JP2011012845A

JP2011012845A - 給湯機

Info

Publication number: JP2011012845A
Application number: JP2009154978A
Authority: JP
Inventors: Makoto Tachimori; 誠朔晦
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-06-30
Filing date: 2009-06-30
Publication date: 2011-01-20

Abstract

【課題】高効率運転が可能な風呂熱回収機能を有する給湯機を提供すること。
【解決手段】熱源１と貯湯槽２とを熱源入口管４と熱源出口管５とで接続し、貯湯循環ポンプ３を設けて形成した貯湯循環回路６と、熱回収器１８と浴槽１１とを浴槽入口管１９と浴槽出口管２１とで接続し、風呂循環ポンプ２０を設けて形成した風呂循環回路１７と、貯湯槽２下部に接続する給水管１３と、貯湯槽２上部に接続する給湯管１４と、前記給水管１３から分岐して前記給湯管１４に接続するバイパス管１６とを備え、前記熱回収器１８に、前記風呂循環回路１７に接続する加熱流路２２と前記バイパス管１６に接続する放熱流路２３とを設けたことを特徴とする給湯機。
【選択図】図１

Description

本発明は、風呂の残湯から熱回収する給湯機に関するものである。

従来、この種の給湯機の風呂熱回収は、給湯機の給水経路に設けられた、湯の使用量に応じた水を前記給湯機に供給すると共に温湯を貯えることが可能な貯湯槽と、浴槽の廃水を流す排水路と、ヒートポンプサイクルとで構成され、前記浴槽の廃水の熱で、前記貯湯槽内の水を、前記ヒートポンプサイクルを介して加熱していた。（例えば、特許文献１参照）。

図４は、特許文献１に記載された従来の風呂熱回収給湯装置を示すものである。図４に示すように、熱源１と、貯湯槽２と、貯湯循環ポンプ３と、熱源入口管４と、熱源出口管５と、貯湯循環回路６と、加熱器７と、圧縮機８と、廃熱回収熱交換器９と、絞り機構１０と、浴槽１１と、排水管１２と、給水管１３と、給湯管１４と、混合弁１５とバイパス管１６とから構成されている。

特開２００８−１８０３９８号公報

しかしながら、前記従来の構成では、ヒートポンプサイクルを介して熱を回収するため圧縮機の駆動にエネルギーが消費されることによりシステム効率が低いという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高効率運転が可能な風呂熱回収機能を有する給湯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯機は、熱源と貯湯槽とを熱源入口管と熱源出口管とで接続し、貯湯循環ポンプを設けて形成した貯湯循環回路と、熱回収器と浴槽とを浴槽入口管と浴槽出口管とで接続し、風呂循環ポンプを設けて形成した風呂循環回路と、貯湯槽下部に接続する給水管と、貯湯槽上部に接続する給湯管と、前記給水管から分岐して前記給湯管に接続するバイパス管とを備え、前記熱回収器に、前記風呂循環回路に接続する加熱流路と前記バイパス管に接続する放熱流路とを設けたことを特徴とするもので、給湯時に入浴後の浴槽内の湯を風呂循環回路に循環させて、バイパス管を流れる給水に放熱して混合弁に入る給水の温度を上昇させることにより、浴槽内の熱を回収して給水予熱に利用することとなり、ヒートポンプを介さずに風呂熱を回収することができる。

本発明によれば、高効率運転が可能な風呂熱回収機能を有する給湯機を提供できる。

本発明の実施の形態１における給湯機の構成図本発明の実施の形態２における給湯機の構成図本発明の実施の形態３における給湯機の構成図従来の給湯機の構成図

第１の発明は、熱源と貯湯槽とを熱源入口管と熱源出口管とで接続し、貯湯循環ポンプを設けて形成した貯湯循環回路と、熱回収器と浴槽とを浴槽入口管と浴槽出口管とで接続し、風呂循環ポンプを設けて形成した風呂循環回路と、貯湯槽下部に接続する給水管と、貯湯槽上部に接続する給湯管と、前記給水管から分岐して前記給湯管に接続するバイパス管とを備え、前記熱回収器に、前記風呂循環回路に接続する加熱流路と前記バイパス管に接続する放熱流路とを設けたことを特徴とするもので、給湯時に入浴後の浴槽内の湯を風呂循環回路に循環させて、バイパス管を流れる給水に放熱して混合弁に入る給水の温度を上昇させることにより、浴槽内の熱を回収して給水予熱に利用することとなり、ヒートポンプを介さずに風呂熱を回収することができる。

第２の発明は、浴槽入口管に排出切換え弁を設けたことを特徴とするもので、熱回収器で放熱したあと、低温となった湯を浴槽に戻すことなく、排出切換え弁から機器の外部に排出することとなり、貯湯槽および浴槽内の湯温を低下させることなく熱回収運転を行うことができる。

第３の発明は、風呂循環回路の熱回収器の下流側温度を検知する熱回収器出水温度検知手段と、バイパス管の熱回収器の上流側温度を検知する給水温度検知手段とを設け、前記熱回収器出水温度検知手段と前記給水温度検知手段との検知温度差に基づいて、風呂循環ポンプの動作を制御することを特徴とするもので、前記検知温度差が所定の値以上の時には、風呂循環ポンプの出力を下げ、検知温度差が所定の値より小さい時には、風呂循環ポンプの出力を下げることが可能となり、効率的に熱回収をすることができる。

第４の発明は、熱回収器を、銅またはアルミから形成したことを特徴とするもので、風呂循環回路を流れる残湯とバイパス管を流れる給水との熱交換を、効率よく行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものでない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における風呂熱回収機能を有する給湯機の構成図を示すものである。

図１において、貯湯循環回路６は、ヒートポンプまたは燃焼機を搭載する熱源１と貯湯槽２とを、熱源入口管４と熱源出口管５とで環状に接続するとともに、貯湯循環ポンプ３を設けて形成している。

また、風呂循環回路１７は、バイパス管１６に設けた熱回収器１８と浴槽１１とを、浴槽入口管１９と浴槽出口管２１とで環状に接続し、風呂循環ポンプ２０を設けて形成している。

貯湯槽２には、下部に給水管１３と上部に給湯管１４を接続し、給水管１３から分岐して混合弁１５を介して、給湯管１４に接続するバイパス管１６を設けている。熱回収器１８は、風呂循環回路１７に接続する加熱流路２２とバイパス管１６に接続する放熱流路２３とで構成し、風呂循環回路１７と給湯管１４とは、湯はり管２４で接続し湯はり弁２５を設けている。また、熱回収器１８は銅またはアルミを材料としている。

以上のように構成された風呂熱回収給湯装置について、以下その動作、作用を説明する。

まず、貯湯槽２の蓄熱は、貯湯循環回路６に設けた貯湯循環ポンプ３を運転して貯湯槽２の下部の低温の水を、熱源入口管４から熱源１に流し、熱源１で加熱した後、高温になった湯を熱源出口管５から貯湯槽２の上部に流すことにより、貯湯槽２の上部から順に高温の湯を貯湯することとなる。

浴槽１１への湯はりは、湯はり弁２５を開放した状態で給水管１３から、貯湯槽２に給水することにより、貯湯槽２の上部から高温の湯を取り出し、混合弁１５でバイパス管１６から流入する給水と、所定の温度になるように混合させて、湯はり管２４から風呂循環回路１７に温水を供給し、浴槽入口管１９を経て浴槽１１に所定の温度の湯を供給することとなる。

入浴後、給湯負荷が発生した場合、給水管１３に給水することにより、混合弁１５に貯湯槽２の上部から取り出した高温の湯と、バイパス管１６からの給水とを流して所定の温度にした後、給湯に供することとなるので、バイパス管１６を通過する給水は熱回収器１８の放熱流路２３通過するとき、風呂循環ポンプ２０を運転して浴槽１１内の残湯を風呂循環回路１７の熱回収器１８の加熱流路２２に循環させることにより、熱回収器１８で、浴槽１１内の残湯と給水で熱交換を行い給水の温度を上昇させるため、混合弁１５での貯湯槽２からの温水供給量を減らすことができる。

また、熱回収器１８の銅またはアルミを材料とすることにより、高い熱伝導性能が得られ、風呂循環回路１７を流れる残湯とバイパス管１６を流れる給水との熱交換を効率よく行うことができる。

以上のように、本実施の形態においては、浴槽１１内の残湯から熱回収器１８で熱回収した熱を給湯に利用することにより、貯湯槽２の放出熱を低減することとなり、システム効率を向上することができる。

さらに、熱源１にヒートポンプを搭載する装置においては、貯湯槽２内の温度成層が崩れ難くなるためヒートポンプの入水温度を低く保つこととなり、ヒートポンプの性能を向上することができる。

また、熱回収器１８の銅またはアルミを材料とすることにより、残湯と給水との熱交換を効率よく行うことができる。熱源１のヒートポンプの冷媒は二酸化炭素とすることが望ましい。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態の風呂熱回収機能を有する給湯機の構成図を示すものである。

図２において、風呂循環回路１７の蓄熱器１９と浴槽１１とを接続する浴槽入口管１９に、排出切換え弁２６と風呂循環ポンプ２０とを設けるとともに、前記排出切換え弁２６と風呂循環ポンプ２０の動作を制御する制御装置２７を設けている。

まず、浴槽１１の熱回収運転は、制御装置２７で排出切換え弁２６を排出側に切り換え
て風呂循環ポンプ２０を運転することにより、浴槽１１内の湯を熱回収器１８に流して放熱した後、低温になった湯を浴槽入口管１９を通して、排出切換え弁２６から装置の外に排出させることとなる。

以上のように、本実施の形態においては、浴槽１１の湯を熱回収器１８と浴槽入口管１９と排出切換え弁２６の順に流して装置の外に排出することにより、温度低下した湯を再び浴槽１１に戻すことなく外部に排出させることとなり、熱回収器１８で貯湯槽２の湯温を低下させることなく浴槽１１の湯を高温に保って効率的な熱回収運転を行うことができる。

（実施の形態３）
図３は、本発明の第３の実施の形態の風呂熱回収機能を有する給湯機の構成図を示すものである。

図３において、風呂循環回路１７の熱回収器１８の下流側温度を検知する熱回収器出水温度検知手段２８と、バイパス管１６の熱回収器１８の上流側温度を検知する給水温度検知手段２９とを設けるとともに、熱回収器出水温度検知手段２８と給水温度検知手段２９との検知温度差に基づいて、風呂循環ポンプ２０を制御する風呂循環ポンプ制御装置３０とを設けている。

まず、浴槽１１内の残湯から熱を回収する場合、風呂循環回路１７に浴槽１１内の湯を循環させて熱回収器１８でバイパス管１６を流れる給水に放熱して、混合弁１５に入る給水の温度を上昇させる。

この時、風呂循環ポンプ制御装置３０で検知温度差が所定の値以上の時には、風呂循環ポンプ２０の出力を下げ、検知温度差が所定の値以下の時には風呂循環ポンプ２０の出力を下げて運転することとなる。

以上のように、本実施の形態においては、熱回収器出水温度検知手段２８と、給水温度検知手段２９と、熱回収器入水温度検知手段２８と給水温度検知手段２９との検知温度差に応じて、風呂循環ポンプ２０を制御する風呂循環ポンプ制御装置３０とを設けることにより、効率的に熱回収をすることができる。

以上のように、本発明にかかる風呂熱回収機能を有する給湯機は、システム効率を向上し、高効率な風呂保温および追い焚き運転が可能となるので、暖房装置などの用途にも適用できる。

１熱源
２貯湯槽
３貯湯循環ポンプ
４熱源入口管
５熱源出口管
６貯湯循環回路
１１浴槽
１３給水管
１４給湯管
１６バイパス管
１７風呂循環回路
１８熱回収器
１９浴槽入口管
２０風呂循環ポンプ
２１浴槽出口管
２２加熱流路
２３放熱流路
２６排出切換え弁
２７制御装置
２８熱回収器出水温度検知手段
２９給水温度検知手段

Claims

熱源と貯湯槽とを熱源入口管と熱源出口管とで接続し、貯湯循環ポンプを設けて形成した貯湯循環回路と、熱回収器と浴槽とを浴槽入口管と浴槽出口管とで接続し、風呂循環ポンプを設けて形成した風呂循環回路と、貯湯槽下部に接続する給水管と、貯湯槽上部に接続する給湯管と、前記給水管から分岐して前記給湯管に接続するバイパス管とを備え、前記熱回収器に、前記風呂循環回路に接続する加熱流路と前記バイパス管に接続する放熱流路とを設けたことを特徴とする給湯機。
浴槽入口管に排出切換え弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
風呂循環回路の熱回収器の下流側温度を検知する熱回収器出水温度検知手段と、バイパス管の熱回収器の上流側温度を検知する給水温度検知手段とを設け、前記熱回収器出水温度検知手段と前記給水温度検知手段との検知温度差に基づいて、風呂循環ポンプの動作を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の給湯機。
熱回収器を、銅またはアルミから形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯機。