【００１４】
給水管路３０は、市水等の低温水を貯湯タンク２０、第１混合弁７５ａ，第２混合弁７５ｂ、給湯栓１６０に供給する管路であり、第１〜４給水管部３０ａ〜３０ｄと水圧を所定値以下にする減圧弁２５とを含んでいる。第１給水管部３０ａは水道等の水源（図示せず）と減圧弁２５とを繋ぎ、第２給水管部３０ｂは減圧弁２５と貯湯タンク２０の下部とを繋ぎ、第３給水管部３０ｃは減圧弁２５と第１，第２混合弁７５ａ，７５ｂとを繋ぐ。また、第４給水管部３０ｄは第１給水管部３０ａから分岐して該第１給水管部３０ａと給湯栓１６０とを繋いでいる。なお、貯湯タンク２０内を洗浄するために、第２給水管部３０ｂには、内部を流れる水に微小泡を発生、供給する微小泡発生手段７０が配置されている。
【００１５】
加熱循環管路４０は、貯湯タンク２０の下部から水を取水して貯湯タンク２０の上部から該貯湯タンク２０に戻す管路であり、往き管４０ａ，戻り管４０ｂ、および沸上げ用送水ポンプ３５を含んでいる。往き管４０ａは貯湯タンク２０の下部と沸上げ用熱交換器３とを繋ぎ、戻り管４０ｂは沸上げ用熱交換器３と貯湯タンク２０の上部とを繋ぐ。沸上げ用送水ポンプ３５は、往き管４０ａの途中に設けられている。
【００１６】
熱源用循環管路５０は、貯湯タンク２０の上部から湯を取水して貯湯タンク２０の下部から該貯湯タンク２０に戻す管路であり、往き管５０ａ，戻り管５０ｂ、および熱源用送水ポンプ４５を含んでいる。往き管５０ａは貯湯タンク２０の上部と追焚き用熱交換器６５の上部とを繋ぎ、戻り管５０ｂは追焚き用熱交換器６５の下部と貯湯タンク２０の下部とを繋いでいる。熱源用送水ポンプ４５は、戻り管５０ｂの途中に設けられている。
【００１７】
追焚き用循環管路６０は、浴槽１５０の側部から浴水１５０ａを取水して浴槽１５０の側部から該浴槽１５０に戻す管路であり、往き管６０ａ、戻り管６０ｂ、および追焚き用送水ポンプ５５を含んでいる。往き管６０ａは、浴槽１５０の側部と追焚き用熱交換器６５の下部にある浴槽側入口とを繋ぎ、戻り管６０ｂは、追焚き用熱交換器６５の上部にある浴槽側出口と浴槽１５０の側部とを繋ぐ。追焚き用送水ポンプ５５は往き管６０ａの途中に設けられている。
【００１８】
追焚き用熱交換器６５は、複数の伝熱プレートが該追焚き用熱交換器６５での高さ方向に積層されたプレート式熱交換器であり、熱源用循環管路５０を流れる湯と追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａとの間で熱交換を行って浴水１５０ａを加温する。
【００１９】
給湯管路８０は、貯湯タンク２０に貯留された湯を浴槽１５０と給湯栓１６０に供給するものであり、第１〜３給湯管部８０ａ〜８０ｃ、第１混合弁７５ａ、および第２混合弁７５ｂを含んでいる。
【００２０】
第１給湯管部８０ａにおける貯湯タンク２０側の端部は熱源用循環管路５０の往き管５０ａと共用される共用管路ＣＬになっており、当該第１給湯管部８０ａでの下流側端部は２つの流路に分岐して一方が第１混合弁７５ａに、他方が第２混合弁７５ｂにそれぞれ接続されている。また、第２給湯管路部８０ｂは、第１混合弁７５ａと追焚き用循環管路６０での戻り管６０ｂとを繋いでおり、追焚き用循環管路６０は給湯管路８０の一部となっている。第１給湯管部８０ａ、第１混合弁７５ａ、第２給湯管部８０ｂ、および追焚き用循環管路６０により、貯湯タンク２０内の湯を浴槽１５０に給湯する注湯管路ＢＬが構成されている。したがって、注湯管路ＢＬは追焚き用循環管路６０を含んでいる。
【００２１】
給湯管路８０における第３給湯管部８０ｃの上流端は第２混合弁７５ｂに接続され、当該第３給湯管部８０ｃでの下流側端部は給湯栓１６０に接続されている。
【００２２】
第２給湯管部８０ｂの途中には、内部を流れる湯水内に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡が、その浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１が設けられている。この微小泡の回収部８１は、縦方向に配置された第２給湯管部８０ｂの縦の最上部に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１には、該回収部８１に集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を第２給湯管部８０ｂの系外へ放出可能に構成された放出手段８２が接続されている。この放出手段８２は例えば、市販の空気抜き弁（空気と水が混ざった流体中から空気だけを排出する弁）などを用いることができる。
【００２３】
制御部９０は、リモコン操作部９５からユーザにより入力された沸上げ開始時刻、沸上げ温度、湯張り湯量、給湯温度等の情報に基づいてヒートポンプユニット１０、沸上げ用送水ポンプ３５、熱源用送水ポンプ４５、追焚き用送水ポンプ５５、微小泡発生手段７０、第１混合弁７５ａ、および第２混合弁７５ｂの動作を制御する。第１混合弁７５ａおよび第２混合弁７５ｂの各々は、電動式の混合弁である。リモコン操作部９５は、制御部９０に有線接続または無線接続されて、制御部９０に対する入力装置として用いられる。
【００２４】
以上説明した構成を有する貯湯式給湯機１２０では、ユーザが設定した沸上げ開始時刻になると制御部９０による制御の下にヒートポンプユニット１０および沸上げ用送水ポンプ３５が動作して、沸上げ運転が行われる。このとき、貯湯タンク２０の下部から取水された水が加熱循環管路４０を流れ、沸上げ用熱交換器３を通過する過程で湯に沸き上げられて貯湯タンク２０の上部から貯湯タンク２０に戻される。加熱循環管路４０での往き管４０ａの下流側端部には図示を省略した温度センサが設けられており、制御部９０は、この温度センサの検知温度を監視して該検知温度が所定温度になると沸上げ運転を終了させる。
【００２５】
ユーザがリモコン操作部９５から湯張りを指示すると、制御部９０により第１混合弁７５ａの動作が制御され、貯湯タンク２０内の湯が市水と混合されて所定の湯温に調整されて浴槽１５０に所定量給湯される。また、ユーザが給湯栓１６０を開にすると、制御部９０により第２湯水混合弁７５ｂの動作が制御され、貯湯タンク２０内の湯が市水と混合されて所定の湯温に調整されて当該給湯栓１６０から給湯される。
【００２６】
そして、ユーザがリモコン操作部９５から浴水１５０ａの追焚きを指示すると、制御部９０による制御の下に熱源用送水ポンプ４５および追焚き用送水ポンプ５５が動作して、追焚き運転が行われる。
【００２７】
このとき、貯湯タンク２０の上部から取水された湯が熱源用循環管路５０を流れて貯湯タンク２０の下部から該貯湯タンク２０に戻される一方で、浴槽１５０から取水された浴水１５０ａが追焚き用循環管路６０を流れて浴槽１５０に戻される。熱源用循環管路５０を流れる湯と追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａとの間で追焚き用熱交換器６５により熱交換が行われて、浴水１５０ａが追焚きされる。追焚き用循環管路６０での戻り管６０ｂには図示を省略した温度センサが設けられており、制御部９０は、この温度センサの検知温度を監視して該検知温度が所定温度になると追焚き運転を終了させる。
【００２８】
次に、本発明の特徴的な動作について説明する。この貯湯式給湯機１２０では、給水管路３０を通って市水等の低温水を貯湯タンク２０に貯留したり、前述の湯張り動作や給湯栓１６０からの給湯動作などの際に、第２給水管部３０ｂと貯湯タンク２０を繋ぐ部分に設置された微小泡発生手段７０を制御部９０が動作させることにより、微小泡発生手段７０から第２給水管部３０ｂ内を流れる低温水内に微小泡を発生させる。それにより、発生した微小泡が貯湯タンク２０内部の湯水中に放出され、その一部が貯湯タンク２０内部表面に吸着することで堆積していた汚れを除去すると共に、貯湯タンク２０内部表面への汚れ付着を防止する。
【００２９】
また、貯湯タンク２０内部に導入した微小泡を含む水は、湯はり動作をすることで給湯管路８０から第１給湯管部８０ａ、第２給湯管部８０ｂを通り浴槽１５０へと微小泡を供給する。湯はり動作を停止すると給湯管路８０、第１給湯管部８０ａ、第２給湯管部８０ｂ内に微小泡が滞留する。そこで第２給湯管部８０ｂに逆Ｕ字状に配置された回収部８１を設けることで給湯管路８０内に滞留した微小泡を回収部８１に集めることができる。その後、回収部８１に備えた放出手段８２で滞留した泡が集成して生じた空気を外部へ逃がす。これにより、次に湯はりする際に残留した微小泡が集成して大きな泡となったまま残留することがないので、安定した湯の供給をすることができる。
【００３０】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２による貯湯式給湯機１２０ａを示す構成図である。図２において図１と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機１２０ａには、第３給湯管部８０ｃの途中に、内部を流れる湯水に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡がその浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１ａが設けられている。この微小泡の回収部８１ａは、第３給湯管部８０ｃの途中に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１ａには、該回収部８１ａに集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を第３給湯管部８０ｃの系外へ放出可能に構成された放出手段８２ａが接続されている。この放出手段８２ａは、例えば市販の空気抜き弁などを用いることができる。
【００３１】
貯湯タンク２０内部に発生した微小泡は給湯栓１６０を開にする給湯動作をすることで給湯管路８０から第１給湯管部８０ａ、第３給湯管部８０ｃを通り給湯栓１６０へと微小泡を供給する。給湯動作を停止すると給湯管路８０内に微小泡が滞留する。そこで第３給湯管部８０ｃに回収部８１ａを設けることで第３給湯管部８０ｃ内に滞留した微小泡を集めることができる。その後、回収部８１ａに設けた放出手段８２で外部へ滞留した泡が集成した空気を逃がすことができ、残留した微小泡が集成して大きな泡となったまま残留することがないので、次に給湯する際に安定した湯の供給をすることができる。
【００３２】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３による貯湯式給湯機１２０ｂを示す構成図である。図３において図１、図２と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機１２０ｂには、加熱循環管路４０の途中に、内部を流れる湯水に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡がその浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１ｂが設けられている。この微小泡の回収部８１ｂは、加熱循環管路４０の沸上げ用送水ポンプ３５よりも上流となる往き管４０ａに残留する微小泡を集められるように、当該往き管４０ａの途中に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１ｂには、該回収部８１ｂに集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を加熱循環管路４０の系外へ放出可能に構成された放出手段８２ｂが接続されている。この放出手段８２ｂは、例えば市販の空気抜き弁などを用いることができる。
【００３３】
貯湯タンク２０内部に発生した微小泡は沸上げ運転をすることで加熱循環管路４０へと微小泡を供給する。沸上げ運転を停止すると加熱循環管路４０内に微小泡が滞留する。そこで沸上げ用送水ポンプ３５の上流の往き管４０ａに回収部８１ｂを設けることで往き管４０ａ内に滞留した微小泡を集めることができる。集めた微小泡は集成し空気だまりとなるが、回収部８１ｂに設けた放出手段８２ｂで外部へ逃がすことができ、次に沸上げ運転をする際に沸上げ用送水ポンプ３５に空気が混ざった湯水を供給することがないので、沸上げ用送水ポンプ３５が空気を巻き込んで空転したり、流れが脈動して沸上げ動作や沸上げ温度に影響を与えることがないので、安定した湯の供給をすることができる。
【００３４】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４による貯湯式給湯機１２０ｃを示す構成図である。図４において図１から図３と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本発明の実施の形態４の貯湯式給湯機１２０ｃには、熱源用循環管路５０の途中に、内部を流れる湯水に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡がその浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１ｃが設けられている。この微小泡の回収部８１ｃは、熱源用循環管路５０の熱源用送水ポンプ４５よりも上流となる往き管５０ａに残留する微小泡を集められるように、当該往き管５０ａの途中に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１ｃには、該回収部８１ｃに集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を熱源用循環管路５０の系外へ放出可能に構成された放出手段８２ｃが接続されている。この放出手段８２ｃは、本実施の形態４においては、貯湯タンク２０の上部に接続された共用配管ＣＬ（一部が熱源用循環管路５０と共通）上に設けた回収部８１ｃに接続されており、前述の実施の形態１から３と同様、市販の空気抜き弁などを用いることができる。
【００３５】
貯湯タンク２０内部に発生した微小泡は追焚き運転をすることで熱源用循環管路５０へと微小泡を供給する。追焚き運転を停止すると熱源用循環管路５０内に微小泡が滞留する。そこで熱源用送水ポンプ４５の上流の往き管５０ａに回収部８１ｃを設けることで往き管５０ａ内に滞留した微小泡を集めることができる。集めた微小泡は集成し空気だまりとなるが、回収部８１ｃに設けた放出手段８２ｃで外部へ逃がすことができ、次に追焚き運転をする際に熱源用送水ポンプ４５に空気が混ざった湯水を供給することがないので、熱源用送水ポンプ４５が空気を巻き込んで空転したり、流れが脈動して追焚き動作に影響を与えることがないので、安定した湯の供給をすることができる。また、回収部８１ｃおよび放出手段８２ｃを共用管路ＣＬ上に設けたので、貯湯タンク２０からの各出湯先への出湯後に貯湯タンク２０内に残留し集成した微小泡から生じた空気だまりをも回収し系外へ放出することが可能となり、安定した湯の供給をすることができる。
【００３６】
以上本発明によれば、安定した湯の供給を行うことができる使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 圧縮機
３ 沸上げ用熱交換器
５ 膨張弁
７ 蒸発器
９ 循環配管
１０ ヒートポンプユニット
２０ 貯湯タンク
２５ 減圧弁
３０ 給水管路
３０ａ 第１給水管部
３０ｂ 第２給水管部
３０ｃ 第３給水管部
３０ｄ 第４給水管部
３５ 沸上げ用送水ポンプ
４０ 加熱循環管路
４０ａ 往き管
４０ｂ 戻り管
４５ 熱源用送水ポンプ
５０ 熱源用循環管路
５０ａ 往き管
５０ｂ 戻り管
５５ 追焚き用送水ポンプ
６０ 追焚き用循環管路
６０ａ 往き管
６０ｂ 戻り管
６５ 追焚き用熱交換器
７０ 微小泡発生手段
７５ａ 第１混合弁
７５ｂ 第２混合弁
８０ 給湯管路
８０ａ 第１給湯管部
８０ｂ 第２給湯管部
８０ｃ 第３給湯管部
８１、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ 回収部
８２、８２ａ、８２ｂ，８２ｃ 放出手段
９０ 制御部
９５ リモコン操作部
１００ 給湯ユニット
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ 貯湯式給湯機
１５０ 浴槽
１５０ａ 浴水
１６０ 給湯栓
ＢＬ 注湯管路
ＣＬ 共用管路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクを有する貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
熱源機で沸き上げられた湯を貯湯タンクに一旦貯留し、該貯湯タンクに接続された給湯管路の端部に設けた給湯栓をユーザが開けたときに貯湯タンク内の湯がそのまま、または水と混合して出湯するように構成された給湯機では、貯湯タンク内部に微小泡を導入して洗浄する自動洗浄機能が付加されたものも開発されている。（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された給湯機では、洗浄後に残留した微小泡が貯湯タンクや管路内で結合し大きな泡となって残留する。この状態で浴槽や蛇口へ給湯すると、多量の泡が間欠的に出湯とともに浴槽や蛇口に出ることになり、結果として給湯湯量が安定しなかったり、空気混じりの出湯となるなど使い勝手に問題があった。
【０００５】
本発明は以上のような問題点を解決するためになされたものであり、安定した湯の供給を行うことができる、使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の貯湯式給湯機は、貯湯タンクと、貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、貯湯タンクに貯留された湯水を浴槽に供給する注湯管路と、給水管路に備えられ、給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、注湯管路に備えられ、注湯管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、回収部に集められた微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、安定した湯の供給を行うことができる使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１による貯湯式給湯機の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態２による貯湯式給湯機の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態３による貯湯式給湯機の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態４による貯湯式給湯機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において説明の中心となる流路は太線で示し、その流路内の流れを矢印で示す。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による貯湯式給湯機の一例を示す構成図である。同図に示す貯湯式給湯機１２０は、市水等の低温水を熱源機で湯に沸き上げて所望箇所に給湯する機能と、浴槽１５０に適温の温水を供給する機能と、浴槽１５０で用いられた浴水１５０ａを追焚きする機能とを有するものであり、当該貯湯式給湯機１２０は、ヒートポンプユニット１０と給湯ユニット１００とを備えている。以下、貯湯式給湯機１２０の各構成要素について説明する。
【００１１】
ヒートポンプユニット１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１と、沸上げ用熱交換器３と、膨張弁５と、蒸発器７と、これらを環状に接続する循環配管９とによって構成された冷凍サイクルシステムを有し、熱源機として機能する。上記の冷凍サイクルシステムでは、冷媒が圧縮機１で圧縮されて高温、高圧となった後に沸上げ用熱交換器３で放熱し、膨張弁５で減圧され、蒸発器７で吸熱してガス状態となって圧縮機１に吸入される。
【００１２】
一方、給湯ユニット１００は、貯湯タンク２０、給水管路３０、加熱循環管路４０、熱源用循環管路５０、追焚き用循環管路６０、追焚き用熱交換器６５、給湯管路８０、制御部９０を有している。
【００１３】
貯湯タンク２０は、ステンレスによって形成され、給水管路３０から供給される水を貯留すると共にヒートポンプユニット１０で沸き上げられた湯を貯留するものであり、常に満水状態に保たれる。
【００１４】
給水管路３０は、市水等の低温水を貯湯タンク２０、第１混合弁７５ａ，第２混合弁７５ｂ、給湯栓１６０に供給する管路であり、第１〜４給水管部３０ａ〜３０ｄと水圧を所定値以下にする減圧弁２５とを含んでいる。第１給水管部３０ａは水道等の水源（図示せず）と減圧弁２５とを繋ぎ、第２給水管部３０ｂは減圧弁２５と貯湯タンク２０の下部とを繋ぎ、第３給水管部３０ｃは減圧弁２５と第１，第２混合弁７５ａ，７５ｂとを繋ぐ。また、第４給水管部３０ｄは第１給水管部３０ａから分岐して該第１給水管部３０ａと給湯栓１６０とを繋いでいる。なお、貯湯タンク２０内を洗浄するために、第２給水管部３０ｂには、内部を流れる水に微小泡を発生、供給する微小泡発生手段７０が配置されている。
【００１５】
加熱循環管路４０は、貯湯タンク２０の下部から水を取水して貯湯タンク２０の上部から該貯湯タンク２０に戻す管路であり、往き管４０ａ，戻り管４０ｂ、および沸上げ用送水ポンプ３５を含んでいる。往き管４０ａは貯湯タンク２０の下部と沸上げ用熱交換器３とを繋ぎ、戻り管４０ｂは沸上げ用熱交換器３と貯湯タンク２０の上部とを繋ぐ。沸上げ用送水ポンプ３５は、往き管４０ａの途中に設けられている。
【００１６】
熱源用循環管路５０は、貯湯タンク２０の上部から湯を取水して貯湯タンク２０の下部から該貯湯タンク２０に戻す管路であり、往き管５０ａ，戻り管５０ｂ、および熱源用送水ポンプ４５を含んでいる。往き管５０ａは貯湯タンク２０の上部と追焚き用熱交換器６５の上部とを繋ぎ、戻り管５０ｂは追焚き用熱交換器６５の下部と貯湯タンク２０の下部とを繋いでいる。熱源用送水ポンプ４５は、戻り管５０ｂの途中に設けられている。
【００１７】
追焚き用循環管路６０は、浴槽１５０の側部から浴水１５０ａを取水して浴槽１５０の側部から該浴槽１５０に戻す管路であり、往き管６０ａ、戻り管６０ｂ、および追焚き用送水ポンプ５５を含んでいる。往き管６０ａは、浴槽１５０の側部と追焚き用熱交換器６５の下部にある浴槽側入口とを繋ぎ、戻り管６０ｂは、追焚き用熱交換器６５の上部にある浴槽側出口と浴槽１５０の側部とを繋ぐ。追焚き用送水ポンプ５５は往き管６０ａの途中に設けられている。
【００１８】
追焚き用熱交換器６５は、複数の伝熱プレートが該追焚き用熱交換器６５での高さ方向に積層されたプレート式熱交換器であり、熱源用循環管路５０を流れる湯と追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａとの間で熱交換を行って浴水１５０ａを加温する。
【００１９】
給湯管路８０は、貯湯タンク２０に貯留された湯を浴槽１５０と給湯栓１６０に供給するものであり、第１〜３給湯管部８０ａ〜８０ｃ、第１混合弁７５ａ、および第２混合弁７５ｂを含んでいる。
【００２０】
第１給湯管部８０ａにおける貯湯タンク２０側の端部は熱源用循環管路５０の往き管５０ａと共用される共用管路ＣＬになっており、当該第１給湯管部８０ａでの下流側端部は２つの流路に分岐して一方が第１混合弁７５ａに、他方が第２混合弁７５ｂにそれぞれ接続されている。また、第２給湯管路部８０ｂは、第１混合弁７５ａと追焚き用循環管路６０での戻り管６０ｂとを繋いでおり、追焚き用循環管路６０は給湯管路８０の一部となっている。第１給湯管部８０ａ、第１混合弁７５ａ、第２給湯管部８０ｂ、および追焚き用循環管路６０により、貯湯タンク２０内の湯を浴槽１５０に給湯する注湯管路ＢＬが構成されている。したがって、注湯管路ＢＬは追焚き用循環管路６０を含んでいる。
【００２１】
給湯管路８０における第３給湯管部８０ｃの上流端は第２混合弁７５ｂに接続され、当該第３給湯管部８０ｃでの下流側端部は給湯栓１６０に接続されている。
【００２２】
第２給湯管部８０ｂの途中には、内部を流れる湯水内に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡が、その浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１が設けられている。この微小泡の回収部８１は、縦方向に配置された第２給湯管部８０ｂの縦の最上部に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１には、該回収部８１に集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を第２給湯管部８０ｂの系外へ放出可能に構成された放出手段８２が接続されている。この放出手段８２は例えば、市販の空気抜き弁（空気と水が混ざった流体中から空気だけを排出する弁）などを用いることができる。
【００２３】
制御部９０は、リモコン操作部９５からユーザにより入力された沸上げ開始時刻、沸上げ温度、湯張り湯量、給湯温度等の情報に基づいてヒートポンプユニット１０、沸上げ用送水ポンプ３５、熱源用送水ポンプ４５、追焚き用送水ポンプ５５、微小泡発生手段７０、第１混合弁７５ａ、および第２混合弁７５ｂの動作を制御する。第１混合弁７５ａおよび第２混合弁７５ｂの各々は、電動式の混合弁である。リモコン操作部９５は、制御部９０に有線接続または無線接続されて、制御部９０に対する入力装置として用いられる。
【００２４】
以上説明した構成を有する貯湯式給湯機１２０では、ユーザが設定した沸上げ開始時刻になると制御部９０による制御の下にヒートポンプユニット１０および沸上げ用送水ポンプ３５が動作して、沸上げ運転が行われる。このとき、貯湯タンク２０の下部から取水された水が加熱循環管路４０を流れ、沸上げ用熱交換器３を通過する過程で湯に沸き上げられて貯湯タンク２０の上部から貯湯タンク２０に戻される。加熱循環管路４０での往き管４０ａの下流側端部には図示を省略した温度センサが設けられており、制御部９０は、この温度センサの検知温度を監視して該検知温度が所定温度になると沸上げ運転を終了させる。
【００２５】
ユーザがリモコン操作部９５から湯張りを指示すると、制御部９０により第１混合弁７５ａの動作が制御され、貯湯タンク２０内の湯が市水と混合されて所定の湯温に調整されて浴槽１５０に所定量給湯される。また、ユーザが給湯栓１６０を開にすると、制御部９０により第２湯水混合弁７５ｂの動作が制御され、貯湯タンク２０内の湯が市水と混合されて所定の湯温に調整されて当該給湯栓１６０から給湯される。
【００２６】
そして、ユーザがリモコン操作部９５から浴水１５０ａの追焚きを指示すると、制御部９０による制御の下に熱源用送水ポンプ４５および追焚き用送水ポンプ５５が動作して、追焚き運転が行われる。
【００２７】
このとき、貯湯タンク２０の上部から取水された湯が熱源用循環管路５０を流れて貯湯タンク２０の下部から該貯湯タンク２０に戻される一方で、浴槽１５０から取水された浴水１５０ａが追焚き用循環管路６０を流れて浴槽１５０に戻される。熱源用循環管路５０を流れる湯と追焚き用循環管路６０を流れる浴水１５０ａとの間で追焚き用熱交換器６５により熱交換が行われて、浴水１５０ａが追焚きされる。追焚き用循環管路６０での戻り管６０ｂには図示を省略した温度センサが設けられており、制御部９０は、この温度センサの検知温度を監視して該検知温度が所定温度になると追焚き運転を終了させる。
【００２８】
次に、本発明の特徴的な動作について説明する。この貯湯式給湯機１２０では、給水管路３０を通って市水等の低温水を貯湯タンク２０に貯留したり、前述の湯張り動作や給湯栓１６０からの給湯動作などの際に、第２給水管部３０ｂと貯湯タンク２０を繋ぐ部分に設置された微小泡発生手段７０を制御部９０が動作させることにより、微小泡発生手段７０から第２給水管部３０ｂ内を流れる低温水内に微小泡を発生させる。それにより、発生した微小泡が貯湯タンク２０内部の湯水中に放出され、その一部が貯湯タンク２０内部表面に吸着することで堆積していた汚れを除去すると共に、貯湯タンク２０内部表面への汚れ付着を防止する。
【００２９】
また、貯湯タンク２０内部に導入した微小泡を含む水は、湯はり動作をすることで給湯管路８０から第１給湯管部８０ａ、第２給湯管部８０ｂを通り浴槽１５０へと微小泡を供給する。湯はり動作を停止すると給湯管路８０、第１給湯管部８０ａ、第２給湯管部８０ｂ内に微小泡が滞留する。そこで第２給湯管部８０ｂに逆Ｕ字状に配置された回収部８１を設けることで給湯管路８０内に滞留した微小泡を回収部８１に集めることができる。その後、回収部８１に備えた放出手段８２で滞留した泡が集成して生じた空気を外部へ逃がす。これにより、次に湯はりする際に残留した微小泡が集成して大きな泡となったまま残留することがないので、安定した湯の供給をすることができる。
【００３０】
実施の形態２．
図２は、本発明の実施の形態２による貯湯式給湯機１２０ａを示す構成図である。図２において図１と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本発明の実施の形態２の貯湯式給湯機１２０ａには、第３給湯管部８０ｃの途中に、内部を流れる湯水に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡がその浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１ａが設けられている。この微小泡の回収部８１ａは、第３給湯管部８０ｃの途中に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１ａには、該回収部８１ａに集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を第３給湯管部８０ｃの系外へ放出可能に構成された放出手段８２ａが接続されている。この放出手段８２ａは、例えば市販の空気抜き弁などを用いることができる。
【００３１】
貯湯タンク２０内部に発生した微小泡は給湯栓１６０を開にする給湯動作をすることで給湯管路８０から第１給湯管部８０ａ、第３給湯管部８０ｃを通り給湯栓１６０へと微小泡を供給する。給湯動作を停止すると給湯管路８０内に微小泡が滞留する。そこで第３給湯管部８０ｃに回収部８１ａを設けることで第３給湯管部８０ｃ内に滞留した微小泡を集めることができる。その後、回収部８１ａに設けた放出手段８２で外部へ滞留した泡が集成した空気を逃がすことができ、残留した微小泡が集成して大きな泡となったまま残留することがないので、次に給湯する際に安定した湯の供給をすることができる。
【００３２】
実施の形態３．
図３は、本発明の実施の形態３による貯湯式給湯機１２０ｂを示す構成図である。図３において図１、図２と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本発明の実施の形態３の貯湯式給湯機１２０ｂには、加熱循環管路４０の途中に、内部を流れる湯水に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡がその浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１ｂが設けられている。この微小泡の回収部８１ｂは、加熱循環管路４０の沸上げ用送水ポンプ３５よりも上流となる往き管４０ａに残留する微小泡を集められるように、当該往き管４０ａの途中に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１ｂには、該回収部８１ｂに集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を加熱循環管路４０の系外へ放出可能に構成された放出手段８２ｂが接続されている。この放出手段８２ｂは、例えば市販の空気抜き弁などを用いることができる。
【００３３】
貯湯タンク２０内部に発生した微小泡は沸上げ運転をすることで加熱循環管路４０へと微小泡を供給する。沸上げ運転を停止すると加熱循環管路４０内に微小泡が滞留する。そこで沸上げ用送水ポンプ３５の上流の往き管４０ａに回収部８１ｂを設けることで往き管４０ａ内に滞留した微小泡を集めることができる。集めた微小泡は集成し空気だまりとなるが、回収部８１ｂに設けた放出手段８２ｂで外部へ逃がすことができ、次に沸上げ運転をする際に沸上げ用送水ポンプ３５に空気が混ざった湯水を供給することがないので、沸上げ用送水ポンプ３５が空気を巻き込んで空転したり、流れが脈動して沸上げ動作や沸上げ温度に影響を与えることがないので、安定した湯の供給をすることができる。
【００３４】
実施の形態４．
図４は、本発明の実施の形態４による貯湯式給湯機１２０ｃを示す構成図である。図４において図１から図３と同一部分または相当部分は同一符号を付し説明を省略する。本発明の実施の形態４の貯湯式給湯機１２０ｃには、熱源用循環管路５０の途中に、内部を流れる湯水に微小泡が混合した後、流れが停止したとき、当該微小泡がその浮力で集まるように構成された微小泡の回収部８１ｃが設けられている。この微小泡の回収部８１ｃは、熱源用循環管路５０の熱源用送水ポンプ４５よりも上流となる往き管５０ａに残留する微小泡を集められるように、当該往き管５０ａの途中に逆Ｕ字状に曲げられた配管部分に空気がためられるような空間を形成することによって構成されている。また、回収部８１ｃには、該回収部８１ｃに集められた微小泡が集成して空気だまりとなったその空気を熱源用循環管路５０の系外へ放出可能に構成された放出手段８２ｃが接続されている。この放出手段８２ｃは、本実施の形態４においては、貯湯タンク２０の上部に接続された共用配管ＣＬ（一部が熱源用循環管路５０と共通）上に設けた回収部８１ｃに接続されており、前述の実施の形態１から３と同様、市販の空気抜き弁などを用いることができる。
【００３５】
貯湯タンク２０内部に発生した微小泡は追焚き運転をすることで熱源用循環管路５０へと微小泡を供給する。追焚き運転を停止すると熱源用循環管路５０内に微小泡が滞留する。そこで熱源用送水ポンプ４５の上流の往き管５０ａに回収部８１ｃを設けることで往き管５０ａ内に滞留した微小泡を集めることができる。集めた微小泡は集成し空気だまりとなるが、回収部８１ｃに設けた放出手段８２ｃで外部へ逃がすことができ、次に追焚き運転をする際に熱源用送水ポンプ４５に空気が混ざった湯水を供給することがないので、熱源用送水ポンプ４５が空気を巻き込んで空転したり、流れが脈動して追焚き動作に影響を与えることがないので、安定した湯の供給をすることができる。また、回収部８１ｃおよび放出手段８２ｃを共用管路ＣＬ上に設けたので、貯湯タンク２０からの各出湯先への出湯後に貯湯タンク２０内に残留し集成した微小泡から生じた空気だまりをも回収し系外へ放出することが可能となり、安定した湯の供給をすることができる。
【００３６】
以上本発明によれば、安定した湯の供給を行うことができる使い勝手のよい貯湯式給湯機を得ることが可能となる。
【符号の説明】
【００３７】
１ 圧縮機
３ 沸上げ用熱交換器
５ 膨張弁
７ 蒸発器
９ 循環配管
１０ ヒートポンプユニット
２０ 貯湯タンク
２５ 減圧弁
３０ 給水管路
３０ａ 第１給水管部
３０ｂ 第２給水管部
３０ｃ 第３給水管部
３０ｄ 第４給水管部
３５ 沸上げ用送水ポンプ
４０ 加熱循環管路
４０ａ 往き管
４０ｂ 戻り管
４５ 熱源用送水ポンプ
５０ 熱源用循環管路
５０ａ 往き管
５０ｂ 戻り管
５５ 追焚き用送水ポンプ
６０ 追焚き用循環管路
６０ａ 往き管
６０ｂ 戻り管
６５ 追焚き用熱交換器
７０ 微小泡発生手段
７５ａ 第１混合弁
７５ｂ 第２混合弁
８０ 給湯管路
８０ａ 第１給湯管部
８０ｂ 第２給湯管部
８０ｃ 第３給湯管部
８１、８１ａ、８１ｂ、８１ｃ 回収部
８２、８２ａ、８２ｂ，８２ｃ 放出手段
９０ 制御部
９５ リモコン操作部
１００ 給湯ユニット
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ 貯湯式給湯機
１５０ 浴槽
１５０ａ 浴水
１６０ 給湯栓
ＢＬ 注湯管路
ＣＬ 共用管路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を浴槽に供給する注湯管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記注湯管路に備えられ、前記注湯管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を蛇口等の給湯先に供給する給湯管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記給湯管路に備えられ、前記給湯管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項３】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクの下部から湯水を取り出し、加熱手段により加熱昇温して前記貯湯タンクの上部へ戻す循環手段を備えた加熱循環管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記加熱循環管路の前記循環手段よりも上流となる位置に備えられ、前記加熱循環管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項４】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を前記貯湯タンクの上部から取り出して下部に戻す熱源側循環手段を備えるとともに、途中に設けられた熱交換器により浴水と熱交換を行い、該浴水を加熱可能に構成された熱源用循環管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記熱源用循環管路の前記熱源側循環手段よりも上流となる位置に備えられ、前記熱源用循環管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項１】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を浴槽に供給する注湯管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記注湯管路に備えられ、前記注湯管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を蛇口等の給湯先に供給する給湯管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記給湯管路に備えられ、前記給湯管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項３】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクの下部から湯水を取り出し、加熱手段により加熱昇温して前記貯湯タンクの上部へ戻す循環手段を備えた加熱循環管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記加熱循環管路の前記循環手段よりも上流となる位置に備えられ、前記加熱循環管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項４】
貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの下部へ市水を供給する給水管路と、
前記貯湯タンクに貯留された湯水を前記貯湯タンクの上部から取り出して下部に戻す熱源側循環手段を備えるとともに、途中に設けられた熱交換器により浴水と熱交換を行い、該浴水を加熱可能に構成された熱源用循環管路と、
前記給水管路に備えられ、前記給水管路内を流れる市水に微小泡を導入する微小泡発生手段と、
前記熱源用循環管路の前記熱源側循環手段よりも上流となる位置に備えられ、前記熱源用循環管路内を流れる湯水内の微小泡を回収する回収部と、
前記回収部に集められた前記微小泡が集成することにより生じた空気を外部へ放出する放出手段と、
を備えたことを特徴とする貯湯式給湯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２４７４６０（Ｐ２０１１−２４７４６０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１９２４９（Ｐ２０１０−１１９２４９）
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月２５日（２０１０．５．２５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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