風呂装置
【課題】ヒートポンプユニットを小型化した風呂装置を提供する。
【解決手段】
貯湯タンク２内の上部で風呂熱交換器２２と対向する位置に上部熱交換器９が配置されると共に、貯湯タンク２内の下部には下部熱交換器１０を配置し、ヒートポンプユニット３の圧縮機１１からの冷媒を上部熱交換器９と下部熱交換器１０とに供給して貯湯タンク２内の湯水を加熱するので、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるものである。
【解決手段】
貯湯タンク２内の上部で風呂熱交換器２２と対向する位置に上部熱交換器９が配置されると共に、貯湯タンク２内の下部には下部熱交換器１０を配置し、ヒートポンプユニット３の圧縮機１１からの冷媒を上部熱交換器９と下部熱交換器１０とに供給して貯湯タンク２内の湯水を加熱するので、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、風呂追い焚き付きの風呂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に於いては、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、湯水を貯湯する貯湯タンク１０１を備えた貯湯タンクユニット１０２と、貯湯タンク１０１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１０３を備え、前記貯湯タンク１０１内の上部には、浴槽１０４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熱交換器１０５が配置されていると共に、この風呂熱交換器１０５には風呂往き管１０６および風呂循環ポンプ１０７を備えた風呂戻り管１０８よりなる風呂循環回路１０９が接続されて浴槽１０４の湯水が循環可能にされ、浴槽１０４内の湯水が貯湯タンク１０１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。
【０００３】
そして浴槽１０１への風呂自動運転は、風呂リモコン１１０の風呂自動スイッチ１１１が操作されると、湯張り弁１１２が開成され給湯混合弁１１３で風呂設定温度に混合した温水を浴槽１０４に湯張りし、そして風呂流量カウンタ１１４が浴槽１０４の満量をカウントすることで湯張りを終了すると共に、風呂循環ポンプ１０７を駆動して、湯張りされた浴槽水を風呂循環回路１０９を循環させ風呂熱交換器１０５で設定温度まで追い焚きして風呂自動運転が終了されるものである。
【０００４】
また、追い焚き運転は、風呂リモコン１１０の追い焚きスイッチ１１５を押圧すると、風呂循環ポンプ１０７が駆動開始し、浴槽１０４内の浴槽水を風呂往き管１０６から風呂熱交換器１０５へと送り、ここで貯湯タンク１０１内上部の高温水との熱交換で浴槽水を加熱して風呂戻り管１０８で浴槽１０４へ戻し、風呂戻り温度センサ１１６が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ１０７を停止して追い焚きは終了となるものである。
（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００９−９７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでこの従来のものでは、貯湯タンクユニットと、ヒートポンプユニットを備えているが、高層マンション等の集合住宅においては、風呂装置を設置するスペースを小さくすることが求められ、そのため貯湯タンクユニットとヒートポンプユニットを一体化したものがあるが、従来の構成では一体化しても小型化には限界があり、更に小さくすることは困難であった。
【０００６】
その場合、貯湯タンクユニットは貯湯量をどのくらいにするかで大きさが決まってしまうので単純に小さくすることができず、ヒートポンプユニットは十分な熱交換を行うために凝縮器としての冷媒−水熱交換器を小さくすることができず、又貯湯タンク内の湯水をヒーポン往き管およびヒーポン戻り管を介して冷媒−水熱交換器に循環させるヒーポン循環ポンプが必要で、そのヒーポン循環ポンプのためのスペースも必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクを備えた貯湯タンクユニットと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを備え、前記貯湯タンクの上端には出湯管が接続されると共に下端には給水管が接続され、貯湯タンク内の上部には浴槽の湯水を加熱するための風呂熱交換器が設けられ、該風呂熱交換器には風呂往き管および風呂循環ポンプを備えた風呂戻り管よりなる風呂循環回路が接続された風呂装置に於いて、前記貯湯タンク内の上部で風呂熱交換器と対向する位置に上部熱交換器が配置されると共に、貯湯タンク内の下部には下部熱交換器が配置され、前記ヒートポンプユニットは圧縮機と、膨張弁と、蒸発器とを有し、前記圧縮機からの冷媒を上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管を介して上部熱交換器と下部熱交換器とに供給し、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒を上部熱交換器戻り管と下部熱交換器戻り管を介して膨張弁に戻すヒートポンプ回路を構成するものである。
【０００８】
又請求項２に係る風呂装置では、特にその構成を請求項１において、前記圧縮機からの冷媒はヒーポン往き三方弁を介して上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒はヒーポン戻り三方弁を介して膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時はヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したらヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するものである。
【０００９】
又請求項３に係る風呂装置では、特にその構成を請求項１において、前記圧縮機からの冷媒は上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、前記膨張弁は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁とからなり、上部熱交換器を通過した冷媒は上部熱交換器用膨張弁に戻り、下部熱交換器熱交換器を通過した冷媒は下部熱交換器用膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら上部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するものである。
【００１０】
又請求項４に係る風呂装置では、特にその構成を請求項２又は請求項３において、風呂循環回路により浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以下の時、圧縮機からの冷媒を上部熱交換器のみに供給し、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以上になった時、上部熱交換器への圧縮機からの冷媒の供給を停止するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の請求項１によれば、貯湯タンク内の上部で風呂熱交換器と対向する位置に上部熱交換器が配置されると共に、貯湯タンク内の下部には下部熱交換器を配置し、ヒートポンプユニットの圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器とに供給して貯湯タンク内の湯水を加熱するので、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるものである。
【００１２】
又本発明の請求項２に記載の風呂装置によれば、前記圧縮機からの冷媒はヒーポン往き三方弁を介して上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒はヒーポン戻り三方弁を介して膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時はヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したらヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するので、三方弁を二つ設けることで従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるとともに、貯湯タンク内の湯水を全量沸き上げる時は貯湯タンク内の湯水を上下から加熱して沸き上げ時間を短縮し、貯湯タンク内の対流により先に貯湯タンク上部の湯水が高温になるので、その状態になったら下部熱交換器のみに冷媒を供給して、貯湯タンク下部の湯水も短時間に高温にすることが出来、又、貯湯タンク下部の湯水を直接加熱するので、貯湯タンク下部に高温とならない死水を少なくすることができるものである。
【００１３】
又本発明の請求項３に記載の風呂装置によれば、前記圧縮機からの冷媒は上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、前記膨張弁は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁とからなり、上部熱交換器を通過した冷媒は上部熱交換器用膨張弁に戻り、下部熱交換器熱交換器を通過した冷媒は下部熱交換器用膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら上部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するので、膨張弁が上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁の二つからなることで、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるとともに、貯湯タンク内の湯水を全量沸き上げる時は貯湯タンク内の湯水を上下から加熱して沸き上げ時間を短縮し、貯湯タンク内の対流により先に貯湯タンク上部の湯水が高温になるので、その状態になったら下部熱交換器のみに冷媒を供給して、貯湯タンク下部の湯水も短時間に高温にすることが出来、又、貯湯タンク下部の湯水を直接加熱するので、貯湯タンク下部に高温とならない死水を少なくすることができるものである。
【００１４】
又本発明の請求項４に記載の風呂装置によれば、風呂循環回路により浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以下の時、圧縮機からの冷媒を上部熱交換器のみに供給し、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以上になった時、上部熱交換器への圧縮機からの冷媒の供給を停止するので、浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が低くて風呂循環回路により加熱された浴槽の湯水が風呂設定温度未満となった時、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水を直接上部熱交換器で加熱するので、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水を短時間で高温に加熱することが出来、それにより貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が低くても、浴槽内の湯水の追い焚きを短時間に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明一実施例を付した風呂装置の概略構成図。
【図２】他の実施例を付した風呂装置の概略構成図。
【図３】従来の風呂装置の概略構成図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
この風呂装置は、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給湯栓、５はこの風呂装置を遠隔操作する浴室設置の風呂リモコン、６は浴槽である。
【００１７】
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、又貯湯タンク２内の上部には上部熱交換器９が配置されると共に、貯湯タンク２内の下部には下部熱交換器１０が配置されているものである。
【００１８】
前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１１と、電子膨張弁１２と強制空冷式の蒸発器１３とを有し、前記圧縮機１１により超臨界圧力まで加圧された高温高圧の自然冷媒は、ヒーポン往き三方弁１４を通って上部熱交換器往き管１５と下部熱交換器往き管１６に流れ、上部熱交換器９で貯湯タンク２内の湯水と熱交換した自然冷媒は、上部熱交換器戻り管１７からヒーポン戻り三方弁１８を通って電子膨張弁１２に戻ると共に、下部熱交換器１０で貯湯タンク２内の湯水と熱交換した二酸化炭素冷媒は、下部熱交換器戻り管１９を通って電子膨張弁１２に戻ることでヒートポンプ回路２０を構成し、このヒートポンプ回路２０の駆動を制御するヒーポン制御部２１を備えたものである。
【００１９】
前記ヒートポンプ回路２０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、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貯湯タンク２内の低温水を加熱することができ、貯湯タンク２内の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であり、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。
【００２０】
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風呂熱交換器で、貯湯タンク２内の上部に配置されていると共に、この風呂熱交換器２２には風呂往き管２３および風呂循環ポンプ２４を備えた風呂戻り管２５よりなる風呂循環回路２６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い焚きが行われるものである。
【００２１】
２７は風呂戻り管２５を介して風呂熱交換器２２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、２８は風呂熱交換器２２を流出して風呂往き管２３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、２９は風呂戻り管２２に備えられ浴槽６内に流入する追い焚きされた浴槽水の循環流量を調節する流量調節弁で、前記ヒートポンプユニット３内で外気と接する位置に取り付けられた外気温検知センサ３０からの検出値を入力する制御部３１によって、外気温度が低い時は流量調節弁２９を全開状態にして、循環流量を増大させることで体感温度を高くし、逆に外気温度が高い時は流量調節弁２９を絞って、循環流量を小さくして体感温度を低くするように自動調節されるものである。
【００２２】
３２は出湯管７からの湯と給水管８から分岐された給水バイパス管３３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３４に設けた給湯温度センサ３５で検出した湯温が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。
【００２３】
３６は給湯管３４から分岐されて風呂戻り管２５に連通された湯張り管で、この湯張り管３６には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３７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３８と、浴槽水が給湯管３４へ逆流するのを防止する逆止弁３９とが設けられており、貯湯タンク２内の高温水を浴槽６に直接差し湯して追い焚きする時もこの湯張り管３６を介して行われるものである。
【００２４】
４０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４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅと呼び、この貯湯温度センサ４０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。
【００２５】
前記風呂リモコン５には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ４１、および風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ４２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湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ４３と、浴槽６内に高温の湯を差し湯させる高温差し湯スイッチ４４、ぬるめスイッチ４５、追い焚きスイッチ４６が設けられているものである。
【００２６】
４７は貯湯タンク２の過圧を逃す過圧逃し弁、４８は給水の圧力を減圧する減圧弁、４９は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタ、５０は給水の温度を検出する給水温度センサである。
【００２７】
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４０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、制御部３１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１１を起動し、超臨界圧力まで加圧された高温高圧の自然冷媒をヒーポン往き三方弁１４を通って上部熱交換器往き管１５と下部熱交換器往き管１６から上部熱交換器９と下部熱交換器１０に供給し、貯湯タンク２内の湯水を７０〜９０℃程度の高温に加熱する。
【００２８】
貯湯タンク２内の上部熱交換器９と下部熱交換器１０にて貯湯タンク２内の湯水を加熱するので、貯湯タンク２内に対流が発生し、貯湯タンク２内の上部から高温水となるため、貯湯温度センサ４０ａ、４０ｂが必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、制御部３１はヒーポン制御部２１に対して上部熱交換器９への高温高圧の自然冷媒の供給停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は一旦圧縮機１１を停止すると共に、ヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒を下部熱交換器１０だけに供給するようにしてから再度圧縮機１１を駆動する。
【００２９】
そして貯湯温度センサ４０ｃ、４０ｄ、４０ｅが必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、制御部３１はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ停止指令を発し、制御部３１は圧縮機１１を停止すると共にヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒が上部熱交換器９と下部熱交換器１０の両方に供給できる状態にして沸き上げ動作を終了するものである。
【００３０】
次に給湯運転について説明する。
まず給湯栓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３２へ流入し、給水バイパス管３３からの低温水と混合され、制御部３１により給湯混合弁３２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、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。
【００３１】
次に浴槽６への風呂自動運転について説明する。
まず風呂リモコン５の風呂自動スイッチ４３が操作されると、湯張り弁３７が開成され給湯混合弁３２で風呂設定温度に混合した温水を浴槽６に湯張りし、そして風呂流量カウンタ３８が浴槽６の満量をカウントすることで湯張りを終了すると共に、風呂循環ポンプ２４を駆動して、湯張りされた浴槽水を風呂循環回路２６を循環させ風呂熱交換器２２で設定温度まで追い焚きして風呂自動運転が終了されるものである。
【００３２】
次に追い焚き運転について説明する。
まず風呂リモコン５の追い焚きスイッチ４６を押圧すると、風呂循環ポンプ２４が駆動開始し、浴槽６内の浴槽水を風呂往き管２３から風呂熱交換器２２へと送り、ここで貯湯タンク２内上部の高温水との熱交換で浴槽水を加熱して風呂戻り管２５で浴槽６へ戻すものであるが、ここで制御部３１では、外気温検知センサ３０が検出する外気温度が１８℃未満を検出した時、外気温度が低いと判断して流量調節弁２９を全開状態として循環流量を増大させて追い焚き運転を行い、風呂戻り温度センサ２７が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ２４を停止して追い焚きは終了となる。
【００３３】
又外気温検知センサ３０が検出する外気温度が１８℃以上を検出した時、外気温度が高いと判断して流量調節弁２９を絞り循環流量を小さくしての追い焚き運転を行い、風呂戻り温度センサ２７が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ２４を停止して追い焚きは終了となる。
【００３４】
この追い焚き運転中は、制御部３１は風呂戻り温度センサ２７が検出する温度が風呂設定温度未満かどうかを判断し、風呂設定温度未満の時は貯湯温度センサ４０ａ、４０ｂの検出値により貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水、つまり貯湯タンク２内上部の湯水が高温か否かを判断し、その結果貯湯タンク２内上部の湯水が高温ではない時、制御部３１はヒーポン制御部２１を介してヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒を上部熱交換器９だけに供給できる状態にしてから、圧縮機１１を起動し、超臨界圧力まで加圧された高温高圧の自然冷媒をヒーポン往き三方弁１４を通って上部熱交換器往き管１５に供給する。
【００３５】
それにより貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水が加熱され、湯温度センサ４０ａ、４０ｂの検出値により貯湯タンク２内上部の湯水が高温に加熱されたと判断したら、制御部３１はヒーポン制御部２１に対して上部熱交換器９への高温高圧の自然冷媒の供給停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は一旦圧縮機１１を停止すると共に、ヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒が上部熱交換器９と下部熱交換器１０の両方に供給できる状態にして、貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水の加熱動作を終了するものである。
【００３６】
このように貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水の加熱動作により、貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水が高温となり、その高温水と熱交換することで浴槽水を加熱し、風呂戻り温度センサ２７が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ２４を停止して追い焚きは終了となるものである。
【００３７】
以上のように本発明では、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニット３を非常に小さくすることができるものである。
【００３８】
又、本実施例では貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット３を別体としたが、これをひとつのユニットとして一体化しても従来の一体型に比べて非常に小さくすることができるものである。
【００３９】
又、本実施例ではヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を備えたが、このヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を不要とし、図２に示すように圧縮機１１の下流と上部熱交換器往き管１５と下部熱交換器往き管１６とを常時連通状態とし、上部熱交換器戻り管１７の下流側に上部熱交換器用電子膨張弁５１を設けると共に、下部熱交換器戻り管１９の下流側に下部熱交換器用電子膨張弁５２を設け、上部熱交換器９と下部熱交換器１０への高温高圧の自然冷媒の供給は、上部熱交換器用電子膨張弁５１と下部熱交換器用電子膨張弁５２を制御することで行うようにしてもよいものである。
【符号の説明】
【００４０】
１ 貯湯タンクユニット
２ 貯湯タンク
３ ヒートポンプユニット
６ 浴槽
７ 出湯管
８ 給水管
９ 上部熱交換器
１０ 下部熱交換器
１１ 圧縮機
１２ 電子膨張弁
１３ 蒸発器
１５ 上部熱交換器往き管
１６ 下部熱交換器往き管
１７ 上部熱交換器戻り管
１９ 下部熱交換器戻り管
２０ ヒートポンプ回路
２２ 風呂熱交換器
２３ 風呂往き管
２４ 風呂循環ポンプ
２５ 風呂戻り管
２６ 風呂循環回路
【技術分野】
【０００１】
この発明は、風呂追い焚き付きの風呂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に於いては、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、湯水を貯湯する貯湯タンク１０１を備えた貯湯タンクユニット１０２と、貯湯タンク１０１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１０３を備え、前記貯湯タンク１０１内の上部には、浴槽１０４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熱交換器１０５が配置されていると共に、この風呂熱交換器１０５には風呂往き管１０６および風呂循環ポンプ１０７を備えた風呂戻り管１０８よりなる風呂循環回路１０９が接続されて浴槽１０４の湯水が循環可能にされ、浴槽１０４内の湯水が貯湯タンク１０１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。
【０００３】
そして浴槽１０１への風呂自動運転は、風呂リモコン１１０の風呂自動スイッチ１１１が操作されると、湯張り弁１１２が開成され給湯混合弁１１３で風呂設定温度に混合した温水を浴槽１０４に湯張りし、そして風呂流量カウンタ１１４が浴槽１０４の満量をカウントすることで湯張りを終了すると共に、風呂循環ポンプ１０７を駆動して、湯張りされた浴槽水を風呂循環回路１０９を循環させ風呂熱交換器１０５で設定温度まで追い焚きして風呂自動運転が終了されるものである。
【０００４】
また、追い焚き運転は、風呂リモコン１１０の追い焚きスイッチ１１５を押圧すると、風呂循環ポンプ１０７が駆動開始し、浴槽１０４内の浴槽水を風呂往き管１０６から風呂熱交換器１０５へと送り、ここで貯湯タンク１０１内上部の高温水との熱交換で浴槽水を加熱して風呂戻り管１０８で浴槽１０４へ戻し、風呂戻り温度センサ１１６が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ１０７を停止して追い焚きは終了となるものである。
（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００９−９７８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでこの従来のものでは、貯湯タンクユニットと、ヒートポンプユニットを備えているが、高層マンション等の集合住宅においては、風呂装置を設置するスペースを小さくすることが求められ、そのため貯湯タンクユニットとヒートポンプユニットを一体化したものがあるが、従来の構成では一体化しても小型化には限界があり、更に小さくすることは困難であった。
【０００６】
その場合、貯湯タンクユニットは貯湯量をどのくらいにするかで大きさが決まってしまうので単純に小さくすることができず、ヒートポンプユニットは十分な熱交換を行うために凝縮器としての冷媒−水熱交換器を小さくすることができず、又貯湯タンク内の湯水をヒーポン往き管およびヒーポン戻り管を介して冷媒−水熱交換器に循環させるヒーポン循環ポンプが必要で、そのヒーポン循環ポンプのためのスペースも必要であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、特にその構成を請求項１では、湯水を貯湯する貯湯タンクを備えた貯湯タンクユニットと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを備え、前記貯湯タンクの上端には出湯管が接続されると共に下端には給水管が接続され、貯湯タンク内の上部には浴槽の湯水を加熱するための風呂熱交換器が設けられ、該風呂熱交換器には風呂往き管および風呂循環ポンプを備えた風呂戻り管よりなる風呂循環回路が接続された風呂装置に於いて、前記貯湯タンク内の上部で風呂熱交換器と対向する位置に上部熱交換器が配置されると共に、貯湯タンク内の下部には下部熱交換器が配置され、前記ヒートポンプユニットは圧縮機と、膨張弁と、蒸発器とを有し、前記圧縮機からの冷媒を上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管を介して上部熱交換器と下部熱交換器とに供給し、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒を上部熱交換器戻り管と下部熱交換器戻り管を介して膨張弁に戻すヒートポンプ回路を構成するものである。
【０００８】
又請求項２に係る風呂装置では、特にその構成を請求項１において、前記圧縮機からの冷媒はヒーポン往き三方弁を介して上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒はヒーポン戻り三方弁を介して膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時はヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したらヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するものである。
【０００９】
又請求項３に係る風呂装置では、特にその構成を請求項１において、前記圧縮機からの冷媒は上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、前記膨張弁は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁とからなり、上部熱交換器を通過した冷媒は上部熱交換器用膨張弁に戻り、下部熱交換器熱交換器を通過した冷媒は下部熱交換器用膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら上部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するものである。
【００１０】
又請求項４に係る風呂装置では、特にその構成を請求項２又は請求項３において、風呂循環回路により浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以下の時、圧縮機からの冷媒を上部熱交換器のみに供給し、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以上になった時、上部熱交換器への圧縮機からの冷媒の供給を停止するものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の請求項１によれば、貯湯タンク内の上部で風呂熱交換器と対向する位置に上部熱交換器が配置されると共に、貯湯タンク内の下部には下部熱交換器を配置し、ヒートポンプユニットの圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器とに供給して貯湯タンク内の湯水を加熱するので、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるものである。
【００１２】
又本発明の請求項２に記載の風呂装置によれば、前記圧縮機からの冷媒はヒーポン往き三方弁を介して上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒はヒーポン戻り三方弁を介して膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時はヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したらヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するので、三方弁を二つ設けることで従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるとともに、貯湯タンク内の湯水を全量沸き上げる時は貯湯タンク内の湯水を上下から加熱して沸き上げ時間を短縮し、貯湯タンク内の対流により先に貯湯タンク上部の湯水が高温になるので、その状態になったら下部熱交換器のみに冷媒を供給して、貯湯タンク下部の湯水も短時間に高温にすることが出来、又、貯湯タンク下部の湯水を直接加熱するので、貯湯タンク下部に高温とならない死水を少なくすることができるものである。
【００１３】
又本発明の請求項３に記載の風呂装置によれば、前記圧縮機からの冷媒は上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、前記膨張弁は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁とからなり、上部熱交換器を通過した冷媒は上部熱交換器用膨張弁に戻り、下部熱交換器熱交換器を通過した冷媒は下部熱交換器用膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら上部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止するので、膨張弁が上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁の二つからなることで、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニットを非常に小さくすることができるとともに、貯湯タンク内の湯水を全量沸き上げる時は貯湯タンク内の湯水を上下から加熱して沸き上げ時間を短縮し、貯湯タンク内の対流により先に貯湯タンク上部の湯水が高温になるので、その状態になったら下部熱交換器のみに冷媒を供給して、貯湯タンク下部の湯水も短時間に高温にすることが出来、又、貯湯タンク下部の湯水を直接加熱するので、貯湯タンク下部に高温とならない死水を少なくすることができるものである。
【００１４】
又本発明の請求項４に記載の風呂装置によれば、風呂循環回路により浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以下の時、圧縮機からの冷媒を上部熱交換器のみに供給し、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以上になった時、上部熱交換器への圧縮機からの冷媒の供給を停止するので、浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が低くて風呂循環回路により加熱された浴槽の湯水が風呂設定温度未満となった時、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水を直接上部熱交換器で加熱するので、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水を短時間で高温に加熱することが出来、それにより貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が低くても、浴槽内の湯水の追い焚きを短時間に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明一実施例を付した風呂装置の概略構成図。
【図２】他の実施例を付した風呂装置の概略構成図。
【図３】従来の風呂装置の概略構成図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明に係る発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
この風呂装置は、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給湯栓、５はこの風呂装置を遠隔操作する浴室設置の風呂リモコン、６は浴槽である。
【００１７】
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、又貯湯タンク２内の上部には上部熱交換器９が配置されると共に、貯湯タンク２内の下部には下部熱交換器１０が配置されているものである。
【００１８】
前記ヒートポンプユニット３は、圧縮機１１と、電子膨張弁１２と強制空冷式の蒸発器１３とを有し、前記圧縮機１１により超臨界圧力まで加圧された高温高圧の自然冷媒は、ヒーポン往き三方弁１４を通って上部熱交換器往き管１５と下部熱交換器往き管１６に流れ、上部熱交換器９で貯湯タンク２内の湯水と熱交換した自然冷媒は、上部熱交換器戻り管１７からヒーポン戻り三方弁１８を通って電子膨張弁１２に戻ると共に、下部熱交換器１０で貯湯タンク２内の湯水と熱交換した二酸化炭素冷媒は、下部熱交換器戻り管１９を通って電子膨張弁１２に戻ることでヒートポンプ回路２０を構成し、このヒートポンプ回路２０の駆動を制御するヒーポン制御部２１を備えたものである。
【００１９】
前記ヒートポンプ回路２０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、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貯湯タンク２内の低温水を加熱することができ、貯湯タンク２内の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であり、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。
【００２０】
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風呂熱交換器で、貯湯タンク２内の上部に配置されていると共に、この風呂熱交換器２２には風呂往き管２３および風呂循環ポンプ２４を備えた風呂戻り管２５よりなる風呂循環回路２６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い焚きが行われるものである。
【００２１】
２７は風呂戻り管２５を介して風呂熱交換器２２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、２８は風呂熱交換器２２を流出して風呂往き管２３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、２９は風呂戻り管２２に備えられ浴槽６内に流入する追い焚きされた浴槽水の循環流量を調節する流量調節弁で、前記ヒートポンプユニット３内で外気と接する位置に取り付けられた外気温検知センサ３０からの検出値を入力する制御部３１によって、外気温度が低い時は流量調節弁２９を全開状態にして、循環流量を増大させることで体感温度を高くし、逆に外気温度が高い時は流量調節弁２９を絞って、循環流量を小さくして体感温度を低くするように自動調節されるものである。
【００２２】
３２は出湯管７からの湯と給水管８から分岐された給水バイパス管３３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３４に設けた給湯温度センサ３５で検出した湯温が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。
【００２３】
３６は給湯管３４から分岐されて風呂戻り管２５に連通された湯張り管で、この湯張り管３６には、浴槽６への湯張りの開始／停止を行う湯張り弁３７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３８と、浴槽水が給湯管３４へ逆流するのを防止する逆止弁３９とが設けられており、貯湯タンク２内の高温水を浴槽６に直接差し湯して追い焚きする時もこの湯張り管３６を介して行われるものである。
【００２４】
４０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４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅと呼び、この貯湯温度センサ４０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。
【００２５】
前記風呂リモコン５には、給湯設定温度を設定する給湯温度設定スイッチ４１、および風呂設定温度を設定する風呂温度設定スイッチ４２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湯張りし所定時間保温させる風呂自動スイッチ４３と、浴槽６内に高温の湯を差し湯させる高温差し湯スイッチ４４、ぬるめスイッチ４５、追い焚きスイッチ４６が設けられているものである。
【００２６】
４７は貯湯タンク２の過圧を逃す過圧逃し弁、４８は給水の圧力を減圧する減圧弁、４９は給湯する湯水の量をカウントする給湯流量カウンタ、５０は給水の温度を検出する給水温度センサである。
【００２７】
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４０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、制御部３１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１１を起動し、超臨界圧力まで加圧された高温高圧の自然冷媒をヒーポン往き三方弁１４を通って上部熱交換器往き管１５と下部熱交換器往き管１６から上部熱交換器９と下部熱交換器１０に供給し、貯湯タンク２内の湯水を７０〜９０℃程度の高温に加熱する。
【００２８】
貯湯タンク２内の上部熱交換器９と下部熱交換器１０にて貯湯タンク２内の湯水を加熱するので、貯湯タンク２内に対流が発生し、貯湯タンク２内の上部から高温水となるため、貯湯温度センサ４０ａ、４０ｂが必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、制御部３１はヒーポン制御部２１に対して上部熱交換器９への高温高圧の自然冷媒の供給停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は一旦圧縮機１１を停止すると共に、ヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒を下部熱交換器１０だけに供給するようにしてから再度圧縮機１１を駆動する。
【００２９】
そして貯湯温度センサ４０ｃ、４０ｄ、４０ｅが必要な熱量が貯湯されたことを検出すると、制御部３１はヒーポン制御部２１に対して沸き上げ停止指令を発し、制御部３１は圧縮機１１を停止すると共にヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒が上部熱交換器９と下部熱交換器１０の両方に供給できる状態にして沸き上げ動作を終了するものである。
【００３０】
次に給湯運転について説明する。
まず給湯栓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３２へ流入し、給水バイパス管３３からの低温水と混合され、制御部３１により給湯混合弁３２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、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。
【００３１】
次に浴槽６への風呂自動運転について説明する。
まず風呂リモコン５の風呂自動スイッチ４３が操作されると、湯張り弁３７が開成され給湯混合弁３２で風呂設定温度に混合した温水を浴槽６に湯張りし、そして風呂流量カウンタ３８が浴槽６の満量をカウントすることで湯張りを終了すると共に、風呂循環ポンプ２４を駆動して、湯張りされた浴槽水を風呂循環回路２６を循環させ風呂熱交換器２２で設定温度まで追い焚きして風呂自動運転が終了されるものである。
【００３２】
次に追い焚き運転について説明する。
まず風呂リモコン５の追い焚きスイッチ４６を押圧すると、風呂循環ポンプ２４が駆動開始し、浴槽６内の浴槽水を風呂往き管２３から風呂熱交換器２２へと送り、ここで貯湯タンク２内上部の高温水との熱交換で浴槽水を加熱して風呂戻り管２５で浴槽６へ戻すものであるが、ここで制御部３１では、外気温検知センサ３０が検出する外気温度が１８℃未満を検出した時、外気温度が低いと判断して流量調節弁２９を全開状態として循環流量を増大させて追い焚き運転を行い、風呂戻り温度センサ２７が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ２４を停止して追い焚きは終了となる。
【００３３】
又外気温検知センサ３０が検出する外気温度が１８℃以上を検出した時、外気温度が高いと判断して流量調節弁２９を絞り循環流量を小さくしての追い焚き運転を行い、風呂戻り温度センサ２７が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ２４を停止して追い焚きは終了となる。
【００３４】
この追い焚き運転中は、制御部３１は風呂戻り温度センサ２７が検出する温度が風呂設定温度未満かどうかを判断し、風呂設定温度未満の時は貯湯温度センサ４０ａ、４０ｂの検出値により貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水、つまり貯湯タンク２内上部の湯水が高温か否かを判断し、その結果貯湯タンク２内上部の湯水が高温ではない時、制御部３１はヒーポン制御部２１を介してヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒を上部熱交換器９だけに供給できる状態にしてから、圧縮機１１を起動し、超臨界圧力まで加圧された高温高圧の自然冷媒をヒーポン往き三方弁１４を通って上部熱交換器往き管１５に供給する。
【００３５】
それにより貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水が加熱され、湯温度センサ４０ａ、４０ｂの検出値により貯湯タンク２内上部の湯水が高温に加熱されたと判断したら、制御部３１はヒーポン制御部２１に対して上部熱交換器９への高温高圧の自然冷媒の供給停止指令を発し、ヒーポン制御部２１は一旦圧縮機１１を停止すると共に、ヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を駆動して高温高圧の自然冷媒が上部熱交換器９と下部熱交換器１０の両方に供給できる状態にして、貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水の加熱動作を終了するものである。
【００３６】
このように貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水の加熱動作により、貯湯タンク２内の風呂熱交換器２２の周りの湯水が高温となり、その高温水と熱交換することで浴槽水を加熱し、風呂戻り温度センサ２７が風呂設定温度を検出すれば、風呂循環ポンプ２４を停止して追い焚きは終了となるものである。
【００３７】
以上のように本発明では、従来の冷媒−水熱交換器及びヒーポン循環ポンプを不要とすることが出来、それによりヒートポンプユニット３を非常に小さくすることができるものである。
【００３８】
又、本実施例では貯湯タンクユニット１とヒートポンプユニット３を別体としたが、これをひとつのユニットとして一体化しても従来の一体型に比べて非常に小さくすることができるものである。
【００３９】
又、本実施例ではヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を備えたが、このヒーポン往き三方弁１４とヒーポン戻り三方弁１８を不要とし、図２に示すように圧縮機１１の下流と上部熱交換器往き管１５と下部熱交換器往き管１６とを常時連通状態とし、上部熱交換器戻り管１７の下流側に上部熱交換器用電子膨張弁５１を設けると共に、下部熱交換器戻り管１９の下流側に下部熱交換器用電子膨張弁５２を設け、上部熱交換器９と下部熱交換器１０への高温高圧の自然冷媒の供給は、上部熱交換器用電子膨張弁５１と下部熱交換器用電子膨張弁５２を制御することで行うようにしてもよいものである。
【符号の説明】
【００４０】
１ 貯湯タンクユニット
２ 貯湯タンク
３ ヒートポンプユニット
６ 浴槽
７ 出湯管
８ 給水管
９ 上部熱交換器
１０ 下部熱交換器
１１ 圧縮機
１２ 電子膨張弁
１３ 蒸発器
１５ 上部熱交換器往き管
１６ 下部熱交換器往き管
１７ 上部熱交換器戻り管
１９ 下部熱交換器戻り管
２０ ヒートポンプ回路
２２ 風呂熱交換器
２３ 風呂往き管
２４ 風呂循環ポンプ
２５ 風呂戻り管
２６ 風呂循環回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクを備えた貯湯タンクユニットと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを備え、前記貯湯タンクの上端には出湯管が接続されると共に下端には給水管が接続され、貯湯タンク内の上部には浴槽の湯水を加熱するための風呂熱交換器が設けられ、該風呂熱交換器には風呂往き管および風呂循環ポンプを備えた風呂戻り管よりなる風呂循環回路が接続された風呂装置に於いて、前記貯湯タンク内の上部で風呂熱交換器と対向する位置に上部熱交換器が配置されると共に、貯湯タンク内の下部には下部熱交換器が配置され、前記ヒートポンプユニットは圧縮機と、膨張弁と、蒸発器とを有し、前記圧縮機からの冷媒を上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管を介して上部熱交換器と下部熱交換器とに供給し、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒を上部熱交換器戻り管と下部熱交換器戻り管を介して膨張弁に戻すヒートポンプ回路を構成することを特徴とする風呂装置。
【請求項２】
前記圧縮機からの冷媒はヒーポン往き三方弁を介して上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒はヒーポン戻り三方弁を介して膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時はヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したらヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止することを特徴とする請求項１記載の風呂装置。
【請求項３】
前記圧縮機からの冷媒は上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、前記膨張弁は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁とからなり、上部熱交換器を通過した冷媒は上部熱交換器用膨張弁に戻り、下部熱交換器熱交換器を通過した冷媒は下部熱交換器用膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら上部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止することを特徴とする請求項１記載の風呂装置。
【請求項４】
風呂循環回路により浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以下の時、圧縮機からの冷媒を上部熱交換器のみに供給し、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以上になった時、上部熱交換器への圧縮機からの冷媒の供給を停止することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の風呂装置。
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクを備えた貯湯タンクユニットと、前記貯湯タンク内の湯水を加熱するヒートポンプユニットとを備え、前記貯湯タンクの上端には出湯管が接続されると共に下端には給水管が接続され、貯湯タンク内の上部には浴槽の湯水を加熱するための風呂熱交換器が設けられ、該風呂熱交換器には風呂往き管および風呂循環ポンプを備えた風呂戻り管よりなる風呂循環回路が接続された風呂装置に於いて、前記貯湯タンク内の上部で風呂熱交換器と対向する位置に上部熱交換器が配置されると共に、貯湯タンク内の下部には下部熱交換器が配置され、前記ヒートポンプユニットは圧縮機と、膨張弁と、蒸発器とを有し、前記圧縮機からの冷媒を上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管を介して上部熱交換器と下部熱交換器とに供給し、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒を上部熱交換器戻り管と下部熱交換器戻り管を介して膨張弁に戻すヒートポンプ回路を構成することを特徴とする風呂装置。
【請求項２】
前記圧縮機からの冷媒はヒーポン往き三方弁を介して上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、上部熱交換器と下部熱交換器を通過した冷媒はヒーポン戻り三方弁を介して膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時はヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したらヒーポン往き三方弁とヒーポン戻り三方弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止することを特徴とする請求項１記載の風呂装置。
【請求項３】
前記圧縮機からの冷媒は上部熱交換器往き管と下部熱交換器往き管とに供給されると共に、前記膨張弁は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁とからなり、上部熱交換器を通過した冷媒は上部熱交換器用膨張弁に戻り、下部熱交換器熱交換器を通過した冷媒は下部熱交換器用膨張弁に戻り、貯湯タンク内の湯水を沸き上げる時は上部熱交換器用膨張弁と下部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を上部熱交換器と下部熱交換器に供給し、貯湯タンク内の上部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら上部熱交換器用膨張弁を動作させて圧縮機からの冷媒を下部熱交換器のみに供給し、その後貯湯タンク内の下部の湯水の温度が所定温度まで上昇したら沸き上げを停止することを特徴とする請求項１記載の風呂装置。
【請求項４】
風呂循環回路により浴槽内の湯水を追い焚きする時に、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以下の時、圧縮機からの冷媒を上部熱交換器のみに供給し、貯湯タンク内の風呂熱交換器の周辺の湯水の温度が所定温度以上になった時、上部熱交換器への圧縮機からの冷媒の供給を停止することを特徴とする請求項２又は請求項３記載の風呂装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−１４１０６８（Ｐ２０１１−１４１０６８Ａ）
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１３（Ｐ２０１０−１３１３）
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（００００００５３８）株式会社コロナ (753)
【公開日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月６日（２０１０．１．６）
【出願人】（００００００５３８）株式会社コロナ (753)
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