説明

貯湯式給湯装置

【課題】貯湯タンク内に備えられた風呂用熱交換器からの高温水の放出による火傷の危険を、浴室リモコン装置による注意喚起で未然に防止する貯湯式給湯装置を提供する。
【解決手段】湯水を貯湯する貯湯タンク2と、該貯湯タンク2内の上部に備えられた風呂用熱交換器18と、該風呂用熱交換器18と浴槽6の循環口6aとを結ぶ風呂循環回路22とを備え、風呂の追い焚きが行えるようにしたもので、前記風呂用熱交換器18近傍の貯湯タンク2内の湯温を検知する温度センサ33bが、所定温度以上を検知している状態で、保温或いは追い焚き運転が指示されることで、浴室リモコン装置5から注意喚起の報知を行うので、保温或いは追い焚きで風呂用熱交換器内の高温水が浴槽内に放出される危険がある時には、報知して入浴中の人に知らせて注意を喚起するので、火傷等の危険を未然に防止することが出来、極めて安全であり、安心して使用することが出来るものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、貯湯タンク内に風呂用熱交換器を備え、給湯と共に風呂の保温や追い焚きが行えるように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、風呂用熱交換器を貯湯タンクの上部に備えることで、貯湯タンク内上部の高温水を利用して、風呂の保温や追い焚きを行い、貯湯タンクによる給湯と共に風呂機能も備えた貯湯式給湯装置を得ようとしたものであった。(例えば、特許文献1参照)
【特許文献1】特開平11−83156号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところでこの従来のものでは、風呂用熱交換器内の残湯が貯湯タンク上部の高温水で加熱され、この高温水が保温や追い焚き時に、循環口から浴槽内に放出し、これが入浴者に直接当たると火傷をすると言う危険を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【0004】
この発明はこの点に着目し、上記欠点を解決する為、特に請求項1ではその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の上部に備えられた風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と浴槽の循環口とを結ぶ風呂循環回路とを備え、風呂の追い焚きが行えるようにしたものに於いて、前記風呂用熱交換器近傍の貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサが、所定温度以上を検知している状態で、保温或いは追い焚き運転が指示されることで、浴室リモコン装置から注意喚起の報知を行うようにしたものである。
【0005】
又請求項2では、前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力で行うようにしたものである。
【0006】
又請求項3では、前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力と文字表示で行うようにしたものである。
【発明の効果】
【0007】
この発明の請求項1によれば、保温或いは追い焚きで風呂用熱交換器内の高温水が浴槽内に放出される危険がある時には、報知して入浴中の人に知らせて注意を喚起するので、火傷等の危険を未然に防止することが出来、極めて安全であり、安心して使用することが出来るものである。
【0008】
又請求項2によれば、注意喚起が音声で行われるので、危険状態を耳で直接聞くことで、危険状態をより確実に認知することが出来、的確な回避動作を取ることが出来るものである。
【0009】
又請求項3によれば、音声報知とは別に浴室リモコン装置の表示部での文字表示でも、注意を喚起するので、音声を聞き逃したとしても文字表示で内容の確認が行え、更に確実な注意喚起が行われ、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】
【0010】
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給湯栓、5はこの貯湯式給湯装置を遠隔操作するように浴室内に設置された浴室リモコン装置、6は浴槽である。
【0011】
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7と、下端に給水管8とが接続され、さらに、下部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン往き管9と、上部にヒーポン循環回路を構成するヒーポン戻り管10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9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10から貯湯タンク2内に戻して貯湯され、給水管8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7から押し出されて給湯されるものである。
【0012】
前記ヒートポンプユニット3は、圧縮機11と凝縮器としての冷媒−水熱交換器12と電子膨張弁13と強制空冷式の蒸発器14で構成されたヒートポンプ回路15と、貯湯タンク2内の湯水を前記ヒーポン往き管9およびヒーポン戻り管10を介して冷媒−水熱交換器12に循環させるヒーポン循環ポンプ16と、それらの駆動を制御するヒーポン制御部17とを備えており、ヒートポンプ回路15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。
【0013】
ここで、前記冷媒−水熱交換器12は冷媒と被加熱水たる貯湯タンク2内の湯水とが対向して流れる対向流方式を採用しており、超臨界ヒートポンプサイクルでは熱交換時において冷媒は超臨界状態のまま凝縮されるため効率良く高温まで被加熱水を加熱することができ、被加熱水の冷媒−水熱交換器12入口温度と冷媒の出口温度との温度差が一定になるように前記電子膨張弁12または圧縮機11を制御することで、COP(エネルギー消費効率)がとても良い状態で被加熱水を加熱することが可能なものである。
【0014】
次に、18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風呂用熱交換器で、貯湯タンク2内の上部に配置されていると共に、この風呂用熱交換器18には風呂往き管19および風呂循環ポンプ20を備えた風呂戻り管21よりなる風呂循環回路22が接続されて浴槽6の湯水が循環口6aから循環可能にされ、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い焚きが行われるものである。
【0015】
23は風呂戻り管21を介して風呂用熱交換器18に流入する浴槽水の温度を検出する風呂戻り温度センサ、24は風呂用熱交換器18を流出して風呂往き管19を介して浴槽6へ流れる浴槽水の温度を検出する風呂往き温度センサである。
【0016】
次に、25は出湯管7からの湯と給水管9から分岐された給水バイパス管26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27に設けた給湯温度センサ28で検出した湯温が浴室リモコン装置5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が制御されるものである。
【0017】
29は給湯管27から分岐されて風呂戻り管21に連通された湯張り管で、この湯張り管29には、浴槽6への湯張りの開始/停止を行う湯張り弁30と、浴槽6への湯張り量をカウントする風呂流量カウンタ31と、浴槽水が給湯管27へ逆流するのを防止する逆止弁32とが設けられているものである。
【0018】
次に、33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33a、33b、33c、33d、33eと呼び、この貯湯温度センサ33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り、そして33bによって風呂用熱交換器18が位置する貯湯タンク2内の温度検知し、この温度が所定温度以上ここでは60℃以上を検知すると信号を発信するものである。
【0019】
前記浴室リモコン装置5には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ34、および風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ35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浴室リモコン装置5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36と、浴槽水を追い焚きさせる追い焚きスイッチ37が設けられているものである。
【0020】
更にこの浴室リモコン装置5には、上記で設定された給湯温度や風呂設定温度等を表示するために、ドットマトリクス方式の蛍光表示管より構成された表示部38と、浴室リモコン装置5のケーシングに設けられた小穴の背面に備えられブザー音による警報音や音声報知を発するスピーカー39とが備えられ、ブザー音を発せさせる場合はブザー鳴動回路、音声報知を発せさせる場合は音声合成回路(共に図示せず)が設けられているものである。
【0021】
40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40に前記浴室リモコン装置5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および風呂設定温度を設定できるようにしているものであり、又温度センサである貯湯温度センサ33bからの所定温度以上の検知信号を受けいる状態で、浴室リモコン装置5の追い焚きスイッチ37が押圧されることで、風呂用熱交換器18内の高温水が循環口6aから浴槽6内に放出されるて危険であることを、浴室リモコン装置5で注意喚起させるものである。
【0022】
なお、41は貯湯タンク2の過圧を逃す過圧逃し弁、42は給水の圧力を減圧する減圧弁、43は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタ、44は給水の温度を検出する給水温度センサである。
【0023】
次に、この一実施形態の作動を説明する。
まず、深夜電力時間帯になって貯湯温度センサ33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40はヒーポン制御部17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17は圧縮機11を起動した後にヒーポン循環ポンプ16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9から取り出した5〜20℃程度の低温水を冷媒−水熱交換器12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10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33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40はヒーポン制御部17に対して沸き上げ停止指令を発し、ヒーポン制御部17は圧縮機11を停止すると共にヒーポン循環ポンプ16も停止して沸き上げ動作を終了するものである。
【0024】
次に、給湯運転について説明すると、給湯栓4を開くと、給水管8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に貯められた高温水が出湯管7を介して給湯混合弁25へ流入し、給水バイパス管26からの低温水と混合され、給湯制御部40により給湯混合弁28の混合比率が調整されて給湯設定温度の湯が給湯栓4から給湯される。そして、給湯栓4の閉止によって給湯が終了するものである。
【0025】
次に、浴槽6への湯張り運転について説明すると、浴室リモコン装置5の風呂自動スイッチ36が操作されると、給湯制御部40が湯張り弁30を開弁する。そして、給湯混合弁28によって風呂設定温度に調整された湯水が湯張り管29から風呂戻り管21を介して浴槽6へ湯張りされ、湯張り管29途中に設けられた風呂流量カウンタ31が所定の湯張り量をカウントすると給湯制御部40が湯張り弁30を閉弁して湯張り運転を終了するものである。
【0026】
次に、風呂の保温運転あるいは追い焚き運転について説明すると、浴室リモコン装置5の追い焚きスイッチ37がONされると、追い焚き運転の開始条件チェックを行い、給湯制御部40は貯湯タンク2に取り付けられている貯湯温度センサ33が検出する貯湯温度をチェックし、所定の熱量あるいは所定温度以上であれば、開始条件を満たしているため追い焚き運転を開始する。
【0027】
この追い焚き運転を図2に示すフローチャートに基づいて説明すると、追い焚き運転を開始すると、ステップ1(以下、S1と略す)で給湯制御部40は風呂循環ポンプ20を駆動開始して浴槽水を循環させ、浴槽6内の湯温を風呂用熱交換器18に流入させ、貯湯タンク2内の上部に貯められた高温水と浴槽水とを熱交換させ風呂の保温運転あるいは追焚き運転を行う。そのとき、風呂戻り温度センサ23で検出する温度を風呂初期温度として記憶する(S2)。
【0028】
そして、追い焚き運転を開始してから所定時間が経過すると(S3)、風呂戻り温度センサ23で浴槽水の温度を検出し、浴槽水の温度がS2で記憶した風呂初期温度よりも上昇していれば(S4でYes)、浴槽水の温度が目標追い焚き温度に達するまで追い焚き運転を継続する(S5)。
【0029】
そして、風呂戻り温度センサ23で検出する温度が風呂設定温度に達すると、給湯制御部40は風呂循環ポンプ20を駆動停止して(S6)、追い焚き運転を終了する(S7)ものである。
【0030】
ここで、追い焚き運転を開始してから所定時間経過後の風呂戻り温度センサ23で検出する浴槽6から風呂用熱交換器18に戻ってくる浴槽水の温度が風呂初期温度より所定温度(例えば1℃)以上上昇していない場合は(S4でNo)、追い焚き運転を中止する。そして、給湯制御部40が高温の湯を浴槽6に供給する差し湯運転を行わせることで浴槽6内の湯温を上昇させるものである(S8)。
【0031】
更にこの追い焚き運転開始の時、風呂用熱交換器18近傍の貯湯温度センサ33bによる貯湯タンク2内の湯温が、所定温度以上の場合には、追い焚きスイッチ37が押圧されることで、浴室リモコン装置5の表示部38に「熱いお湯が出ます。循環口から離れて下さい」と言う文字表示が行われると共に、同じことばが音声で複数回報知され、目と耳での注意喚起が行われるものである。
【0032】
これにより、貯湯タンク2の高温水で加熱された風呂用熱交換器18内の残水が、追い焚き開始や保温開始で浴槽6に放出され、入浴者が火傷する危険を、事前に報知することで防止するものであり、暑いお湯が放出される前に文字により報知して、視覚を通じての注意喚起で危険を理解させることが出来るものであり、又同じく音声でも注意喚起するので、誰にでも分かりやすく、確実に危険防止することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【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】同追い焚き運転を説明するフローチャート。
【図3】同浴室リモコン装置の説明図。
【符号の説明】
【0034】
2 貯湯タンク
5 浴室リモコン装置
6 浴槽
6a 循環口
18 風呂用熱交換器
22 風呂循環回路
33b 貯湯温度センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の上部に備えられた風呂用熱交換器と、該風呂用熱交換器と浴槽の循環口とを結ぶ風呂循環回路とを備え、風呂の追い焚きが行えるようにしたものに於いて、前記風呂用熱交換器近傍の貯湯タンク内の湯温を検知する温度センサが、所定温度以上を検知している状態で、保温或いは追い焚き運転が指示されることで、浴室リモコン装置から注意喚起の報知を行う事を特徴とする貯湯式給湯装置。
【請求項2】
前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力で行う事を特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯装置。
【請求項3】
前記浴室リモコン装置は、注意喚起を音声出力と文字表示で行うようにした事を特徴とする請求項1記載の貯湯式給湯装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2006−349220(P2006−349220A)
【公開日】平成18年12月28日(2006.12.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−173138(P2005−173138)
【出願日】平成17年6月14日(2005.6.14)
【出願人】(000000538)株式会社コロナ (753)
【Fターム(参考)】