JPH01234749A - 電気温水機を用いた浴槽内の湯の追焚き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、夜間の低源な電力が使用されるようになる電
気温水機を用いて行なう浴槽内の湯の追焚き方法と追焚
き装置についての改良に関する。

いわゆるセントラルヒーティングと呼ばれる給湯施設か
ら浴室の浴槽に給湯するシステムは従来からある。この
手段は、浴槽に対する給湯が、貯湯式の大型のボイラー
で沸かした湯を、給湯配管で浴室に導き、ミキシングバ
ルブを介し所定の温度の湯として浴槽内に放出する落し
込み方式であり、浴槽内に張り込んだ湯が放冷により温
度を降下させてきたときには、熱い湯を流し出す差し湯
により湯温の上昇を図るようにしているものである。

ところで、給湯施設からの浴槽への給湯手段に上述の差
し湯により湯温を上げることの不都合を避けるため、追
焚きが出来る手段が、最近、開発されてきている。

この手段は、＠を廓かすボイラーには、追焚き用のガス
または石油を燃料とするバーナーを別に装備させるとと
もに、浴槽内の湯を循環させる熱交換器を組込み、追焚
き用のバーナーの作動で風呂の浴槽に張り込んだ湯を昇
温させるようにするか、風呂の浴槽内の湯を循環させて
追焚きするボイラーを別に装備させて、そのボイラーを
ガスまたは石油を燃料とするバーナーの作動で稼動させ
るようにしたもので、何れも、ガスバーナーまたは石油
バーナーを用いる形態のものであり、電気温水機を用い
て行なう浴槽への給湯手段には、追焚きを可能とするも
のはない。

これは、電気温水機が、午前１時〜４時頃の深夜の特別
料金の電力を使用する蓄熱式のポー／　ト状に作られて
いて、深夜の特別料金の時間帯を外した日常生活の時間
帯ではスイッチが入らないか、または、通常料金の電力
使用料が取られる仕組みになっていることで、追焚きの
ための電力の使用が割り高になることと、電気ヒーター
を作動させずに、電気温水機のタンク内の湯と浴槽内の
湯とを熱交換させて追焚きを行なおうとすると、タンク
内の湯に蓄えた熱量が消費されることで湯温が降下し、
蓄熱式の湯沸器である電気温水機が湯沸器としての機能
を失なうようになることによる。

本発明は、上述のことから従来困難視されている電気温
水機を用いて給湯した浴槽内の湯の追焚き手段について
、深夜の特別料金の電力を使用する電気温水機の特性を
崩すことなく、しかも、蓄熱式の湯沸器としての機能を
失なわすことなく、給湯した浴槽内の湯の追焚きを可能
とする新たな手段を提供することを目的とするものであ
る。

しかして、本発明は、上述の目的のために種々の研究と
実験を重ねて得られた知見に基づいて完成したものであ
る。即ち、電気温水機Ａは、第１図に示している如く、
下部に水道栓に通ずる給水配管ａｌ接続させる水供給口
１０を設け、上部に給湯配管すを接続させる傷取出口１
１を設けた貯湯タンクＴ内に、水供給口１０から水を送
り込んで一杯に満して、その水を、貯湯タンクＴの内腔
の底部に配設しておく深夜の特別料金の時間帯（通常午
前１時〜午前４時）だけオンに作動する電熱ヒーターＨ
により廓かし、これにより、対流のない高温の湯として
貯湯タンクＴ内に蓄めておき、７μを使用するときに、
給湯配管すに接続しである給湯蛇口Ｃをあけると、給水
配管ａに接続する下部の水供給口１０から、貯湯タンク
Ｔ内の底部に冷水が流入して、この流入した冷水の量に
対応する量の湯が、上部の傷取出口１１から押し出され
て給湯蛇口Ｃから流出するようになっているもので、湯
の使用の都度、貯湯タンクＴ内の底部に流入してくる冷
水の水位が湯の層を押し上げながら順次上昇し、その冷
水の水位が傷取出口１１に達するまでは高温の湯が取出
せるようになっているが、湯を使い切って貯湯タンクＴ
内が全部冷水になってしまうと、湯の使用を深夜の特別
料金の時間帯がくるまで待たなければならないものであ
る。

従って、この電気温水機Ａは、それで沸かして浴槽Ｂに
張込んだ湯が放冷されてきたときの対策として、第２図
に示している如く、貯１ｇＩタンクＴ内に熱交換器２を
配設して、それと浴槽Ｂとを循環ポンプＰを具備する循
環管路３を介し連通させておくことで、ポンプＰの作動
で浴槽Ｂ内の湯を熱交換器２に循環させることにより追
焚きが行なえるようにすると、熱交換器２に浴槽Ｂ内の
湯を循環させたときに、貯湯タンクＴ内に蓄められてい
る湯に対流が生じて、貯湯タンクＴ内の全体の湯温を降
下させてしまい、湯沸器としての機能を失なうようにな
るものであり、この点が、電気温水機Ａに浴槽Ｂの湯を
追焚きする手段を装備し得ない制約となっているもので
ある。

ところで、電気温水機Ａは、このような制約のあるもの
ではあるが、貯湯タンクＴ内に、沸かした高温の湯が対
流のない状態で蓄められている点に着目し、浴槽Ｂ内の
湯を循環させて追焚きのための熱交換をさせる熱交換器
２を貯湯タンクＴ内に組込むときに、その熱交換器２を
第３図に示している如く、貯湯タンクＴ内の上下の高さ
の上から略３分の１程度の中間の高さ位置の個所に局限
して配設し、この熱交換器２に接することで生ずる対流
が、上層部の湯を除いてその上層部より下方の中層部以
下においてだけ行なわれるようにしたところ、貯湯タン
クＴ内の湯は、熱交換器２と接する部位より上方におい
ては、高温に沸かした状態のまま残り、熱交換器２と接
する部位から下方の湯が浴槽Ｂ内の湯との熱交換によっ
て温度降下してくるようになり、電気温水＠Ａを、それ
の貯湯タンクＴ内に沸かした高温の湯が蓄められている
状態に保持せしめながら、浴槽Ｂ内の湯を貯湯タンクＴ
内の湯との熱交換により昇温させていけるようになると
いう結果が得られた。

そして、このことから、本発明においては、上述の目的
を達成するための手段として、電気温水機の貯湯タンク
内に蓄められた湯のうちの、上層部から少し下った中層
部の湯の熱量を、熱交換器により浴槽に張られた湯と熱
交換させる電気温水機を用いた浴槽内の湯の追焚き方法
を提起し、また、この方法を実施するための装ととして
、下部に水供給口を備え上部に層数出口を具備し内腔の
底部に電熱ヒーターが配設される電気温水機の貯湯タン
ク内に、熱交換器を、該貯湯タンク内の湯のうちの上層
部より少し下方の中層部の湯に接触するよう配位して装
設し、その熱交換器と浴槽とをポンプを具備する循環管
路を介し接続せしめてなる電気温水機を用いた浴槽内の
湯の追焚き装置を提起するものである。

次に実施例を図面に従い詳述する。なお図面符号は同効
の構成部材については従前手段と同一の符号を用いるも
のとする。

第３図は本発明による電気温水機を用いた浴槽内の湯の
追焚き装置の第１の実施例の一部破断した側面図で、同
図において、Ｔは電気温水機Ａの貯湯タンク、２はその
貯湯タンクＴ内に組込んだ熱交換器、Ｂは浴槽、３は浴
槽Ｂ内の湯を熱交換器２に循環させる循環管路を示す。

貯湯タンクＴは、下部に、水道栓と通ずる給水配管ａを
接続する水供給口１０を設け、上部に、給湯蛇口Ｃと通
ずる給湯配管すを接続する湯取出口１１を設け、内腔の
底部に電熱ヒーターＨを組込んである通常の電気温水機
Ａの貯湯タンクであり、それの電熱ヒーターＨは、深夜
の特別料金の時間帯においてオンに作動する制御回路を
介して商用電源に接続している。

熱交換器２は、パイプ２０をコイルに巻いて成形した通
常のものであるが、それのコイルに巻かれたパイプのコ
イル部の軸線方向の長さが、貯湯タンクＴの内腔の上下
高さに対し３分の１〜４分の１程度となるように成形し
てあり、かつ、貯湯タンクＴ内に、該貯湯タンクＴ内の
湯を上層部Ｗ１・中層部Ｗｚ書下層部Ｗ３と三分したと
きの上層部ｗｌより少し下った中層部Ｗ２の湯の上部に
位置するように配位して、それのパイプ２０の内遊端部
を、貯湯タンクＴの周壁に、それを水密に貫通させて組
付けることにより該貯湯タンクＴ内に装設しである。こ
の熱交換ｒＡ２を配設する位置は、貯湯タンクＴ内の上
層部位に、高温の湯が蓄められている状態とするための
ものであり、３分の１の高さ位置に限られるものではな
く、４分の１の高さ位置または２分の１の高さ位置にそ
れぞれ局限して設ける場合がある。

浴槽Ｂは、建物の浴室内に設置した通常のものであり、
それの周壁には、該浴槽Ｂ内の湯を前記熱交換器２に向
は送り出すための吐出口４ｏと、その熱交換器２を流過
せしめた湯を該浴槽Ｂ内に戻すための戻し口４１とが装
設しである。

循環管路３は、前記浴槽Ｂの吐出口４ｏおよび戻し口４
１と前述の熱交換器２のパイプ２ｏの内遊端部とを接続
せしめて、浴槽Ｂおよび熱交換器２と共に循環路を形成
する配管であり、それの途中には、熱交換器２側から湯
を吸引して浴Ｊｔｌ！Ｂの戻し口４１に送り込むように
ポンプＰが接続せしめである。

そして、そのポンプＰを駆動するモーターの制御回路に
は、そのモーターを駆動させて該ポンプＰを作動さす始
動スイッチが設けてあり、この始動スイッチをオンとす
ることで、熱交換器２および浴槽Ｂならびにそれらを接
続する循環管路３で構成される追焚き装置が作動するよ
うにしであるこのように構成される実施例装置は次のよ
うに作用する。

電気温水機Ａについて、電力会社と契約している特別料
金の時間帯から外れている日常生活の時間帯において、
電気温水機Ａの貯湯タンクＴ内に蓄められている湯の使
用がなく、従って、該貯湯タンクＴ内には、略９５℃程
度の温度に沸かされた湯が満されている状態とし、この
状態において、給湯蛇口Ｃを開放して浴槽Ｂ内に、入浴
に適する温度の湯となるよう水と混合しながら所定の水
位にまで張込んだとする。そして、このときの湯の使用
量が、貯湯タンクＴ内の湯量の略３分の１程度であった
とする。

すると、貯湯タンクＴ内は、上層部Ｗ１　・中層部Ｗ２
−下層部Ｗ３の三層に仮に分けたとすると、それの下層
部Ｗ３が冷水で、中層部Ｗ２と上層部Ｗ１とが高温の湯
となった状態となる。

次に、この状態において、浴槽Ｂ内の湯が放冷により温
度降下して、ぬるくなってきたとする。

このとき、始動スイッチをオンとしてポンプＰを作動さ
せて、追焚き装置を稼動させれば、浴槽Ｂ内の湯は、循
環管路３を介し、貯湯タンクＴ内に装設した熱交換器２
に循環し、その貯湯タンクＴ内の高温の湯と熱交換して
昇温してきて、追焚きが行なわれるようになる。

このとき、貯湯タンクＴ内の湯は、熱交換器２と接触し
ている部位の湯が温度降下することで対流が生じてくる
が、その対流は、上層部ｗｌには及ばず、また、冷水層
となっている下層部Ｗ３にも殆んど影響せずに中層部Ｗ
２においてだけ行なわれるようになる。

従って、上層部Ｗ１の湯は高温のままに保持されて残り
、中層部Ｗ２の湯が、熱交換器２を介して浴槽Ｂ内の湯
と熱交換した分だけ温度降下してくるようになり、給湯
蛇口Ｃから高温に沸かした湯が取出されるようになる。

次に第４図は別の実施例装置の縦断した側面図である。

この実施例は、上述の第３図に示した実施例装置の貯湯
タンクＴに、内端の開放口５０が、貯湯タンクＴ内に蓄
められている湯の中の上層部Ｗｌに近い中層部Ｗ２に対
して連通ずる第２の傷取出口５を設けている点において
、上述の第３図の実施例装置と相違するだけで、その余
の構成は変わりがなく、その変わりない構成については
、同効の構成部材に同一の符号を付して詳しい説明は省
略する。

しかして、この実施例においては、第２の傷取出口５に
、第２の給湯配管ｂ′が接続し、それに、浴槽Ｂが配設
されている浴室で使用するシャワー用の蛇口５１と、上
り雇用の給湯蛇口５２とが接続しである。

この実施例装置は、前述の第３図に示した実施例装置と
同様に作用する外、シャワー用の蛇口５１および上り雇
用の蛇口５２から、適温に近い温度の湯が取り出せるよ
うになる。即ち、第２の傷取出口５より取出される湯は
、浴槽Ｂの追焚きの際の、熱交換器２による浴槽Ｂ内の
湯との熱交換で、浴槽Ｂ内の湯に近い温度に降下してい
ることから、この第２の傷取出口５から取出される熱交
換器２の周辺の中層部Ｗ２の湯は、第１の傷取出口１１
より給湯配管すを経て取り出す貯湯タンクＴ内の上層部
Ｗ１かも取り出される湯に比して低温で、その分、シャ
ワーおよび上り湯として、安全にかつ適確に使用できる
ようになる。

次に第５図は、さらに異なる実施例を示している。

この実施例は、上述の第４図の実施例装置の第２の傷取
出口５に接続する第２の給湯配管ｂ°を、浴槽Ｂと貯湯
タンクＴ内に配設した熱交換器２とを接続する循環管路
３に対し、自動混合水栓６０およびシスタンク６１を具
備する連通路６を介して接続しておくことで、浴槽Ｂに
対する湯の張込みが自動で行なえるようにしている例で
あり、この点を除いたその余の構成は前述の第４図に示
した例と変わりなく、その変わりない構成については同
効の構成部材につき同一の符号を付して詳しい説明は省
略する。

しかして、この実施例では、第２の傷取出口５に接続す
る第２の給湯配管ｂ°に、逆止弁６２→自動混合水栓６
０の湯入口→該混合水栓６０の混合水出ロ→電磁弁６３
→シスタンク（またはホッパー）６１→電磁弁６４の順
に接続する連通路６を接続し、その連通路６を、浴槽Ｂ
と貯湯タンクＴ内の熱交換器２とを接続する循環管路３
に、それに接続しであるポンプＰの吸込側に接続せしめ
、また、前記混合水栓６０の水入口に、水道栓に連通す
る配管６５を逆止弁６６を介して接続しておき、さらに
、浴槽Ｂには、それの内部に張込まれる湯の水位を検出
する圧力センサＳを接続して設けておいて、その圧力セ
ンサＳが検出する水位の電気信号により前述の電磁弁６
３−６４を連動させてオンΦオフ制御さすようにしであ
る。

そしてこれにより、循環管路３に接続するポンプＰの制
御回路に設けである追焚き装置の始動用のスイッチをオ
ンとすると、そのとき、浴４６Ｂ内が空であるか、また
は湯の水位が低く、圧力センサＳがそれに設定しである
所定の水位より以下であることを検出してその電気信号
を電磁弁６３・６４の制御回路に送っているときは、そ
れにより、電磁弁６３・６４が開弁作動し、貯湯タンク
Ｔ内の中層部Ｗ２の湯が、第２の傷取出口５から連通路
６を介して、循環管路３に対しポンプＰの吸込側におい
て流入し、この湯がポンプＰの作動で浴槽Ｂ内に送り込
まれ、それにより、浴槽Ｂ内の水位が上昇して所定の水
位に達し、圧力センサＳがそれを検出してその電気信号
を電磁弁６３拳６４の制御回路に送り、電磁弁６３・６
４が閉弁作動して給湯が停止してから、ポンプＰの作動
で浴槽Ｂ内の湯が熱交換器２に循環して、追焚きの作動
に入るようにしである。

この実施例は、第４図の実施例装置と同様に作用する外
、上述した如く、追焚きの際に、浴槽Ｂ内の湯量を、自
動的に所定の水位にまで戻すようになる。

次に第６図は、さらに異なる実施例を示している。

この実施例は、第３図に示した本発明による基本的な追
焚き装置の変形例である。

即ち、貯湯タンクＴ内の湯のうちの中層部Ｗ２の湯の熱
量を、熱交換器により浴槽Ｂ内の湯と熱交換させて追焚
きを行なわすことについては変わらないが、その熱交換
器の構成を間接的に熱交換するようにしている例である
。

しかして、この実施例では、貯湯タンクＴにはそれの内
部の湯のうちの中層部Ｗ２の湯を取り出して再び中層部
Ｗ２に戻す循環パイプ７０を接続して、それの途中に熱
交換器７１とポンプＰ′を接続し、この熱交換器７１を
、貯湯タンクＴの外に設けて熱媒体７２を充填したタン
ク７３内に配設し、そのタンク７３内に、浴槽Ｂに対し
循環管路３を介し接続連通せしめた熱交換器２を、前述
の熱交換器７１と並列させて収蔵せしめ、これにより、
貯湯タンクＴ内の湯と浴４６Ｂ内の湯との熱交換が、間
接的に行なわれるようにしである。

なお、その余の構成は第３図に示した実施例と変わりな
く、同効の構成部材について同一の符号を付して詳しい
説明は省略する。

この実施例は、熱交換が間接的に行なわれる外は、第３
図に示している実施例と変わりなく作用する。

以上説明したように本発明手段は、電気温水機の貯湯タ
ンク内に蓄められた湯のうちの、上層部から少し下った
中層部の暦の熱量を、熱交換器により浴槽に張られた湯
と熱交換させることで、浴４６Ｂの湯を追焚きするので
あるから、深夜の特別料金の電力を使用する電気温水機
の特性を崩すことなく、しかも、蓄熱式の湯沸器として
の機能を失なわすことなく、給湯した浴槽内の湯の追焚
きが出来るようになる。

また、下部に水供給口１０を備え上部に場数出口１１を
具備し内腔の底部に電熱ヒーターＨが配設される電気温
水機Ａの貯湯タンクＴ内に、熱交換器２を、該貯湯タン
クＴ内の湯のうちの上層部より少し下方の中層部の湯に
接触するよう配位して装設し、その熱交換器２と浴槽Ｂ
とをポンプＰを具備する循環管路３を介し接続せしめて
電気温水機を用いた浴槽内の湯の追焚き装置を構成する
ことで、電気温水機の特性を崩さず、かつ、蓄熱式の湯
湧器の機能を失わさずに追焚きが出来る追焚き装置が、
簡略な構造をもって得られるようになる。

また、η湯タンクＴに、それの内部に蓄められている湯
の中の上層部に近い中層部に対して連通ずる第２の場数
出口５を別に装設しておくことで、浴槽内Ｂ内の湯の追
焚きによる熱交換により温度降下してきた貯湯タンクＴ
内の中層部Ｗ２の湯を、効果的にシャワー・上り湯に利
用できるようになる。

また、第２の場数出口５を、自動混合水栓６０およびシ
スタンク６１を具備する連通路６を介し循環管路３に接
続しておくことで、浴４ｅＢのｌμの追焚きの際に、そ
の追焚きのための循環管路３を利用して、貯湯タンクＴ
内の中層部Ｗ２の湯を浴槽Ｂ内に追加給湯できるように
なる。

また、下部に水供給口１０を備え上部に場数出口１１を
具備し内腔の底部に電熱ヒーターＨが配設される電気温
水機Ａの貯湯タンクＴに、それの内部の湯のうちの中層
部の湯を取り出して熱交換器７１を経て貯湯タンクＴ内
の中層部に戻す循環パイプ７０を接続し、それの熱交換
器７１と、浴槽Ｂ、！：循環管路３を介して接続する熱
交換器２とを、貯湯タンクＴと別に設けて内部に熱媒体
７２を収蔵せるタンク７３内に並設せしめて電気温水機
を用いる浴槽内の湯の追焚き装置を構成することで、追
焚きのための熱交換器の修理・点検が、貯湯タンクおよ
び浴槽の外で簡単に行なえるようになり、それのメンテ
ナンスを容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従前手段の説明図、第３図は本発
明の実施例装置の縦断側面図、第４図は同上の他の実施
例装置の縦断側面図、第５図は同上の別の実施例装置の
縦断側面図、第６図は同上のさらに別の実施例装置の縦
断側面図である。 図面符号の説明

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）、電気温水機の貯湯タンク内に蓄められた湯のう
   ちの、上層部から少し下った中層部の湯の熱量を、熱交
   換器により浴槽に張られた湯と熱交換させる電気温水機
   を用いた浴槽内の湯の追焚き方法。
2. （２）、下部に水供給口１０を備え上部に湯取出口１１
   を具備し内腔の底部に電熱ヒーターＨが配設される電気
   温水機Ａの貯湯タンクＴ内に、熱交換器２を、該貯湯タ
   ンクＴ内の湯のうちの上層部より少し下方の中層部の湯
   に接触するよう配位して装設し、その熱交換器２と浴槽
   ＢとをポンプＰを具備する循環管路３を介し接続せしめ
   てなる電気温水機を用いた浴槽内の湯の追焚き装置。
3. （３）、貯湯タンクＴに、それの内部に蓄められている
   湯の中の上層部に近い中層部に対して連通する第２の湯
   取出口５を別に装設した請求項２記載の電気温水機を用
   いた浴槽内の湯の追焚き装置。
4. （４）、第２の湯取出口５を、自動混合水栓６０および
   シスタンク６１を具備する連通路６を介し循環管路３に
   接続した請求項２記載の電気温水機を用いた浴槽内の湯
   の追焚き装置。
5. （５）、下部に水供給口１０を備え上部に湯取出口１１
   を具備し内腔の底部に電熱ヒーターＨが配設される電気
   温水機Ａの貯湯タンクＴに、それの内部の湯のうちの中
   層部の湯を取り出して熱交換器７１を経て貯湯タンクＴ
   内の中層部に戻す循環パイプ７０を接続し、それの熱交
   換器７１と、浴槽Ｂと循環管路３を介して接続する熱交
   換器２とを貯湯タンクＴと別に設けて内部に熱媒体７２
   を収蔵せるタンク７３内に並設せしめてなる電気温水機
   を用いた浴槽内の湯の追焚き装置。