JP2012042089A - 給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】給湯管路に空気を注入することで、給湯端末からでる湯の勢いを強くすることによって、使用感を維持しつつ、節水を実現した給湯機を提供すること。
【解決手段】給湯温度を設定する給湯温度設定手段５と、給湯温度を検出する給湯温度検出手段６と、給湯端末につながる給湯管路３と、給湯管路３の途中で前記給湯管路３内に気泡を注入する気泡注入手段７を備えた構成とすることで、使用感を維持しつつ、複数の給湯端末で節水効果を得ることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ガスや石油や電気を熱源とする給湯機や、大気熱と電気を熱源とするヒートポンプ給湯機などの節水に関するものである。

従来、この種の給湯機は、シャワー給湯使用時に検出したシャワー流量が、予め入力設定したシャワー流量の目標値以下の流量である場合に、リモコンに表示または音声で省エネ使用量であることを報知することで、シャワー使用量が省エネ使用量かどうかをシャワー利用者にしらせることができるようにしている（例えば、特許文献１参照）。

また、シャワーヘッドのケーシング内部に、外部と通じる空気吸入孔を備えた円錐体を設け、さらに、外部には空気吸入用の開閉バルブを取り付けた構成のものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−２４９１３号公報 特開平９−２０６６３２号公報

しかしながら、特許文献１の従来の構成では、シャワー給湯流量の目標値は、シャワー利用者が通常使用するシャワー流量（利用者の好みの流量）以下の流量に単に設定されるはずだから、目標とするシャワー流量は利用者の好みの流量よりも少なくなるので、シャワー使用者は我慢して使用することになる。

また、特許文献２の従来の構成では、空気を混入したときに湯量感が足りなく感じた場合、空気吸入用の開閉バルブを閉じても、ケーシング内部に円錐体を設けているので、流路抵抗になり、大きな湯量感を得ることができない。また、シャワーで湯を溜める場合に時間が長くかかるという課題もある。さらに、複数の箇所での給湯を考えた場合、特許文献１と特許文献２の従来技術では、通常シャワーを設置している浴室以外では、節水の機能を使用することができないという課題がある。もし、その複数の箇所で節水効果を得ようとすると、すべての給湯箇所にシャワー装置を設ける必要があり、コストと利便性に課題を有する。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、給湯管路の途中で空気を注入し給湯の流速を大きくすることで、使用感を維持しつつ節水を実現した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、給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、給湯端末につながる給湯管路と、給湯管路を流れる湯の温度を検出する給湯温度検出手段と、給湯管路内に気泡を注入する気泡注入手段とを備えたことを特徴とするものである。

これによって、給湯機につながっているカランやシャワーなどの給湯端末で、使用感を維持しつつ、節水を実現することができる。

本発明によれば、給湯管路内に気泡を注入することで、給湯機につながっているカランやシャワーなどの給湯端末で、使用感を維持しつつ節水を実現した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

第１の発明は、給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、給湯端末につながる給湯管路と、前記給湯管路を流れる湯の温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給湯管路内に気泡を注入する気泡注入手段とを備えたことを特徴とする給湯機で、給湯時に給湯管路から空気を注入するので、使用感を維持しつつ節水を図ることができる。

第２の発明は、特に第１の発明において、気泡注入手段に並列に、開閉弁を具備したバイパス回路を備えたことを特徴とするもので、多量の湯量がほしいときには、空気を注入する節水給湯を止めて、給湯流量を大きくできるので、利便性の向上を図ることができる。

第３の発明は、特に第１または第２の発明において、気泡注入を行う気泡注入モードと、気泡注入をしない通常モードとを選択するモード選択手段を備えたことを特徴とするもので、空気を注入する節水給湯をしたい場合と、多量の湯量がほしい場合とで、簡単に給湯方法を切り替えることができるので、利便性の向上を図ることができる。

第４の発明は、特に第３の発明において、浴室内の人を検出する人検出手段を設け、前記人検出手段が人を検出したときには前記気泡注入モードにすることを特徴とするもので、浴室でシャワーを使用する場合、自動的に節水給湯ができるので、節水と利便性の向上とを図ることができる。

第５の発明は、特に第１〜４のいずれか１つの発明において、気泡注入手段としてエジェクターを備えたことを特徴とするもので、簡単な構成で空気を注入する節水給湯ができる。

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はない。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における給湯機の構成図である。図１において、給水管路１から供給された水は熱源部２で加熱され、所定の温度の湯となって給湯管路３を通って給湯端末に給湯される。また、制御手段４は、給湯温度を設定する給湯温度設定手段５で設定された温度になるように、給湯管路３を流れる湯の温度を検出する給湯温度検出手段６からの信号で、熱源部２を制御する。さらに、給湯管路３には給湯管路３に空気を注入する気泡注入手段７を備え、空気は吸入管８から吸い込まれる。吸入管８は逆止弁９を備えている。給湯管路３と配管接続される給湯端末として、台所などに設置されるカランＡ２０や浴室２１に設置されるカランＢ２２とシャワーヘッド２３などがある。流路切り替え手段２４は給湯先としてカランＢ２２かシャワーヘッド２３かを切り替える流路切り替え手段である。また、２５は浴槽である。

給湯温度を設定する給湯温度設定手段５に入力する手段としては、制御手段４と信号線で接続されたリモコンを備えるようにする。また、リモコンとしては、台所などに設置される台所リモコン１０や浴室に設置されるふろリモコン１１がある。なお、給湯温度を設定する給湯温度設定手段５の機能を、制御手段４と信号線で接続されたリモコンが備えるようにするにしてもよい。

以上のように構成された給湯機について、以下にその動作、作用を説明する。図１において、給湯に使用したい湯の温度の設定は、給湯温度設定手段５の機能を備えた台所リモコン１０か、又は、ふろリモコン１１を操作して行う。そして、いずれかの給湯端末（図１ではカランＡ２０、カランＢ２２、シャワーヘッド２３）で給湯を開始すると、制御手段４は、給湯温度検出手段６から得られた給湯温度が給湯温度設定手段５で予め設定された給湯設定温度になるように熱源部２を制御する。このとき、気泡注入手段７の吸入管８から空気が吸入される。そして、この空気は小さな泡となって給湯管路３を流れる湯と混合する。給湯管路３を流れる湯の速度は、気泡注入手段７の前後で異なる。すなわち、水の流量は気泡注入手段７前後で同じであるが、注入された空気も流れるため、気泡注入手段７の下流の給湯管路３では、流速が大きくなる。そして、給湯端末（図１では２０、２２、２３）から出る湯の流速は、空気を注入しない場合よりも大きくなり、勢いよく給湯される。そして、給湯を止めると、気泡注入手段７の吸入管８からの空気吸入も終了する。このとき、逆止弁９があるので、吸入管８を通して、湯の流出を止めることができる。

なお、気泡注入手段７としては、例えば、エジェクターを用いればよい。エジェクターは、ノズル部（図示せず）とディフューザー部（図示せず）とからなり、最も断面積が小さいノズル部出口付近に吸入管８を設ける構成とする。また、気泡注入手段７として、空気を加圧して注入するために、エアーポンプを用いても良い。

このように、空気を注入することで、給湯端末からでる湯の勢いを強くすることができるので、給湯流量を減らしても空気を注入すれば、ほぼ同等の給湯感が得られ、節水の効果が得られる。特に、浴室２１でシャワーを使用した場合、同等のシャワー感が得られ、さらに、流速が速くなるので、空気を混入しない場合と比較して、泡のすすぎ落としもほぼ同等の効果が得られる。また、台所での食器洗いでの泡のすすぎ落としについても、空気を混入しない場合と、ほぼ同等の効果が得られる。

なお、給湯温度検出手段６は、気泡注入手段７より上流側、すなわち、熱源部２と気泡注入手段７との間の給湯管路３に設けることが望ましい。気泡注入手段７の下流側では空気が注入されるために、正確に給湯管路３を流れる湯の温度を検出することが困難であるが、給湯温度検出手段６を、気泡注入手段７より上流側に設けることで、正確に給湯管路３を流れる湯の温度を検出することができ、気泡注入手段７を備えた給湯機であっても、給湯温度設定手段５で設定された温度を供給することができ、使用感を維持することができる。

（実施の形態２）
図２は、本実施の形態２における給湯機の構成図である。図２において、図１の実施の形態１と異なる点は、気泡注入手段７に並列に、開閉弁１２を具備したバイパス回路１３を備え、また、気泡注入手段７の空気取り入れ経路である吸入管８に空気開閉弁１４を設け、さらに、気泡注入を行う気泡注入モードと、気泡注入をしない通常モードとを選択するモード選択手段３０とを備えたことである。なお、図１と同じ符号の部分は、同様の動作、作用を行うので説明は省略する。

以上のように構成された給湯機について、以下にその動作、作用を説明する。図２において、モード選択手段３０は、給湯する場合、給湯管路３に気泡注入を行う気泡注入モー
ドと、給湯管路３に気泡注入を行わない通常モードとを選択するための手段である。このモード選択手段３０に入力する手段としては、リモコンの１つの機能として、台所リモコン１０とふろリモコン１１のどちらか一方、または、両方に備えるものとする。なお、モード選択手段３０の機能を、リモコンの１つの機能として、台所リモコン１０とふろリモコン１１のどちらか一方、または、両方に備えるものとしてもよい。

先ず、モード選択手段３０で、給湯管路３に気泡注入を行う気泡注入モードを選択した場合について説明する。この場合、制御手段４は、開閉弁１２を閉じ、空気開閉弁１４を開く。このようにすると、図１の実施の形態１と同様の動作、作用となるので、説明は省略する。

このように、空気を注入する気泡注入モードを選択した場合は、図１の実施の形態１と同様、給湯端末からでる湯の勢いを強くすることができるので、給湯流量を減らしても空気を注入すれば、ほぼ同等の給湯感が得られ、節水の効果が得られる。特に、浴室でのシャワーで使用した場合、同等のシャワー感が得られ、さらに、流速が速くなるので、空気を混入しない場合と比較して、泡のすすぎ落としもほぼ同等の効果が得られる。また、台所での食器洗いでの泡のすすぎ落としについても、空気を混入しない場合と、ほぼ同等の効果が得られる。

次に、モード選択手段３０で、給湯管路３に気泡注入を行わない通常モードを選択した場合について説明する。この場合、制御手段４は、開閉弁１２を開き、空気開閉弁１４を閉じる。このようにすると、給湯を開始した場合、給湯される大部分の湯は、比較的流路抵抗が大きいエジェクターなどの気泡注入手段７を通らずにバイパス回路１３を通って、給湯端末から給湯される。

このように、空気を注入しない通常モードを選択した場合は、気泡注入モードと比較して、給湯管路３の流路抵抗を小さくすることができるので、給湯端末（図２ではカランＡ２０、カランＢ２２、シャワーヘッド２３）から給湯される湯の量を多くすることができる。すなわち、浴槽２５などに多量の湯や水を溜めたい場合は、気泡注入モードよりも、早く溜めることができる。

（実施の形態３）
図３は、本実施の形態３における給湯機の構成図である。図３において、図１の実施の形態１と異なる点は、気泡注入手段７に並列に、開閉弁１２を具備したバイパス回路１３を備え、また、気泡注入手段７の空気取り入れ経路である吸入管８に空気開閉弁１４を設け、さらに、浴室内の人を検出する人検出手段３１を設けたことである。なお、図１と同じ符号の部分は、同様の動作、作用を行うので説明は省略する。人検出手段３１は単独で設けても良いが、図３では、ふろリモコン１１に設けた構成としている。また、人検出手段３１としては、例えば、焦電型赤外線センサーがある。この場合、検出領域を人が横切ればセンサー出力が得られ人が在室していることが分かる。しかし、在室していても静止している場合、または、センサーの検出領域を外れて在室していれば、センサー出力が得られないため、センサー出力がある所定の時間（例えば、５分）無ければ、人は不在として判断すればよい。

以上のように構成された給湯機について、以下にその動作、作用を説明する。図３において、制御手段４が、人検出手段３１から人を検出したことを知らせる信号を、受信して人の在室を確定した場合は、給湯管路３に気泡注入を行う気泡注入モードとする。また、人検出手段３１から人を検出した信号がない場合、制御手段４は、人は不在と判断し、給湯管路３に気泡注入を行わない通常モードとする。この気泡注入モードと通常モードとの動作、作用は前述した実施の形態２と同様なので説明は省略する。なお、実施の形態２と
異なる点は、実施の形態２では、気泡注入モードと通常モードとの切り替えを台所リモコン１０やふろリモコン１１で人が操作する必要があったが、実施の形態３では、在室か不在かを人検出手段３１からの出力信号の有無で制御手段４が判断し、自動的に気泡注入モードと通常モードとを切り替えるので、利便性の向上になる。

なお、実施の形態２、実施の形態３において、気泡注入手段７の空気取り入れ経路である吸入管８に空気開閉弁１４を設けているが、これを省略してもよい。ただし、空気開閉弁１４を設け、給湯管路３に気泡注入を行わない通常モードを選択した場合には、空気開閉弁１４を閉じることで、逆止弁９の機能が低下し、吸入管８を通して湯が流出するような場合でも、吸入管８を通しての湯の流出を空気開閉弁１４が止めることができるので、空気開閉弁１４を設けるほうが望ましい。

以上のように、本発明にかかる給湯機は、給湯管路に空気を注入することで、給湯端末からでる湯の勢いを強くすることができ、給湯流量を減らしてもほぼ同等の給湯感が得られるので、ガスや石油や電気を熱源とする給湯機や、大気熱と電気を熱源とするヒートポンプ給湯機などの給湯機の節水手段としての利用が可能である。

１ 給水管路
２ 熱源部
３ 給湯管路
４ 制御手段
５ 給湯温度設定手段
６ 給湯温度検出手段
７ 気泡注入手段
８ 吸入管
９ 逆止弁
１０ 台所リモコン
１１ ふろリモコン
１２ 開閉弁
１３ バイパス回路
１４ 空気開閉弁
２０ カランＡ
２１ 浴室
２２ カランＢ
２３ シャワーヘッド
２４ 流路切り替え手段
２５ 浴槽
３０ モード選択手段
３１ 人検出手段

Claims (5)

1. 給湯温度を設定する給湯温度設定手段と、給湯端末につながる給湯管路と、前記給湯管路を流れる湯の温度を検出する給湯温度検出手段と、前記給湯管路内に気泡を注入する気泡注入手段とを備えたことを特徴とする給湯機。
2. 前記気泡注入手段に並列に、開閉弁を具備したバイパス回路を備えたことを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
3. 気泡注入を行う気泡注入モードと、気泡注入を行わない通常モードとを選択するモード選択手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の給湯機。
4. 浴室内の人を検出する人検出手段を設け、前記人検出手段が人を検出したときには前記気泡注入モードにすることを特徴とする請求項３に記載の給湯機。
5. 前記気泡注入手段としてエジェクターを備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の給湯機。

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