JP2002048392A - 給湯装置 - Google Patents
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Abstract
度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる給湯
装置を提供すること。 【解決手段】 2本の配管6、9を浴槽10に接続し、
この2本の配管のうち一方の配管6を介して浴槽10に
給湯装置の温水を、他方の配管9を介して浴槽10に水
道水を、それぞれ供給するとともに、浴槽10に供給さ
れる給湯装置の温水及び水道水の温度に基づいて、給湯
装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽10の湯の
温度及び湯量を制御する制御手段を備えるようにする。
Description
特に、浴槽への給湯機能を備えた給湯装置に関するもの
である。
に設定した温水を、浴槽の給湯口や蛇口から供給するよ
うに構成されている。すなわち、この給湯装置では、水
道管から供給された水道水を加熱するとともに、この加
熱した温水を、別の水道管からの水道水と混合すること
により設定温度に調節し、この温度調節した温水を1本
の配管を介して浴槽に供給するように構成されている。
る家庭では、帰宅してすぐに入浴したくても、給湯を開
始してから終わるまでの時間を待たなければならず、こ
のことから、近年では、給湯装置を改良すること等によ
って、給湯時間の短縮を図ることが行われている。
来の給湯装置では、温度を調節した温水を、1本の配管
を介して浴槽に供給するようにしていることから、供給
する温水の量が配管によって制限され、給湯速度に限界
があるという問題を有していた。
題点に鑑み、配管による供給水量の制限を改善し、給湯
速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる給
湯装置を提供することを目的とする。
め、本発明の給湯装置は、浴槽への給湯機能を備えた給
湯装置において、2本の配管を浴槽に接続し、該2本の
配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水
を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給
するとともに、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水
道水の温度に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水
量を調節し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手
段を備えたことを特徴とする。
置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽の湯の温度及
び湯量を制御するとともに、2本の配管を用いて給湯装
置の温水及び水道水を同時に浴槽に供給するようにして
いるため、浴槽の湯の温度や湯量を適正にしながら、給
湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができ
る。
本の配管を、接続管により接続するとともに、該接続管
に逆止弁を配設し、少なくとも水道水の一部を、給湯装
置の温水と共に、前記一方の配管を介して浴槽に供給す
ることができる。
置の温水を供給する配管を利用して水道水を浴槽に供給
することができ、給湯時間を一層短縮することができる
とともに、高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を
下げることによって、温度ムラのできにくい状態で浴槽
に給湯することができる。
した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止
し、給湯装置の温水のみを供給するように構成すること
ができる。
温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴
槽内の湯の温度を均一にすることができる。
した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の
両方を供給するように構成することができる。
温の湯を最後に供給した給湯装置の温水及び水道水が混
合された温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度
を均一にすることができるとともに、この時、仮に入浴
している人がいても、入浴中の人に給湯装置からの高温
の温水が、そのまま直接当たることを防止することがで
きる。
水道水のみを所定の水量供給するように構成することが
できる。
らの高温の温水が浴槽に供給され、浴槽が劣化したり、
損傷を受けることを未然に防止することができる。
給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、該熱交換器に
浴槽内の湯を循環させることができる。
となるとともに、給湯装置に深夜電力を利用する電気温
水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を
促進することができる。
配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少な
くとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温し
た後、前記一方の配管を介して浴槽に供給することがで
きる。
適度な温度にすることができる。
タンクの内部圧力より常に低くなるように構成すること
ができる。
場合でも、熱交換器内を流通する水が、給湯装置のタン
ク内に流出することを防止することができ、熱交換器内
を流通する水によって、給湯装置のタンク内部が汚染さ
れることを確実に防止することができる。
を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続す
るようにすることができる。
を、混合室内で混合した後、浴槽に供給することがで
き、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのま
ま直接当たることを確実に防止することができる。
形態を図面に基づいて説明する。
例を示す。この給湯装置は、給湯装置として電気温水器
を備え、この電気温水器は、所要の容量を有する円筒状
タンク1と、タンク1の上部と下部に設置され、タンク
1内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ2及
び下部ヒータ3と、上部ヒータ2の上方に配設され、タ
ンク1の外部から供給される水をタンク1内に貯留され
た温水により加温する螺旋状の熱交換器4とを備えてい
る。
給水管5、上部位置に出湯管6を設けて、給水管5から
給水することによりタンク1内の湯を押し上げるように
して、配管6から出湯するようにしている。なお、給水
管5には、減圧逆止弁11を介して水道管S1が接続さ
れている。
ともに、この螺旋状に形成した熱交換器4の中心軸が、
タンク1の中心軸と略一致するように配設するようにし
ている。この場合、螺旋状に形成した熱交換器4の巻径
dを、タンク1の内径Dの1/2以上の寸法に設定する
ようにすることが好ましい。これにより、図3に示すよ
うに、熱交換器4の周囲の熱交換によって冷却された温
水が下降流Fdとなり、この下降流Fdに対応して熱交
換器4の中心部に上昇流Fuが生じ、このタンク1内に
貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持
され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができ
るものとなる。また、タンク1の胴部に取り付けた温度
センサ32によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に
検知することができ、必要に応じて行う上部ヒータ2及
び/又は下部ヒータ3による追加的な加熱を適切に実施
することができるものとなる。
一方の接続部4aが、タンク1の頂部のタンクの中心か
ら外れた位置に固定されるとともに、他方の接続部4b
が、タンク1の胴部の、前記一方の接続部4aを固定し
た位置とタンク1の中心を結ぶ線L上で、かつ前記一方
の接続部4aを固定した位置の反対側の位置に固定され
ている。これにより、熱交換器4の取付バランスが向上
し、2箇所の接続部4a、4bをタンク1に固定するだ
けで熱交換器4をタンク1に安定した状態で取り付ける
ことができ、余分な固定部を排除して構造を簡素化する
とともに、このような固定部での隙間腐蝕等を防止する
ことができる。
熱交換器4を組み込んだ部分の容量vが、タンク1の全
体容量Vのうち、タンク1の上部の概略20%の容量
内、すなわち、 v≦0.2V となるように組み込むようにすることが望ましい。これ
により、電気温水器のタンク1内の湯を使用した場合に
おける熱交換器4の熱出力の低下を小さくすることがで
きる。
を基本として、2本の配管6、9を浴槽10に接続し、
該2本の配管6、9のうち一方の配管6(以下、「温水
側配管6」という。)を介して浴槽10にタンク1の温
水を、他方の配管9(以下、「水道水側配管9」とい
う。)を介して浴槽10に水道水を、それぞれ供給する
ようになっている。
した配管61を形成し、この配管61の温水は、熱交換
器4の配管8との合流部T2を経て、配管63、64を
介して浴槽10に供給される。また、水道水側配管9
は、減圧逆止弁11の下流で水道管Sから分岐され、こ
の水道水側配管9の水は、熱交換器4の配管7との合流
部T1を経て、配管91、92を介して浴槽10に供給
される。
側には、ソレノイドバルブ19、流量センサ20及び逆
止弁21を備えた制御手段22が設けられるとともに、
水道水側配管9の合流部T1の上流側には、同じ構成か
らなる制御手段23が設けられている。なお、制御手段
22の下流側と、制御手段23の上流側には、それぞれ
温度センサ31が配設されている。これらの制御手段2
2、23は、温水側配管6から電気温水器の温水を、水
道管Sから水道水を、それぞれ浴槽10に供給するに際
し、浴槽10に供給される温水及び水道水の温度に基づ
いて、電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴
槽10の湯の温度及び湯量を制御するものである。
給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽10の
湯の温度及び湯量を制御するとともに、2本の配管6、
9を用いて浴槽10に給湯することにより、浴槽10の
湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給
湯時間を大幅に短縮することができる。
91とを、逆止弁25を備えた接続管24により接続
し、少なくとも水道水の一部を、電気温水器の温水と共
に、温水側配管64を介して浴槽10に供給するように
している。これにより、温水側配管64で高温の温水に
水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、水
道水側配管92からの水道水と温度ムラのできにくい状
態で浴槽10に給湯することができる。
0の湯量が設定した量に近づいたとき、浴槽10への水
道水の供給を停止し、電気温水器の温水のみを供給する
ように構成されている。これにより、浴槽10の底部に
滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流によ
り撹拌して、浴槽10内の湯の温度を均一にすることが
できる。
3、64を合流部T2で熱交換器4の配管8に接続する
とともに、水道水側配管91、92を合流部T1で熱交
換器4の配管7に接続し、これにより、熱交換器4に浴
槽10内の湯を循環させ、浴槽10内の湯の追い炊きを
可能としている。そして、このように構成することによ
り、特に、深夜電力を利用する電気温水器を使用する場
合には、低コストの深夜電力の利用を促進することがで
きる。
循環させ、浴槽10内の湯の追い炊きをする場合、熱交
換器4の熱出力P(kw)と熱交換器4を循環する湯の
流量Q(kg/min)(循環ポンプ15の能力によっ
て定まる。)との比(P/Q)を、1.2〜1.6の範
囲、より好ましくは、1.4程度に設定するようにす
る。このように、P/Qを、1.2〜1.6の範囲に設
定するようにすることにより、熱交換器4において熱交
換する前の湯の温度をt1、熱交換した後の湯の温度を
t2、水の比熱をC(約4.2kJ/kg℃)とする
と、次式が成立する。 P=C・(Q/60)・(t2−t1) (t2−t1)=(P/Q)・(60/C) =17.1〜22.9(℃) すなわち、熱交換器4において熱交換する前の湯の温度
をt1が、例えば、40℃のとき、熱交換した後の湯の
温度をt2が、57.1〜62.9℃となり、浴槽10
内の湯の追い炊きを行う際に、適度に加温した湯を浴槽
10に供給することができるため、入浴中の人にある程
度の加熱感を与えながら、高温の温水が直接当たること
を防止し、不測の事故の発生を未然に防止することがで
きるものとなる。
する方法としては、上記のように、P/Qを、1.2〜
1.6の範囲に設定するようにするほか、熱交換器4を
循環する湯の流量Q(kg/min)、すなわち、循環
ポンプ15の出力を制御することにより、熱交換器4に
おいて約60℃に加温した湯を、浴槽10に供給するよ
うにすることもできる。
浴槽10内の湯を循環させるように構成している関係
上、熱交換器4の内部圧力が、電気温水器のタンク1の
内部圧力より常に低くなるように構成するようにしてい
る。そして、より具体的には、図4に示すように、電気
温水器のタンク1内に配設した熱交換器4に対する浴槽
10の設置高さH(m)及び循環ポンプ15の吐出圧P
a(kPa)と、電気温水器のタンク1の内部圧力、す
なわち、電気温水器のタンク1への給水管5に配設した
減圧逆止弁11の設定圧力Pc(kPa)が、次式の関
係を満たすようにする。 Pc>9.8・H+Pa これにより、万一、熱交換器4に孔があいた場合でも、
熱交換器4内を流通する水が、電気温水器のタンク1内
に流出することを防止することができ、熱交換器4内を
流通する水によって、電気温水器のタンク1の内部が汚
染されることを確実に防止することができるものとな
る。
に、浴槽10に接続した2本の配管64、92に連なる
吸引口64a、92a及び吐出口92b、64bに、そ
れぞれ逆止弁を配設するとともに、吸引口64a、92
aの前面にフィルタ33aを配設し、一方、吐出口64
b、92bをアダプタ33に形成した混合室33bに接
続し、この混合室33bの吐出口33cを浴槽10に開
口するように構成している。これにより、電気温水器の
タンク1内に貯留されていた温水及び水道水を、浴槽1
0に接続した2本の配管64、92(本実施例において
は、電気温水器のタンク1内に貯留した温水を配管64
から、水道水を配管92から供給するようにしてい
る。)を介して、それぞれの吐出口64b、92bから
アダプタ33の混合室33b内に導入し、混合室33b
内で混合した後、混合室33bの吐出口33cから浴槽
10に供給するようにすることにより、入浴中の人に電
気温水器のタンク1内に貯留されていた高温の温水が、
そのまま直接当たることを確実に防止することができる
ようにしている。また、循環ポンプ15によって浴槽1
0内の湯を吸い上げ、熱交換器4に浴槽10内の湯を循
環させるようにする場合には、浴槽10に接続した2本
の配管64、92のうちの一方の配管の吸引口(本実施
例においては、配管92の吸引口92a)から、循環ポ
ンプ15によって浴槽10内の湯を吸引し、熱交換器4
に浴槽10内の湯を循環させた後、熱交換器4において
加温した湯を、他方の配管の吐出口(本実施例において
は、配管64の吐出口64b)からアダプタ33の混合
室33b内に導入し、混合室33bの吐出口33cから
浴槽10に供給するようにすることにより、熱交換器4
において加温した湯が、アダプタ33の位置でショート
パスしないようにしている。
配管7に接続し、その下流側の水道水側配管91に配設
したソレノイドバルブ18を調節することにより、少な
くとも水道水の一部を熱交換器4に導入して加温した
後、熱交換器4の配管8から温水側配管64を介して浴
槽10に供給することも可能であり、これにより、浴槽
10に供給する温水の温度を適度な温度にすることがで
きるとともに、タンク1内に貯留された温水を減らすこ
となく浴槽10に給湯できるようになっている。なお、
水道水側配管91に配設したソレノイドバルブ18は、
必須のものではなく、省略することもできる。
びる2本の配管7、8をアダプタ33を介して浴槽10
に接続しており、これにより、熱交換器4に浴槽10内
の湯を循環させ、浴槽10内の湯の追い炊きができるよ
うになっている。また、熱交換器4の配管7には、水位
センサ12、ストレーナ13、温度センサ14、循環ポ
ンプ15、ソレノイドバルブ16及び逆止弁17がそれ
ぞれ上流側から順に配設されており、水位センサ12と
温度センサ14で浴槽10の水位と温度を検出するとと
もに、循環ポンプ15によって浴槽10内の湯を吸い上
げ、熱交換器4に浴槽10内の湯を循環させるようにな
っている。
流側で水道水側配管93を分岐するとともに、温水側配
管61の制御手段22の上流側で温水側配管62を分岐
し、これら分岐した水道水側配管93と温水側配管62
とを混合弁26で接続することにより、温度センサ27
と流量センサ28を備えた他の配管経路29を形成して
いる。この配管経路29では、設定された温度に基づい
て、電気温水器の温水と水道水の水量を調節し、配管経
路29を経て供給される湯の水温を制御することができ
る。
りの制御方法の一例を、図6に示す。まず、浴槽へ給湯
を開始するに当たって、循環ポンプ15を駆動し、これ
により、熱交換器4に浴槽10内の湯を循環させる経路
の適宜位置に配設したフロースイッチ(図示省略)によ
り、浴槽10に貯留されている水の有無をチェックす
る。そして、浴槽10が空のとき、まず、配管92を介
して、水道水のみを所定の水量供給するようにする。こ
れにより、浴槽10が空のとき、電気温水器のタンク1
内に貯留された高温の温水が浴槽10に供給され、浴槽
10が劣化したり、損傷を受けることを未然に防止する
ことができる。このようにして、水道水のみを所定の水
量供給することにより、電気温水器のタンク1内に貯留
された高温の温水を、浴槽10に供給しても支障が生じ
ない状態になった後、配管64を介して、水道水と共
に、電気温水器のタンク1内に貯留された温水を、浴槽
10に供給する。浴槽の湯量が設定した湯量の中間、具
体的には、1/2〜2/3程度になったとき、温水及び
水道水の供給を停止し、循環ポンプ15を駆動し、これ
により、浴槽10に貯留されている湯を撹拌して、浴槽
10内の湯の温度を均一にした後、熱交換器4に浴槽1
0内の湯を循環させる経路に配設した温度センサ14及
び水位センサ12により、浴槽10に貯留されている湯
の温度及び湯量を計測する。そして、この浴槽10に貯
留されている湯の温度及び湯量の計測結果に基づいて、
浴槽の湯の温度及び湯量が設定した値にするために必要
な温水及び水道水の供給量を算出し、算出結果に基づい
て温水及び水道水を、浴槽10に供給する。この場合、
浴槽10の湯量が設定した湯量に近づいたとき、浴槽1
0への水道水の供給を停止し、温水のみを供給するよう
に構成することができる。これにより、浴槽10の底部
に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流に
より撹拌して、浴槽10内の湯の温度を均一にすること
ができるものとなる。なお、浴槽10の湯量が設定した
湯量に近づいたとき、温水のみを供給するように構成す
ることに代えて、温水及び水道水の両方を供給するよう
に構成することもできる。これにより、浴槽10の底部
に滞留している低温の湯を最後に供給した温水及び水道
水が混合された温水の対流により撹拌して、浴槽10内
の湯の温度を均一にすることができるとともに、この
時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給湯装
置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを防止
することができるものとなる。そして、温水及び水道水
の供給を停止し、循環ポンプ15を駆動し、これによ
り、浴槽10に貯留されている湯を撹拌して、浴槽10
内の湯の温度を均一にした後、熱交換器4に浴槽10内
の湯を循環させる経路に配設した温度センサ14によ
り、浴槽10に貯留されている湯の温度を計測し、必要
に応じて、循環ポンプ15の駆動を継続し、熱交換器4
に浴槽10内の湯を循環させることにより、浴槽10内
の湯の追い炊きを行うようにする。これにより、浴槽1
0の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上
げ、給湯時間を大幅に短縮してお湯張りを行うことがで
きる。
よって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽
の湯の温度及び湯量を制御するとともに、2本の配管を
用いて給湯装置の温水及び水道水を同時に浴槽に供給す
るようにしているため、浴槽の湯の温度や湯量を適正に
しながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮する
ことができ、給湯を開始してから終わるまでの待ち時間
を短縮し、快適な生活環境を提供することができる。
接続管により接続するとともに、該接続管に逆止弁を配
設し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共
に、前記一方の配管を介して浴槽に供給することによ
り、一般的に水量の少ない給湯装置の温水を供給する配
管を利用して水道水を浴槽に供給することができ、給湯
時間を一層短縮することができるとともに、高温の温水
に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、
温度ムラのできにくい状態で浴槽に給湯することができ
る。
した湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止
し、給湯装置の温水のみを供給するように構成すること
により、浴槽の底部に滞留している低温の湯を最後に供
給した温水の対流により撹拌して、浴槽内の湯の温度を
均一にすることができる。
した湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の
両方を供給するように構成することにより、浴槽の底部
に滞留している低温の湯を最後に供給した給湯装置の温
水及び水道水が混合された温水の対流により撹拌して、
浴槽内の湯の温度を均一にすることができるとともに、
この時、仮に入浴している人がいても、入浴中の人に給
湯装置からの高温の温水が、そのまま直接当たることを
防止することができる。
水道水のみを所定の水量供給するように構成することに
より、浴槽が空のとき、給湯装置からの高温の温水が浴
槽に供給され、浴槽が劣化したり、損傷を受けることを
未然に防止することができる。
給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、該熱交換器に
浴槽内の湯を循環させることにより、浴槽内の湯の追い
炊きが可能となるとともに、給湯装置に深夜電力を利用
する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電
力の利用を促進することができる。
配管を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少な
くとも水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温し
た後、前記一方の配管を介して浴槽に供給することによ
り、浴槽に供給する温水の温度を適度な温度にすること
ができる。
タンクの内部圧力より常に低くなるように構成すること
により、万一、熱交換器に孔があいた場合でも、熱交換
器内を流通する水が、給湯装置のタンク内に流出するこ
とを防止することができ、熱交換器内を流通する水によ
って、給湯装置のタンク内部が汚染されることを確実に
防止することができる。
を、混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続す
るようにすることにより、給湯装置の温水及び水道水
を、混合室内で混合した後、浴槽に供給することがで
き、入浴中の人に給湯装置からの高温の温水が、そのま
ま直接当たることを確実に防止することができる。
である。
図、(b)は正面図、(c)は断面側面図である。
温水の対流の状態を示す説明図である。
交換器に対する浴槽の設置高さの関係を示す説明図であ
る。
明図で、(A)は側面図、(B)は(A)のA−A線断
面図である。
制御方法の一例を示す説明図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 浴槽への給湯機能を備えた給湯装置にお
いて、2本の配管を浴槽に接続し、該2本の配管のうち
一方の配管を介して浴槽に給湯装置の温水を、他方の配
管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するととも
に、浴槽に供給される給湯装置の温水及び水道水の温度
に基づいて、給湯装置の温水及び水道水の水量を調節
し、浴槽の湯の温度及び湯量を制御する制御手段を備え
たことを特徴とする給湯装置。 - 【請求項2】 浴槽に接続した前記2本の配管を、接続
管により接続するとともに、該接続管に逆止弁を配設
し、少なくとも水道水の一部を、給湯装置の温水と共
に、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにした
ことを特徴とする請求項1記載の給湯装置。 - 【請求項3】 前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した
湯量に近づいたとき、浴槽への水道水の供給を停止し、
給湯装置の温水のみを供給するように構成したことを特
徴とする請求項1又は2記載の給湯装置。 - 【請求項4】 前記制御手段を、浴槽の湯量が設定した
湯量に近づいたとき、給湯装置の温水及び水道水の両方
を供給するように構成したことを特徴とする請求項1又
は2記載の給湯装置。 - 【請求項5】 前記制御手段を、浴槽が空のとき、水道
水のみを所定の水量供給するように構成したことを特徴
とする請求項1、2、3又は4記載の給湯装置。 - 【請求項6】 浴槽に接続した前記2本の配管を、給湯
装置内に配設した熱交換器に接続し、該熱交換器に浴槽
内の湯を循環させるようにしたことを特徴とする請求項
1、2、3、4又は5記載の給湯装置。 - 【請求項7】 浴槽に水道水を供給する前記他方の配管
を、給湯装置内に配設した熱交換器に接続し、少なくと
も水道水の一部を、前記熱交換器に導入して加温した
後、前記一方の配管を介して浴槽に供給するようにした
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5又は6記載
の給湯装置。 - 【請求項8】 熱交換器の内部圧力が、給湯装置のタン
クの内部圧力より常に低くなるようにしたことを特徴と
する請求項7記載の給湯装置。 - 【請求項9】 浴槽に接続した2本の配管の吐出口を、
混合室に接続し、該混合室の吐出口を浴槽に接続するよ
うにしたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、
6、7又は8記載の給湯装置。
Priority Applications (1)
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JP2000307489A JP2002048392A (ja) | 2000-05-24 | 2000-10-06 | 給湯装置 |
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JP2000153249 | 2000-05-24 | ||
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JP (1) | JP2002048392A (ja) |
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