貯湯式給湯装置
【課題】給湯加圧ポンプによる過大出湯を防止した貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】出湯管８からの湯と前記第１給水バイパス管２８からの水とを混合する給湯混合弁２７と、この給湯混合弁２７からの湯水を蛇口４へ供給する給湯管２９と、この給湯管２９途中に設けられ時間当たりの給湯量を検出する給湯フローセンサ３３と、前記給湯管２９途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口４へ供給するための給湯加圧ポンプ３１とを備えたもので、前記給湯加圧ポンプ３１は給湯フローセンサ３３による所定給湯量の検出で駆動開始し、給湯フローセンサ３３の所定給湯量以上の規定流量を検出することで、給湯加圧ポンプ３１の回転数を低下させるか或いは駆動停止させるので、過大出湯や貯湯タンク２の破損を確実に防止する。
【解決手段】出湯管８からの湯と前記第１給水バイパス管２８からの水とを混合する給湯混合弁２７と、この給湯混合弁２７からの湯水を蛇口４へ供給する給湯管２９と、この給湯管２９途中に設けられ時間当たりの給湯量を検出する給湯フローセンサ３３と、前記給湯管２９途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口４へ供給するための給湯加圧ポンプ３１とを備えたもので、前記給湯加圧ポンプ３１は給湯フローセンサ３３による所定給湯量の検出で駆動開始し、給湯フローセンサ３３の所定給湯量以上の規定流量を検出することで、給湯加圧ポンプ３１の回転数を低下させるか或いは駆動停止させるので、過大出湯や貯湯タンク２の破損を確実に防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給湯加圧ポンプを内蔵した貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のものでは、給湯管途中に給湯加圧ポンプを備え、給湯栓の開栓で給湯加圧ポンプを駆動させ、貯湯タンク内の湯水を圧送して給湯することで、水道圧が極端に低い場所や２階、３階までの給湯でも良好に行われるようにしたものであった。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−４７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの従来のものでは、給湯抵抗が大きな２階、３階の給湯に合わせて給湯加圧ポンプの能力（回転数）をしているので、この状態で１階の給湯を行うと蛇口の開口状態にもよるが、給湯加圧ポンプの能力が過剰状態となり、過大出湯となって貯湯タンクが負圧になり破損する課題を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決するため、特にその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、この給湯管途中に設けられ時間当たりの給湯量を検出する給湯フローセンサと、前記給湯管途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口へ供給するための給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは給湯フローセンサによる所定給湯量の検出で駆動開始し、給湯フローセンサの所定給湯量以上の規定流量を検出することで、給湯加圧ポンプの回転数を低下させるか或いは駆動停止させるものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のようにこの発明によれば、２階、３階の給湯特にシャワーが強力な出湯圧で快適な給湯が行われることは勿論、１階や給湯抵抗が小さな場所への給湯については、時間当たりの給湯量が所定給湯量以上の規定流量に達すると、給湯加圧ポンプの回転数を低下させて能力を下げるか或いは駆動停止させるので、過大出湯となることがなく貯湯タンクの負圧による破損も防止出来、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯や風呂に用いるもので、１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は台所や洗面所等に設けられた蛇口、５はこの蛇口４の近傍に設けられた給湯リモコン、６は浴槽、７は浴室に設けられた風呂リモコンである。
【０００８】
前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管８と、下端に給水管９とが接続され、更に下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管１０と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１１とが接続され、前記ヒートポンプユニット３によってヒーポン往き管１０から取り出した貯湯タンク２内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻して貯湯され、給水管９からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられて貯湯タンク２内上部の高温水が出湯管８から押し出されて給湯されるものである。そして、給水管９途中には、市水の給水圧を所定の圧力まで減圧する減圧弁１２と給水温度を検出する給水温度センサ１３が設けられ、貯湯タンク２の上部には、貯湯タンク２内の過圧を逃す負圧作動弁付きの過圧逃し弁１４が設けられているものである。
【０００９】
前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１５と凝縮器としての冷媒−水熱交換器１６と電子膨張弁１７と強制空冷式の蒸発器１８で構成されたヒートポンプ回路１９と、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管１０およびヒーポン戻り管１１を介して冷媒−水熱交換器１６に循環させるヒーポン循環ポンプ２０と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部２１とを備えており、ヒートポンプ回路１９内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
【００１０】
２２は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる熱交換器で、この熱交換器２２には風呂往き管２３及び風呂循環ポンプ２４を備えた風呂戻り管２５が接続されて浴槽６の湯水が循環可能にされ、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温あるいは追焚きが行われるものである。なお、２６は風呂戻り管２５を循環する浴槽６の湯水の温度を検出する風呂温度センサである。
【００１１】
２７は出湯管８からの湯水と給水管９から分岐された第１給水バイパス管２８からの低温水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管２９に設けた給湯温度センサ３０で検出した湯温が給湯リモコン５や風呂リモコン７でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【００１２】
３１は給湯管２９途中に設けられ湯水を昇圧して蛇口４へ供給するための給湯加圧ポンプであり、３２は給湯加圧ポンプ３１の吸い込み側に設けられた給湯管２９を逆流する流れを遮断する逆止弁、３３は時間当たりの給湯流量を検出して前記給湯加圧ポンプ３１の駆動を制御する給湯フローセンサである。
【００１３】
３４は出湯管８から分岐された湯張り管３５からの湯水と給水管９から分岐された第２給水バイパス管３６からの低温水とを混合する電動ミキシング弁より構成された風呂混合弁であり、その下流側の風呂戻り管２５に連通された湯張り管３５に設けた湯張り温度センサ３７で検出した湯温が給湯リモコン５や風呂リモコン７でユーザーが設定した風呂設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【００１４】
そして、前記湯張り管３５には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３８と、浴槽６への時間当たりの湯張り量を検出する風呂フローセンサ３９と、浴槽６からの浴槽水の逆流を防ぐ湯張り逆止弁４０が二重に設けられていると共に、前記風呂フローセンサ３９が所定湯張り量を検出することで、湯水を昇圧して湯張りする風呂加圧ポンプ４１が設けられているものである。
【００１５】
４２は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では５つの貯湯温度センサが配置され上から４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅと呼び、この貯湯温度センサ４２が検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク２内の上下方向の温度分布を検知するものである。
【００１６】
前記給湯リモコン５及び風呂リモコン７には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ４３、及び風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ４４がそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯を風呂リモコン７の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ４５がそれぞれ設けられ、更に風呂リモコン７には約６０℃の高温の湯を差し湯させる高温差し湯スイッチ４６が設けられているものである。
【００１７】
４７は給湯リモコン５及び風呂リモコン７共に設けられたポンプスイッチで、前記給湯加圧ポンプ３１と風呂加圧ポンプ４１を、それぞれ給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ３９の流量検出で駆動させるかさせないかを選択するスイッチであり、一回目の押圧で駆動させ、二回目の押圧では駆動させないようにするもので、使用者自身が選択出来るようにしたものである。
【００１８】
４８は貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部４８に前記給湯リモコン５及び風呂リモコン７が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定できるようにしているものである。
【００１９】
前記給湯制御部４８は、給湯温度センサ３０の検出する温度が給湯設定温度になるように給湯混合弁２７の弁開度をフィードバック制御するようにしていると共に、湯張り温度センサ３７の検出する温度が風呂設定温度になるように風呂混合弁３４の弁開度をフィードバック制御するようにしているものである。
【００２０】
又電気回路的には、給湯制御部４８の入力側には給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ３９、ポンプスイッチ４７が接続され、出力側には給湯加圧ポンプ３１と風呂加圧ポンプ４１が接続され、給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ３９の検出流量により給湯制御部４８が分当たりの流量を算出し、所定流量ここでは３Ｌ／ｍｉｎで給湯加圧ポンプ３１及び風呂加圧ポンプ４１を駆動させるものであり、更に給湯加圧ポンプ３１は給湯フローセンサ３３の検出流量が前記所定流量以上の規定流量ここでは２０Ｌ／ｍｉｎを超えると、給湯加圧ポンプ３１の回転数を規定値の３０００ｒｐｍから徐々に低下させて、２０Ｌ／ｍｉｎ以下を維持するようにし、それでも２０Ｌ／ｍｉｎを超える時には駆動停止させたり、或いは２０Ｌ／ｍｉｎを超えたら直ぐに駆動停止させるように制御するものである。
【００２１】
次にこの一実施形態の作動を説明する。
先ず、沸き上げ運転について説明すると、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ４２が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部４８はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部２１は圧縮機１５を起動した後にヒーポン循環ポンプ２０を駆動開始し、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管１０から取り出した５〜２０℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器１６で７０〜９０℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻し、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ４２が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部４８はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は圧縮機１５を停止すると共にヒーポン循環ポンプ２０も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【００２２】
次に浴槽６への湯張り運転について説明すると、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ４７の何れかを押圧した後に、風呂自動スイッチ４５の何れかが操作されると、給湯制御部４８が湯張り弁３８を開弁する。そして、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして出湯管８と湯張り管３５を介して風呂混合弁３４へ貯湯タンク２内の湯水が押し出され、第２給水バイパス管３６からの低温水と混合され、給湯制御部４８が風呂混合弁３４の混合比率を調整し、風呂設定温度の湯が湯張り管３５から風呂戻り管２５を介して浴槽６へ湯張りされる。そして、この湯張り管３５による湯張りで、風呂フローセンサ３９がこの湯張りで３Ｌ／ｍｉｎの流量を検出し、給湯制御部４８を介し風呂加圧ポンプ４１を駆動開始させ、２階や３階に設置された浴槽６へも強力な給湯圧で良好な湯張りが行え、湯張り時間も短縮されるものである。
【００２３】
次に給湯運転について説明すると、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ４７の何れかを押圧した後に、蛇口４を開くと、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして貯湯タンク２の上部に貯められた高温水が出湯管８を介して給湯混合弁２７へ押し出される。なお、貯湯タンク２内には上部に高温水、下部に低温水が貯められることとなるが、その温度差により比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
【００２４】
ここで、給湯制御部４８は出湯管８からの湯水と第１給水バイパス管２８からの低温水を混合して給湯リモコン５又は風呂リモコン７で設定された給湯設定温度となるように給湯混合弁２７を適当な比率に調整し、給湯設定温度の湯が蛇口４から給湯されるが、これを図３のフローチャートに示すように、給湯開始でステップ４９では給湯フローセンサ３３が３Ｌ／ｍｉｎの流量検出したかを判断し、ＹＥＳでステップ５０に進み給湯加圧ポンプ３１を規定値の３０００ｒｐｍで駆動開始させ、そしてステップ５１に進んで再び給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さいかを判断し、超えていない時はＹＥＳでステップ５０に戻り給湯加圧ポンプ３１を規定値の３０００ｒｐｍで駆動を継続させるものである。
【００２５】
又２０Ｌ／ｍｉｎを超えている場合は、ＮＯでステップ５２に進み給湯加圧ポンプ３１の回転数を２０００ｒｐｍに低下させてから、過大出湯が治まったかをステップ５３で給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さいかを見て、ＹＥＳではステップ５２に戻って給湯加圧ポンプ３１の回転数２０００ｒｐｍを継続し、ＮＯではステップ５４に進み給湯加圧ポンプ３１の回転数を更に１０００ｒｐｍに低下して、ステップ５５で給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さくなったかを見て、ＹＥＳではステップ５４に戻って給湯加圧ポンプ３１の回転数１０００ｒｐｍを継続し、ＮＯではステップ５６に進み給湯加圧ポンプ３１の駆動を停止させるものである。
【００２６】
これにより、２０Ｌ／ｍｉｎを超える過大出湯の場合には、給湯加圧ポンプ３１の回転数を徐々に段階的に低下させることで、出来るだけ良好な給湯加圧ポンプ３１による給湯圧を残しながら過大出湯を防止することが出来、貯湯タンク２の負圧による破損も阻止して、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【００２７】
次に他の実施形態を示す図４のフローチャートを説明するが、図３と同一部分は同じ符号を付し、相違部分のみを説明すれば、ステップ５０に進み給湯加圧ポンプ３１を規定値の３０００ｒｐｍで駆動開始させ、そしてステップ５１に進んで再び給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さいかを判断し、２０Ｌ／ｍｉｎを超えている場合は、ＮＯでステップ５７に進み給湯加圧ポンプ３１を直ぐに駆動停止させるものである。
【００２８】
これによれば、過大出湯発生後直ぐに給湯加圧ポンプ３１を停止して、これ以上の過大出湯を確実に阻止して安全性を確保出来、しかも貯湯タンク２の負圧も確実に防止して、長期の継続使用を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同電気回路の要部ブロック図
【図３】同要部のフローチャート。
【図４】他の実施形態の要部フローチャート。
【符号の説明】
【００３０】
２ 貯湯タンク
４ 蛇口
８ 出湯管
９ 給水管
２７ 給湯混合弁
２８ 第１給水バイパス管
２９ 給湯管
３１ 給湯加圧ポンプ
３３ 給湯フローセンサ
４８ 給湯制御部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給湯加圧ポンプを内蔵した貯湯式給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種のものでは、給湯管途中に給湯加圧ポンプを備え、給湯栓の開栓で給湯加圧ポンプを駆動させ、貯湯タンク内の湯水を圧送して給湯することで、水道圧が極端に低い場所や２階、３階までの給湯でも良好に行われるようにしたものであった。（特許文献１参照）
【０００３】
【特許文献１】特開昭５８−４７９４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの従来のものでは、給湯抵抗が大きな２階、３階の給湯に合わせて給湯加圧ポンプの能力（回転数）をしているので、この状態で１階の給湯を行うと蛇口の開口状態にもよるが、給湯加圧ポンプの能力が過剰状態となり、過大出湯となって貯湯タンクが負圧になり破損する課題を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決するため、特にその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、この給湯管途中に設けられ時間当たりの給湯量を検出する給湯フローセンサと、前記給湯管途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口へ供給するための給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは給湯フローセンサによる所定給湯量の検出で駆動開始し、給湯フローセンサの所定給湯量以上の規定流量を検出することで、給湯加圧ポンプの回転数を低下させるか或いは駆動停止させるものである。
【発明の効果】
【０００６】
以上のようにこの発明によれば、２階、３階の給湯特にシャワーが強力な出湯圧で快適な給湯が行われることは勿論、１階や給湯抵抗が小さな場所への給湯については、時間当たりの給湯量が所定給湯量以上の規定流量に達すると、給湯加圧ポンプの回転数を低下させて能力を下げるか或いは駆動停止させるので、過大出湯となることがなく貯湯タンクの負圧による破損も防止出来、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次にこの発明一実施形態を付した貯湯式給湯装置について図面に基づいて説明する。
この貯湯式給湯装置は、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯し、この貯湯した湯水を給湯や風呂に用いるもので、１は湯水を貯湯する貯湯タンク２を備えた貯湯タンクユニット、３は貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、４は台所や洗面所等に設けられた蛇口、５はこの蛇口４の近傍に設けられた給湯リモコン、６は浴槽、７は浴室に設けられた風呂リモコンである。
【０００８】
前記貯湯タンクユニット１の貯湯タンク２は、上端に出湯管８と、下端に給水管９とが接続され、更に下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管１０と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管１１とが接続され、前記ヒートポンプユニット３によってヒーポン往き管１０から取り出した貯湯タンク２内の湯水を沸き上げてヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻して貯湯され、給水管９からの給水により貯湯タンク２内の湯水が押し上げられて貯湯タンク２内上部の高温水が出湯管８から押し出されて給湯されるものである。そして、給水管９途中には、市水の給水圧を所定の圧力まで減圧する減圧弁１２と給水温度を検出する給水温度センサ１３が設けられ、貯湯タンク２の上部には、貯湯タンク２内の過圧を逃す負圧作動弁付きの過圧逃し弁１４が設けられているものである。
【０００９】
前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１５と凝縮器としての冷媒−水熱交換器１６と電子膨張弁１７と強制空冷式の蒸発器１８で構成されたヒートポンプ回路１９と、貯湯タンク２内の湯水を前記ヒーポン往き管１０およびヒーポン戻り管１１を介して冷媒−水熱交換器１６に循環させるヒーポン循環ポンプ２０と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部２１とを備えており、ヒートポンプ回路１９内には冷媒として二酸化炭素が用いられて超臨界ヒートポンプサイクルを構成しているものである。なお、冷媒に二酸化炭素を用いているので、低温水を電熱ヒータなしで約９０℃の高温まで沸き上げることが可能なものである。
【００１０】
２２は前記浴槽６の湯水を加熱するためのステンレス製の蛇管よりなる熱交換器で、この熱交換器２２には風呂往き管２３及び風呂循環ポンプ２４を備えた風呂戻り管２５が接続されて浴槽６の湯水が循環可能にされ、浴槽６内の湯水が貯湯タンク２内の高温水により加熱されて保温あるいは追焚きが行われるものである。なお、２６は風呂戻り管２５を循環する浴槽６の湯水の温度を検出する風呂温度センサである。
【００１１】
２７は出湯管８からの湯水と給水管９から分岐された第１給水バイパス管２８からの低温水を混合する電動ミキシング弁より構成された給湯混合弁であり、その下流の給湯管２９に設けた給湯温度センサ３０で検出した湯温が給湯リモコン５や風呂リモコン７でユーザーが設定した給湯設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【００１２】
３１は給湯管２９途中に設けられ湯水を昇圧して蛇口４へ供給するための給湯加圧ポンプであり、３２は給湯加圧ポンプ３１の吸い込み側に設けられた給湯管２９を逆流する流れを遮断する逆止弁、３３は時間当たりの給湯流量を検出して前記給湯加圧ポンプ３１の駆動を制御する給湯フローセンサである。
【００１３】
３４は出湯管８から分岐された湯張り管３５からの湯水と給水管９から分岐された第２給水バイパス管３６からの低温水とを混合する電動ミキシング弁より構成された風呂混合弁であり、その下流側の風呂戻り管２５に連通された湯張り管３５に設けた湯張り温度センサ３７で検出した湯温が給湯リモコン５や風呂リモコン７でユーザーが設定した風呂設定温度になるように混合比率を制御するものである。
【００１４】
そして、前記湯張り管３５には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３８と、浴槽６への時間当たりの湯張り量を検出する風呂フローセンサ３９と、浴槽６からの浴槽水の逆流を防ぐ湯張り逆止弁４０が二重に設けられていると共に、前記風呂フローセンサ３９が所定湯張り量を検出することで、湯水を昇圧して湯張りする風呂加圧ポンプ４１が設けられているものである。
【００１５】
４２は貯湯タンク２の上下方向に複数個配置された貯湯温度センサで、この実施形態では５つの貯湯温度センサが配置され上から４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ、４２ｅと呼び、この貯湯温度センサ４２が検出する温度情報によって、貯湯タンク２内にどれだけの熱量が残っているかを検知し、そして貯湯タンク２内の上下方向の温度分布を検知するものである。
【００１６】
前記給湯リモコン５及び風呂リモコン７には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ４３、及び風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ４４がそれぞれ設けられていると共に、浴槽６へ風呂設定温度の湯を風呂リモコン７の湯張り量設定スイッチ（図示せず）で設定された湯張り量だけ湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ４５がそれぞれ設けられ、更に風呂リモコン７には約６０℃の高温の湯を差し湯させる高温差し湯スイッチ４６が設けられているものである。
【００１７】
４７は給湯リモコン５及び風呂リモコン７共に設けられたポンプスイッチで、前記給湯加圧ポンプ３１と風呂加圧ポンプ４１を、それぞれ給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ３９の流量検出で駆動させるかさせないかを選択するスイッチであり、一回目の押圧で駆動させ、二回目の押圧では駆動させないようにするもので、使用者自身が選択出来るようにしたものである。
【００１８】
４８は貯湯タンクユニット１内の各センサの入力を受け各アクチュエータの駆動を制御するマイコンを有し制御部を構成する給湯制御部である。この給湯制御部４８に前記給湯リモコン５及び風呂リモコン７が無線または有線により接続されユーザーが任意の給湯設定温度及び風呂設定温度を設定できるようにしているものである。
【００１９】
前記給湯制御部４８は、給湯温度センサ３０の検出する温度が給湯設定温度になるように給湯混合弁２７の弁開度をフィードバック制御するようにしていると共に、湯張り温度センサ３７の検出する温度が風呂設定温度になるように風呂混合弁３４の弁開度をフィードバック制御するようにしているものである。
【００２０】
又電気回路的には、給湯制御部４８の入力側には給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ３９、ポンプスイッチ４７が接続され、出力側には給湯加圧ポンプ３１と風呂加圧ポンプ４１が接続され、給湯フローセンサ３３と風呂フローセンサ３９の検出流量により給湯制御部４８が分当たりの流量を算出し、所定流量ここでは３Ｌ／ｍｉｎで給湯加圧ポンプ３１及び風呂加圧ポンプ４１を駆動させるものであり、更に給湯加圧ポンプ３１は給湯フローセンサ３３の検出流量が前記所定流量以上の規定流量ここでは２０Ｌ／ｍｉｎを超えると、給湯加圧ポンプ３１の回転数を規定値の３０００ｒｐｍから徐々に低下させて、２０Ｌ／ｍｉｎ以下を維持するようにし、それでも２０Ｌ／ｍｉｎを超える時には駆動停止させたり、或いは２０Ｌ／ｍｉｎを超えたら直ぐに駆動停止させるように制御するものである。
【００２１】
次にこの一実施形態の作動を説明する。
先ず、沸き上げ運転について説明すると、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ４２が貯湯タンク２内に翌日に必要な熱量が残っていないことを検出すると、給湯制御部４８はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ開始指令を発する。指令を受けたヒーポン制御部２１は圧縮機１５を起動した後にヒーポン循環ポンプ２０を駆動開始し、貯湯タンク２下部に接続されたヒーポン往き管１０から取り出した５〜２０℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器１６で７０〜９０℃程度の高温に加熱し、貯湯タンク２上部に接続されたヒーポン戻り管１１から貯湯タンク２内に戻し、貯湯タンク２の上部から順次積層して高温水を貯湯していく。貯湯温度センサ４２が必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、給湯制御部４８はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は圧縮機１５を停止すると共にヒーポン循環ポンプ２０も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【００２２】
次に浴槽６への湯張り運転について説明すると、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ４７の何れかを押圧した後に、風呂自動スイッチ４５の何れかが操作されると、給湯制御部４８が湯張り弁３８を開弁する。そして、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして出湯管８と湯張り管３５を介して風呂混合弁３４へ貯湯タンク２内の湯水が押し出され、第２給水バイパス管３６からの低温水と混合され、給湯制御部４８が風呂混合弁３４の混合比率を調整し、風呂設定温度の湯が湯張り管３５から風呂戻り管２５を介して浴槽６へ湯張りされる。そして、この湯張り管３５による湯張りで、風呂フローセンサ３９がこの湯張りで３Ｌ／ｍｉｎの流量を検出し、給湯制御部４８を介し風呂加圧ポンプ４１を駆動開始させ、２階や３階に設置された浴槽６へも強力な給湯圧で良好な湯張りが行え、湯張り時間も短縮されるものである。
【００２３】
次に給湯運転について説明すると、給湯リモコン５又は風呂リモコン７のポンプスイッチ４７の何れかを押圧した後に、蛇口４を開くと、給水管９からの給水が貯湯タンク２内に流れ込む。そして貯湯タンク２の上部に貯められた高温水が出湯管８を介して給湯混合弁２７へ押し出される。なお、貯湯タンク２内には上部に高温水、下部に低温水が貯められることとなるが、その温度差により比重差が発生し、温度境界層を形成して比重の軽い高温水が上部に、比重の重い低温水が下部に位置するので、互いに混じり合うことはないものである。
【００２４】
ここで、給湯制御部４８は出湯管８からの湯水と第１給水バイパス管２８からの低温水を混合して給湯リモコン５又は風呂リモコン７で設定された給湯設定温度となるように給湯混合弁２７を適当な比率に調整し、給湯設定温度の湯が蛇口４から給湯されるが、これを図３のフローチャートに示すように、給湯開始でステップ４９では給湯フローセンサ３３が３Ｌ／ｍｉｎの流量検出したかを判断し、ＹＥＳでステップ５０に進み給湯加圧ポンプ３１を規定値の３０００ｒｐｍで駆動開始させ、そしてステップ５１に進んで再び給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さいかを判断し、超えていない時はＹＥＳでステップ５０に戻り給湯加圧ポンプ３１を規定値の３０００ｒｐｍで駆動を継続させるものである。
【００２５】
又２０Ｌ／ｍｉｎを超えている場合は、ＮＯでステップ５２に進み給湯加圧ポンプ３１の回転数を２０００ｒｐｍに低下させてから、過大出湯が治まったかをステップ５３で給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さいかを見て、ＹＥＳではステップ５２に戻って給湯加圧ポンプ３１の回転数２０００ｒｐｍを継続し、ＮＯではステップ５４に進み給湯加圧ポンプ３１の回転数を更に１０００ｒｐｍに低下して、ステップ５５で給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さくなったかを見て、ＹＥＳではステップ５４に戻って給湯加圧ポンプ３１の回転数１０００ｒｐｍを継続し、ＮＯではステップ５６に進み給湯加圧ポンプ３１の駆動を停止させるものである。
【００２６】
これにより、２０Ｌ／ｍｉｎを超える過大出湯の場合には、給湯加圧ポンプ３１の回転数を徐々に段階的に低下させることで、出来るだけ良好な給湯加圧ポンプ３１による給湯圧を残しながら過大出湯を防止することが出来、貯湯タンク２の負圧による破損も阻止して、長期に渡って安心して使用出来るものである。
【００２７】
次に他の実施形態を示す図４のフローチャートを説明するが、図３と同一部分は同じ符号を付し、相違部分のみを説明すれば、ステップ５０に進み給湯加圧ポンプ３１を規定値の３０００ｒｐｍで駆動開始させ、そしてステップ５１に進んで再び給湯フローセンサ３３の流量検出が２０Ｌ／ｍｉｎより小さいかを判断し、２０Ｌ／ｍｉｎを超えている場合は、ＮＯでステップ５７に進み給湯加圧ポンプ３１を直ぐに駆動停止させるものである。
【００２８】
これによれば、過大出湯発生後直ぐに給湯加圧ポンプ３１を停止して、これ以上の過大出湯を確実に阻止して安全性を確保出来、しかも貯湯タンク２の負圧も確実に防止して、長期の継続使用を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明の一実施形態を示す貯湯式給湯装置の概略構成図。
【図２】同電気回路の要部ブロック図
【図３】同要部のフローチャート。
【図４】他の実施形態の要部フローチャート。
【符号の説明】
【００３０】
２ 貯湯タンク
４ 蛇口
８ 出湯管
９ 給水管
２７ 給湯混合弁
２８ 第１給水バイパス管
２９ 給湯管
３１ 給湯加圧ポンプ
３３ 給湯フローセンサ
４８ 給湯制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、この給湯管途中に設けられ時間当たりの給湯量を検出する給湯フローセンサと、前記給湯管途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口へ供給するための給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは給湯フローセンサによる所定給湯量の検出で駆動開始し、給湯フローセンサの所定給湯量以上の規定流量を検出することで、給湯加圧ポンプの回転数を低下させるか或いは駆動停止させる事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、この貯湯タンクへ水を供給する給水管と、前記貯湯タンクから湯を出湯する出湯管と、前記給水管から分岐された第１給水バイパス管と、前記出湯管からの湯と前記第１給水バイパス管からの水とを混合する給湯混合弁と、この給湯混合弁からの湯水を蛇口へ供給する給湯管と、この給湯管途中に設けられ時間当たりの給湯量を検出する給湯フローセンサと、前記給湯管途中に設けられ湯水を昇圧して前記蛇口へ供給するための給湯加圧ポンプとを備えたものに於いて、前記給湯加圧ポンプは給湯フローセンサによる所定給湯量の検出で駆動開始し、給湯フローセンサの所定給湯量以上の規定流量を検出することで、給湯加圧ポンプの回転数を低下させるか或いは駆動停止させる事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１０７１２７（Ｐ２０１０−１０７１２７Ａ）
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８０６３８（Ｐ２００８−２８０６３８）
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（００００００５３８）株式会社コロナ (753)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月１３日（２０１０．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月３１日（２００８．１０．３１）
【出願人】（００００００５３８）株式会社コロナ (753)
【Ｆターム（参考）】
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