JP2003106645A

JP2003106645A - 風呂加熱装置

Info

Publication number: JP2003106645A
Application number: JP2001298684A
Authority: JP
Inventors: Nobuhisa Ueda; 進久上田
Original assignee: Toto Ltd; Nihon Yupro Corp
Current assignee: Toto Ltd; Nihon Yupro Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】浴槽内の湯水を沸かす（三方弁が風呂熱交換器
側）とき、その初期に、貯湯槽内の温水で温められた風
呂熱交換器内の高温のお湯が循環アダプタから高温のま
ま流出することを防止する風呂加熱装置を提供する。【解決手段】貯湯槽を備えた加熱缶体と、浴槽内の湯水
を循環する循環ポンプと、前記循環ポンプからの湯水を
前記貯湯槽内の温水と熱交換させて間接加熱する風呂熱
交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器を接続し、途中
に循環ポンプを有した一方の管路の風呂熱交換器と循環
ポンプの間に一端を接続し、循環ポンプを有しない他方
の管路に他端を接続した第１のバイパス管と、前記第１
のバイパス管と前記両管路との接続部のどちらかに設け
られた前記浴槽内の湯水を前記風呂熱交換器側か前記第
１のバイパス管側かに流路切り換えするための三方弁
と、前記浴槽と前記三方弁との間に設けられた循環の有
無を判断する流量検出手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貯湯槽を備えた加
熱缶体と、浴槽内の湯水を吸い上げて循環する循環ポン
プと、前記循環ポンプからの湯水を前記風呂熱交換器内
の温水と熱交換させて間接加熱する風呂熱交換器を備え
た風呂加熱装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の風呂加熱装置は、貯湯槽を備えた
加熱缶体と、浴槽内の湯水を吸い上げて循環する循環ポ
ンプと、前記循環ポンプからの湯水を前記貯湯槽内の温
水と熱交換させて間接加熱する風呂熱交換器と、前記浴
槽と前記風呂熱交換器を接続し、途中に循環ポンプを有
した一方の管路の風呂熱交換器と循環ポンプの間に一端
を接続し、循環ポンプを有しない他方の管路に他端を接
続したバイパス管と、前記バイパス管と前記両管路との
接続部のどちらかに設けられた前記浴槽内の湯水を前記
風呂熱交換器側か前記バイパス管側かに流路切り換えす
るための三方弁と、前記浴槽と前記三方弁との間に設け
られた循環の有無を判断する流量検出手段とを備え、浴
槽内の温水の温度確認は三方弁をバイパス管側に切り換
えて行い、浴槽内の温水の温度が設定風呂温度より高い
ときは三方弁を風呂熱交換器側に切り換えずそのままと
し、浴槽内の湯水の温度が設定風呂温度より低いときの
み三方弁を風呂熱交換器側に切り換えることで、浴槽内
の湯水の温度が上昇することを防止していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の風呂加
熱装置では、浴槽内の湯水を沸かす（三方弁が風呂熱交
換器側）とき、その初期に貯湯槽内の温水で暖められた
風呂熱交換器内の高温のお湯が循環アダプタから高温の
まま流出し不快に感じることがあった。

【０００４】従って、本発明の目的は、浴槽内の湯水を
沸かす（三方弁が風呂熱交換器側）とき、その初期に、
貯湯槽内の温水で暖められた風呂熱交換器内の高温のお
湯が循環アダプタから高温のまま流出することを防止す
る風呂加熱装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段及びその作用・効果】上記
目的を達成するために請求項１は、貯湯槽を備えた加熱
缶体と、浴槽内の湯水を吸い上げて循環する循環ポンプ
と、前記循環ポンプからの湯水を前記貯湯槽内の温水と
熱交換させて間接加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と
前記風呂熱交換器を接続し、途中に循環ポンプを有した
一方の管路の風呂熱交換器と循環ポンプの間に一端を接
続し、循環ポンプを有しない他方の管路に他端を接続し
た第１のバイパス管と、前記第１のバイパス管と前記両
管路との接続部のどちらかに設けられた前記浴槽内の湯
水を前記風呂熱交換器側か前記第１のバイパス管側かに
流路切り換えするための三方弁と、前記浴槽と前記三方
弁との間に設けられた循環の有無を判断する流量検出手
段とを備え、前記循環ポンプと前記三方弁の間に一端を
接続し、循環ポンプを有しない他方の管路に他端を接続
し、前記三方弁の開度によって三方弁を通過せずショー
トカットする第２のバイパス管を備え、前記三方弁の開
度及び／または回転速度を制御することとしたので、浴
槽内の湯水と貯湯槽内の温水の温度まで暖められた風呂
熱交換器内の湯水とが混合され、浴槽内の湯水を沸かす
（三方弁が風呂熱交換器側）とき、その初期に、貯湯槽
内の温水で暖められた風呂熱交換器内の高温のお湯が循
環アダプタから高温のまま流出することを防止すること
ができる。

【０００６】請求項２においては、前記第２のバイパス
管の内径を、前記両管路の内径より小さくしたので、風
呂の沸き上げ効率を低下させることもなく、浴槽内の湯
水を沸かす（三方弁が風呂熱交換器側）とき、その初期
に、貯湯槽内の温水で暖められた風呂熱交換器内の高温
のお湯が循環アダプタから高温のまま流出することを防
止することができる。

【０００７】請求項３においては、請求項１項または２
項に記載の風呂加熱装置において、前回の循環ポンプ運
転が停止してからの経過時間に基づき、前記三方弁の開
度を調節することとしたので、浴槽内の湯水を沸かす
（三方弁が風呂熱交換器側）とき、その初期に、貯湯槽
内の温水で暖められた風呂熱交換器内の高温のお湯が循
環アダプタから高温のまま流出することを防止すること
ができる。

【０００８】請求項４においては、請求項１項または２
項に記載の風呂加熱装置において、前記貯湯槽内の温水
温度に基づき、前記三方弁の開度を調節することとした
ので、浴槽内の湯水を沸かす（三方弁が風呂熱交換器
側）とき、その初期に、貯湯槽内の温水で暖められた風
呂熱交換器内の高温のお湯が循環アダプタから高温のま
ま流出することを防止することができる。

【０００９】請求項５おいては、請求項１項または２項
に記載の風呂加熱装置において、前記貯湯槽内の温水温
度に基づき、前記三方弁の回転速度を調節することとし
たので、浴槽内の湯水を沸かす（三方弁が風呂熱交換器
側）とき、その初期に、貯湯槽内の温水で暖められた風
呂熱交換器内の高温のお湯が循環アダプタから高温のま
ま流出することを防止することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る風呂加熱装置の構成図である。

【００１１】前記風呂加熱装置は、図示のように、加熱
缶体１、給水源（図示しない）から加熱缶体１内に設け
られた貯湯槽２に水を供給するための給水管１０、及び
バーナ１３で加熱された貯湯槽２内の温水を給湯栓（図
示しない）に供給するための出湯管１９、給湯管１１で
構成されている。

【００１２】貯湯槽２には、貯湯槽２内の温水温度を検
出する貯湯温度センサ９が備えられている。更に、給水
管１０から分岐し、貯湯槽２を介さずに出湯管１９に接
続されたバイパス管１７と、バイパス管１７と出湯管１
９の合流部には、貯湯槽２内の温水と、バイパス管１７
から送られてきた水をステッピングモータＭにより混合
制御する混合弁１８が備えられている。

【００１３】また、給水管１０には、給水源からの水の
温度Ｔｃを検出する入水温度センサ１４、及び水の量Ｑ
を検出する水量センサ８、混合弁１８よりも上流側の出
湯管１９には、貯湯槽２の出口温度Ｔｈを検出する貯湯
槽出口温度センサ１５、混合弁１８よりも下流側の給湯
管１１には、混合された後の混合湯温Ｔｍを検出する混
合湯温検出センサ１６が備えられている。なお、混合弁
１８には、要求熱量が機器の持つ最大能力を超えた際に
水量を絞るための水量調節機能も備えられている。

【００１４】また、バーナ１３は、加熱するのに必要な
空気を供給するためのファン３、灯油が供給され炎が形
成されるノズル５、着火する際に必要な点火プラグ６、
火炎の有無を検出するＣｄＳ７等で構成されている。

【００１５】また、バーナ１３に設けられたノズル５に
灯油を供給するための灯油供給管１２が設けられ、灯油
供給管１２には、ノズル５に灯油を圧送するための電磁
ポンプ４が備えられている。

【００１６】また、貯湯槽２内には風呂熱交換器２０が
備えられ、浴槽２６に設けられた循環アダプタ２５に循
環配管２４を介して接続されている。

【００１７】さらに、循環配管２４には、浴槽２６内の
お湯を攪拌するために循環ポンプ２１、お湯の温度を検
出するための風呂温度センサ２２、お湯の有無を検出す
るための流量検出器２３、浴槽２６内のお湯を第１のバ
イパス管２８側か風呂熱交換器２０側のどちらに循環さ
せるかを切り換える三方弁２７、浴槽２６内のお湯を三
方弁２７の開度によって三方弁２７を通過せずショート
カットする第２のバイパス管２９が備えられる。

【００１８】上記風呂加熱装置は更に、上記各センサ１
４、８、１５、１６、９、２２からの検出信号（Ｔｃ、
Ｑ、Ｔｈ、Ｔｍ、Ｔｋ、Ｔｈｒ）およびリモコン（図示
しない）に設けられた給湯温度設定スイッチおよび風呂
温度設定スイッチからの設定温度信号（Ｔｓ、Ｔｓｈ）
に基づき、電磁ポンプ４、循環ポンプ２１、三方弁２
７、バーナ１３、混合弁１８等の制御を行う制御部（図
示しない）をも備える。

【００１９】以上の構成に基づいて給湯動作及び風呂追
焚動作を説明する。今、図示しないリモコンにより給湯
装置の運転スイッチがオンされた状態では、実際に蛇口
等によりお湯の使用が行われていない場合であっても、
所定の高温（例えば９０℃）に貯湯槽２内の温水温度を
保温するために、バーナ１３が最大加熱能力でのオンオ
フを繰り返す。

【００２０】そして、実際にお湯の使用が開始される
と、給水源からの水は、給水管１０、水量センサ８、貯
湯槽２、出湯管１９の経路で貯湯槽２より出てくる。

【００２１】制御部（図示しない）は、給水管１０の入
水温度センサ１４による検出入水温度Ｔｃと、水量セン
サ８による検出入水流量Ｑと、出湯管１９の貯湯槽出口
温度センサ１５による検出出湯温度Ｔｈと、使用者によ
ってリモコンで設定された設定給湯温度Ｔｓとから、湯
水混合後の温水が設定給湯温度Ｔｓになるように、バイ
パス管１７を流れる水と出湯管１９を流れる温水との混
合比を演算して、その演算された混合比になるように混
合弁１８に対して制御信号を出力する。

【００２２】これによって、出湯管１９からの温水とバ
イパス管１７からの水とが適切な混合比で混合され、リ
モコンで設定された設定給湯温度Ｔｓの温水となって、
給湯管１１に流れる。この間、バーナ１３は、貯湯槽２
内の温水を所定の高温（例えば９０℃）に維持するため
の加熱動作を行う。

【００２３】なお、ここでは、出湯管１９とバイパス管
１７との結合部に混合弁１８を設けた構造としたが、バ
イパス管１７に水の量を調節する流量調節弁を設けた構
造としてもよい。また、風呂の追焚動作は、三方弁２７
を第１のバイパス管２８側にし循環ポンプ２１が作動す
ることにより、浴槽２６内のお湯が自吸され風呂温度セ
ンサ２２で検知した温度がリモコンで設定された設定風
呂温度Ｔｓｈより高ければ、循環ポンプを停止する。低
ければ三方弁２７を風呂熱交換器２０側に三方弁高温出
湯防止制御をしながら全開にし、風呂熱交換器２０側を
介して貯湯槽２内の温水で間接加熱されることにより、
図示しないリモコンにより設定された設定風呂温度Ｔｓ
ｈまで浴槽２６内のお湯が沸かし上げられる。ここで、
三方弁高温出湯防止制御とは、貯湯槽２内の温水温度に
基づき、三方弁２７の開度や回転速度を調節することで
ある。

【００２４】次に、図２にてこの実施形態の動作を説明
する。まず、ステップＳ１にて前回追焚き循環ポンプ２
１が動作停止してから所定時間（例えば２５分）が経過
しているか否かを判断し、所定時間を越えていればステ
ップ３にて三方弁２７の高温出湯防止制御（三方弁２７
の開度・回転速度制御）を行う。

【００２５】ステップＳ１で所定時間以下と判断した場
合は、ステップＳ２で貯湯槽２内の温水の温度が設定風
呂温度Ｔｓｈ＋所定温度（例えば２０℃）よりも高温か
否かを判断する。高温であればステップＳ３にて三方弁
２７の高温出湯防止制御を行う。高温でなければ、循環
バスアダ２５から高温のお湯が出湯する心配がないの
で、ステップＳ４にて三方弁２７を風呂熱交換器２０側
に切り換える。

【００２６】従って、浴槽２６内の湯水を沸かす（三方
弁２７が風呂熱交換器２０側）とき、その初期に、貯湯
槽２内の温水で温められた風呂熱交換器２０内の高温の
お湯が循環アダプタ２５から高温のまま流出することを
防止することが出来る。ここで、例えば循環配管２４の
内径より第２のバイパス管２９の内径が細いと三方弁２
７が風呂熱交換器２０側に完全に切り換わったときに
は、ほとんど第２のバイパス管２９には浴槽２６内の湯
水が流れず（漏れず）、風呂の沸き上げ効率が低下しな
い。当然、浴槽２６内の湯水を沸かす（三方弁２７が風
呂熱交換器２０側）とき、その初期に、貯湯槽２内の温
水で温められた風呂熱交換器２０内の高温のお湯が循環
アダプタ２５から高温のまま流出することも防止するこ
とが出来る。

【００２７】次に、三方弁高温出湯防止制御（三方弁２
７の開度・回転速度制御）について詳細に説明する。

【００２８】第１に、三方弁２７の開度の具体的な制御
方法を例で説明する。三方弁２７の開度（三方弁の開口
面積）を第２のバイパス管２９の内径面積と同等の大き
さになるまで開き、三方弁２７のモータを停止（例えば
１０秒：この時間は貯湯槽２内の湯水の温度により決定
する）させる。その間、浴槽２６内の湯水は第２のバイ
パス管２９と風呂熱交換器２０側それぞれに流れ、その
間に風呂熱交換器２０内の高温湯がなくなるので、三方
弁２７の開度を風呂熱交換器２０側に全開にしても、浴
槽２６内の湯水を沸かす（三方弁２７が風呂熱交換器２
０側）とき、その初期に、貯湯槽２内の温水で温められ
た風呂熱交換器２０内の高温のお湯が循環アダプタ２５
から高温のまま流出することを防止することが出来る。

【００２９】第２に、三方弁２７の回転速度の具体的な
制御方法を例で説明する。お湯の有無を検出するための
流量検出器２３が、お湯有りと判断するまでは低速で三
方弁２７のモータを回転させ、流量検出器２３が、お湯
有りと判断した後は三方弁２７のモータを停止（例えば
１０秒：この時間は貯湯槽２内の湯水の温度により決定
する）させる。その間に浴槽２６内の湯水は第２のバイ
パス管２９と風呂熱交換器２０側それぞれに流れ、風呂
熱交換器２０内の高温湯がなくなるので、次に三方弁２
７のモータを高速で風呂熱交換器２０側に回転させるこ
とで短時間で、浴槽２６内の湯水を沸かす（三方弁２７
が風呂熱交換器２０側）とき、その初期に、貯湯槽２内
の温水で温められた風呂熱交換器２０内の高温のお湯が
循環アダプタ２５から高温のまま流出することを防止す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る風呂加熱装置の構成
図

【図２】本発明の一実施形態に係る動作を示すフローチ
ャート図

【符号の説明】

１…加熱缶体２…貯湯槽３…ファン４…電磁ポンプ５…ノズル６…点火プラグ７…ＣｄＳ８…水量センサ９…貯湯温度センサ１０…給水管１１…給湯管１２…灯油供給管１３…バーナ１４…入水温度センサ１５…貯湯槽出口温度センサ１６…混合湯温検出センサ１７…バイパス管１８…混合弁１９…出湯管２０…風呂熱交換器２１…循環ポンプ２２…風呂温度センサ２３…流量検出器２４…循環配管２５…循環アダプタ２６…浴槽２７…三方弁２８…第１のバイパス管２９…第２のバイパス管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】貯湯槽を備えた加熱缶体と、浴槽内の湯
水を吸い上げて循環する循環ポンプと、前記循環ポンプ
からの湯水を前記貯湯槽内の温水と熱交換させて間接加
熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器を
接続し、途中に循環ポンプを有した一方の管路の風呂熱
交換器と循環ポンプの間に一端を接続し、循環ポンプを
有しない他方の管路に他端を接続した第１のバイパス管
と、前記第１のバイパス管と前記両管路との接続部のど
ちらかに設けられた前記浴槽内の湯水を前記風呂熱交換
器側か前記第１のバイパス管側かに流路切り換えするた
めの三方弁と、前記浴槽と前記三方弁との間に設けられ
た循環の有無を判断する流量検出手段とを備え、前記循
環ポンプと前記三方弁の間に一端を接続し、循環ポンプ
を有しない他方の管路に他端を接続し、前記三方弁の開
度によって三方弁を通過せずショートカットする第２の
バイパス管を備え、前記三方弁の開度及び／または回転
速度を制御することを特徴とする風呂加熱装置。
【請求項２】請求項１項に記載の風呂加熱装置におい
て、前記第２のバイパス管の内径を、前記両管路の内径
より小さくしたことを特徴とする風呂加熱装置。
【請求項３】請求項１項または２項に記載の風呂加熱
装置において、前回の追焚き循環ポンプ運転が停止して
からの経過時間に基づき、前記三方弁の開度を調節する
ことを特徴とする風呂加熱装置。
【請求項４】請求項１項または２項に記載の風呂加熱
装置において、前記貯湯槽内の温水温度に基づき、前記
三方弁の開度を調節することを特徴とする風呂加熱装
置。
【請求項５】請求項１項または２項に記載の風呂加熱
装置において、前記貯湯槽内の温水温度に基づき、前記
三方弁の回転速度を調節することを特徴とする風呂加熱
装置。