特許第6127082号(P6127082)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6127082
(24)【登録日】2017年4月14日
(45)【発行日】2017年5月10日
(54)【発明の名称】浴室給湯システム
(51)【国際特許分類】
   A47K 4/00 20060101AFI20170424BHJP
   A47K 3/28 20060101ALI20170424BHJP
   A47K 3/02 20060101ALI20170424BHJP
【FI】
   A47K4/00
   A47K3/22
   A47K3/02
【請求項の数】4
【全頁数】11
(21)【出願番号】特願2015-68394(P2015-68394)
(22)【出願日】2015年3月30日
(65)【公開番号】特開2016-187403(P2016-187403A)
(43)【公開日】2016年11月4日
【審査請求日】2015年8月6日
(73)【特許権者】
【識別番号】515086344
【氏名又は名称】高橋 彰
(74)【代理人】
【識別番号】110000899
【氏名又は名称】特許業務法人新大阪国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】高橋 彰
【審査官】 古屋野 浩志
(56)【参考文献】
【文献】 実開昭57−064553(JP,U)
【文献】 実開昭62−087590(JP,U)
【文献】 登録実用新案第3149968(JP,U)
【文献】 米国特許第04821793(US,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
A47K 4/00
A47K 3/02
A47K 3/28
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
給湯装置から供給される湯を貯める浴槽と、
シャワー装置と、
前記給湯装置から前記シャワー装置に湯を供給する給湯配管と、を備えた浴室給湯システムであって、
前記給湯配管は、前記給湯装置の下流側に配置されており、
前記給湯配管の途中の配管が、前記浴槽に貯められた湯と接する前記浴槽の内壁面の反対側の面と熱交換可能に配置されており、
前記給湯装置から供給されてくる湯を、前記途中の配管を経由して前記シャワー装置側に供給するか又は前記途中の配管を経由せず前記シャワー装置側に供給するかの切り替えを行う、前記途中の配管より上流側に配置された流路切替部材と、
前記流路切替部材の切り替えにより、前記給湯装置から供給されてくる湯を前記流路切替部材から前記途中の配管を経由せずに前記シャワー装置側に供給するバイパス配管と、
を備えたことを特徴とする浴室給湯システム。
【請求項2】
少なくとも前記給湯装置に水を供給する給水配管と、
前記給水配管により供給される水の温度を検知する水温センサと、
前記水温センサにより検知された前記水の温度に基づいて、前記流路切替部材における前記切り替えを行わせるコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記水温センサにより検知された前記水の温度が所定温度以下であると判定した場合、前記給湯装置から供給されてくる湯が前記途中の配管を経由して前記シャワー装置側に供給される様に前記流路切替部材における前記切り替えを行わせ、前記水温センサにより検知された前記水の温度が所定温度より高いと判定した場合、前記給湯装置から供給されてくる湯が前記バイパス配管を経由して前記シャワー装置側に供給される様に前記流路切替部材における前記切り替えを行わせる、ことを特徴とする請求項1に記載の浴室給湯システム。
【請求項3】
カランと、
前記給湯装置から供給されてくる湯を前記カラン側に送るか又は前記シャワー装置側に送るかの切り替えを行う、前記途中の配管の下流側に配置されたシャワー・カラン切替部材と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の浴室給湯システム。
【請求項4】
前記浴槽に貯められた湯と接する前記浴槽の内壁面の反対側の面に沿った断熱層を有する浴槽断熱部材を備え、
前記浴槽断熱部材の、前記浴槽の内壁面の反対側の面に対向する面には、前記途中の配管を前記浴槽の内壁面の反対側の面に接触させると共に位置決めする為の溝部が形成されている、ことを特徴とする請求項1〜3の何れか一つに記載の浴室給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、浴室給湯システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、浴室における給湯システムにおいて、当該浴室内のカラン又はシャワーヘッドから湯を出す場合、混合水栓に設けられている切替ハンドルをカラン側又はシャワー側に切り替えて、混合水栓に設けられている給湯ハンドルを回すことにより、給湯装置から湯が供給される給湯システムが知られている。
【0003】
この様な給湯システムでは、例えば、使用者が切替ハンドルをシャワー側に切り替えて、給湯ハンドルを回した場合、給湯装置から送られてくる湯によって、まず、給湯装置から混合水栓に至るまでの配管内に溜まっている水が押し出されて、その後に、給湯装置で暖められた湯が配管を暖めることにより放熱されて出てくる。
【0004】
その為、少なくとも最初に押し出されてくる水は暖まっておらず、使用者は、シャワーヘッドから噴出される冷水が体に当たらない様に注意を払わなければならず、その注意を怠ると、冷水を浴びてしまい不快な思いをするという問題があった。
【0005】
この様な問題点を改善する技術として、シャワーヘッドと混合水栓の間に三方弁を設けて、冷水をシャワーヘッドに至る手前で配管外部に排出するシステムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平02−304127号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、従来のこの様なシステムでは、シャワーヘッドに至る手前で配管外部に排出される冷水は、使用せずに捨てられてしまうので、水の無駄遣いを助長するという問題があった。
【0008】
本発明は、上記従来の課題に鑑みて、浴室の浴槽に湯が張られた状態において、少なくともシャワー装置から湯を出す場合に、冷水が出て使用者が不快な思いをすることが低減されると共に、従来の様な水の無駄遣いも生じない浴室給湯システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
第1の本発明は、
給湯装置から供給される湯を貯める浴槽と、
シャワー装置と、
前記給湯装置から前記シャワー装置に湯を供給する給湯配管と、を備えた浴室給湯システムであって、
前記給湯配管は、前記給湯装置の下流側に配置されており、
前記給湯配管の途中の配管が、前記浴槽に貯められた湯と接する前記浴槽の内壁面の反対側の面と熱交換可能に配置されており、
前記給湯装置から供給されてくる湯を、前記途中の配管を経由して前記シャワー装置側に供給するか又は前記途中の配管を経由せず前記シャワー装置側に供給するかの切り替えを行う、前記途中の配管より上流側に配置された流路切替部材と、
前記流路切替部材の切り替えにより、前記給湯装置から供給されてくる湯を前記流路切替部材から前記途中の配管を経由せずに前記シャワー装置側に供給するバイパス配管と、
を備えたことを特徴とする浴室給湯システムである。
また、第2の本発明は、
少なくとも前記給湯装置に水を供給する給水配管と、
前記給水配管により供給される水の温度を検知する水温センサと、
前記水温センサにより検知された前記水の温度に基づいて、前記流路切替部材における前記切り替えを行わせるコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記水温センサにより検知された前記水の温度が所定温度以下であると判定した場合、前記給湯装置から供給されてくる湯が前記途中の配管を経由して前記シャワー装置側に供給される様に前記流路切替部材における前記切り替えを行わせ、前記水温センサにより検知された前記水の温度が所定温度より高いと判定した場合、前記給湯装置から供給されてくる湯が前記バイパス配管を経由して前記シャワー装置側に供給される様に前記流路切替部材における前記切り替えを行わせる、ことを特徴とする上記第1の本発明の浴室給湯システムである。
【0011】
また、第3の本発明は、
カランと、
前記給湯装置から供給されてくる湯を前記カラン側に送るか又は前記シャワー装置側に送るかの切り替えを行う、前記途中の配管の下流側に配置されたシャワー・カラン切替部材と、
を備えたことを特徴とする上記第1又は第2の本発明の浴室給湯システムである。
【0012】
また、第4の本発明は、
前記浴槽に貯められた湯と接する前記浴槽の内壁面の反対側の面に沿った断熱層を有する浴槽断熱部材を備え、
前記浴槽断熱部材の、前記浴槽の内壁面の反対側の面に対向する面には、前記途中の配管を前記浴槽の内壁面の反対側の面に接触させると共に位置決めする為の溝部が形成されている、ことを特徴とする上記第1〜第3の何れか一つの本発明の浴室給湯システムである。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、浴室の浴槽に湯が張られた状態において、少なくともシャワー装置から湯を出す場合に、冷水が出て使用者が不快な思いをすることが低減されると共に、従来の様な水の無駄遣いも生じない浴室給湯システムを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0014】
図1】本発明の一実施の形態の浴室給湯システムの全体の概略構成を示す配管系統の模式図
図2】本実施の形態の浴室給湯システムにおける熱交換用配管の配置状態を説明する為の浴槽の部分断面模式図
図3】本実施の形態の変形例を説明するための、第2浴槽の模式断面図
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下に、本発明の浴室給湯システムの一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0016】
まず、本実施の形態の浴室給湯システム1について、図1を用いて説明する。
【0017】
図1は、本実施の形態の浴室給湯システム1の全体の概略構成を示す配管系統の模式図である。
【0018】
本実施の形態の浴室給湯システム1は、図1に示す様に、浴室100に配置された浴槽10と、浴槽10を断熱する浴槽断熱部材20と、浴槽10の縁部10aに設けられた混合水栓30と、混合水栓30に取り付けられたシャワー装置40と、混合水栓30に取り付けられたカラン50と、を備えている。
【0019】
また、本実施の形態の浴室給湯システム1は、図1に示す様に、屋外に配置された給湯装置200で沸かされた湯を浴槽10の内壁面10bに設けられた開口部11まで供給する為の貯湯配管60と、給湯装置200で沸かされた湯をシャワー装置40に供給する給湯配管70と、給湯配管70の途中の配管であって浴槽10に貯められた湯と接する浴槽10の内壁面10bの反対側の面10cと接触させて熱交換可能に巻き付けられて配置されている熱交換用配管71と、一端側が水道管(図示省略)側に接続され且つ他端側が混合水栓30に接続されている給水配管80とを備えている。
【0020】
尚、熱交換用配管71については、図2を用いて更に後述する。
【0021】
シャワー装置40は、シャワー配管41とシャワーヘッド42とにより構成されている。
【0022】
また、混合水栓30は、図1に示す様に、給水配管80の他端側が連結された、給水量を調節する給水バルブ31と、給湯装置200からの給湯量を調節する給湯バルブ32と、給水バルブ31で給水量が調節された水と給湯バルブ32で給湯量が調節された湯とを混合すると共に当該混合された混合水をシャワー装置40のシャワー配管41に供給するか又はカラン50に供給するかの切り替えを行うシャワー・カラン切替バルブ33とを有している。
【0023】
給水バルブ31には、使用者が手で回すことが出来る給水ハンドル(図示省略)が設けられており、給湯バルブ32には、使用者が手で回すことが出来る給湯ハンドル(図示省略)が設けられており、シャワー・カラン切替バルブ33には、使用者が手で回すことが出来るシャワー・カラン切替ハンドル(図示省略)が設けられている。
【0024】
また、給湯配管70の経路上には、熱交換用配管71より上流側に上流側三方弁72が設けられると共に、熱交換用配管71より下流側に下流側三方弁73が設けられており、上流側三方弁72と下流側三方弁73との間にはバイパス配管74が配置されている。上流側三方弁72と下流側三方弁73は、浴室100に配置されたリモートコントローラ(図示省略)からの指令により自動的に切り替わる。これについては、更に後述する。
【0025】
尚、本実施の形態の上流側三方弁72は、本発明の流路切替部材の一例にあたる。
【0026】
また、貯湯配管60の経路上には、浴槽10への湯の供給を開始又は停止する開閉弁61が設けられており、リモートコントローラ(図示省略)からの指令により自動的に開閉動作を行う構成である。
【0027】
尚、給湯装置200は、使用者が混合水栓30の給湯ハンドル(図示省略)を開方向に操作すると共に、シャワー・カラン切替ハンドル(図示省略)を何れかに切替る操作を行うことにより発生する給湯装置200から給湯配管70側への流水を、内蔵した流水センサー(図示省略)により検知して、給湯装置200内のガス燃焼器(図示省略)を自動点火する構成である。
【0028】
また、給水配管80の上流側で分岐した分岐配管81は、給湯装置200に連結されて、水道水を供給している。
【0029】
次に、熱交換用配管71の配置状態について、図2を用いて更に説明する。
【0030】
図2は、熱交換用配管71の配置状態を説明する為の浴槽10の部分断面模式図である。
【0031】
本実施の形態では、熱交換用配管71は、熱伝導率の高い銅製配管である。そして、当該熱交換用配管71は、その金属表面が露出しており、且つ、図1図2に示す様に、浴槽10に貯められた湯101と接する浴槽10の内壁面10bの反対側の面10cに当該金属表面が接触した状態で、浴槽10の下部側から上部側に向けて螺旋状に巻き付けられている。
【0032】
即ち、上流側三方弁72を経由した上流側給湯配管70aは、その配管経路の途中において、浴槽10の下部側に巻き付けられて配置された入口側管71aに連結されている。そして、浴槽10の上部側に巻き付けられて配置された出口側管71bに連結された下流側給湯配管70bは、下流側三方弁73を介して給湯バルブ32に連結されている。
【0033】
尚、本実施の形態の上流側給湯配管70aと下流側給湯配管70bと熱交換用配管71とを含む構成が、本発明の給湯配管の一例にあたり、本実施の形態の熱交換用配管71は、本発明の給湯配管の途中の配管の一例にあたる。
【0034】
また、浴槽断熱部材20は、浴槽10を外周側から取り囲むと共に、後述する溝部21を除き、浴槽10の内壁面10bの反対側の面10cに接する様に予め箱状に成型された発泡スチロール製の成型部材であり、浴槽10の湯を冷めにくくすると共に、浴槽10の内壁面10bの反対側の面10cに熱交換用配管71の金属表面を確実に接触させて位置決め出来る様に構成されている。
【0035】
即ち、浴槽断熱部材20の内周面には、熱交換用配管71の外径と同程度の寸法の深さを有し、当該熱交換用配管71が収納可能な幅を有する溝部21が、浴槽10の下部側から上部側に向けて螺旋状に形成されている。そして、当該溝部21に収納された熱交換用配管71が、溝部21の底面部21aにより当接されて、浴槽10の内壁面10bの反対側の面10cに確実に接触させる構成である。
【0036】
以上のことから、簡単な構成により熱交換用配管71を浴槽10の内壁面10bの反対側の面10cに確実に接触させることが出来るので、熱交換用配管71内の水と浴槽10内の湯との間の高い熱交換効率が実現出来る。
【0037】
次に、本実施の形態の浴室給湯システム1の動作について、主として図1を用いて説明する。
【0038】
ここでは、冬季において、まず浴槽10にお湯張りをして、その後、シャワー装置40を使用する場合について説明する。
【0039】
本実施の形態では、給水配管80で供給される水の温度を検知する水温センサ(図示省略)が設けられており、リモートコントローラ(図示省略)において、当該水温センサが検知した温度が所定温度以下であると判定された場合、上流側三方弁72と下流側三方弁73に対してリモートコントローラから指令が出されて、バイパス配管74を自動的に閉鎖する様に構成されている。
【0040】
従って冬季の場合、水温が所定温度より低いので上記構成により、バイパス配管74は自動的に閉鎖され、給湯装置200からの湯は、バイパス配管74を通過することなく、上流側給湯配管70a、熱交換用配管71、及び下流側給湯配管70bを経由して混合水栓30側へ供給されることになる。
【0041】
使用者は、まず浴槽10にお湯張りをする為に、リモートコントローラ(図示省略)に設けられたお湯張りスイッチ(図示省略)を操作する。
【0042】
即ち、お湯張りスイッチがONされると、リモートコントローラからの指令により自動的に給湯装置200が点火すると共に開閉弁61が開状態となり、給湯装置200からの湯が貯湯配管60を経由して開口部11から浴槽10内に供給される。そして、予め設定された湯面までお湯が溜まると、お湯張り動作は自動的に停止されて、開閉弁61は閉じる。
【0043】
これにより、浴槽10内へのお湯張りの前から既に熱交換用配管71内に貯留されていた冷水に対して、浴槽10に貯められた湯からの熱が、浴槽10の内壁面10b、その反対側の面10c、及び銅製の金属配管壁を経由して熱伝導されるので、やがて当該冷水の温度は、浴槽10に貯められた湯温に近づいて保温される。
【0044】
次に、お湯張りが完了した後しばらく経ってから、使用者が浴室100に入り、まずシャワー装置40を使用する。
【0045】
即ち、使用者は、シャワーヘッド42から噴出する湯の量と温度が所望の状態になる様に、給湯バルブ32に連結されている給湯ハンドル(図示省略)と給水バルブ31に連結されている給水ハンドル(図示省略)とを適宜調節して、シャワー・カラン切替バルブ33に連結されているシャワー・カラン切替ハンドル(図示省略)をシャワー側に切り替える。
【0046】
これにより、まず、上述した通り熱交換用配管71内に貯留されて保温されている大量の湯が、下流側給湯配管70bに貯留されて放熱された少量の冷水と共に混合水栓30側に供給されて、シャワーヘッド42から噴出される。
【0047】
これと同時に、給湯装置200に内蔵された流水センサー(図示省略)により給湯配管70側への流水の発生が検知されて、給湯装置200内のガス燃焼器(図示省略)が自動点火されることにより、給湯装置200から給湯配管70に新たに沸かされた湯が送り出される。
【0048】
そして、新たに沸かされた最初の湯は所定の温度より低温の状態で送り出され、上流側給湯配管70aを通過する間に更に放熱して温度が低下するが、熱交換用配管71を通過する間に、浴槽10内に貯留されている湯からの熱伝導により温度上昇して、下流側給湯配管70bを通り混合水栓30を経て、シャワーヘッド42から暖かい湯が噴出される。やがて、給湯装置200から送り出される湯温が所定の温度まで上昇することにより、シャワーヘッド42から安定した暖かい湯が噴出することになる。
【0049】
これにより、使用者が、シャワー装置40を使用した場合、シャワーヘッド42から、下流側給湯配管70bに貯留されて放熱された少量の冷水が瞬間的には噴出するが、熱交換用配管71内に貯留されて保温されていた湯が、ほぼ当初から噴出するので、従来のシステムの様に、給湯配管内に貯留していた大量の冷水が出て使用者が不快な思いをすることが防止出来る。
【0050】
また、従来のシステムでは、給湯配管が暖まるまでの間、噴出される冷水を体に浴びない様にするために、当該冷水を捨ててしまっていたが、本実施の形態の浴室給湯システム1によれば、従来のシステムの様な水の無駄遣いも防止出来る。
【0051】
また、新たに沸かされた最初の低温の湯は、熱交換用配管71を通過する間に、浴槽10内に貯留されている湯からの熱伝導により温度上昇するので、安定した所定温度への立ち上がり時間が短縮出来る。
【0052】
次に、夏季において、浴槽10にお湯張りをすることなく、シャワー装置40を使用する場合について説明する。
【0053】
夏季の場合、水温が所定温度より高いことを検知したリモートコントローラ(図示省略)からの指令により、上流側三方弁72と下流側三方弁73が作動して、熱交換用配管71側への流水経路が自動的に閉鎖され、給湯装置200からの湯は、上流側三方弁72からバイパス配管74を通過して、下流側三方弁73を経て、混合水栓30側へ供給されることになる。
【0054】
ここで仮に、浴槽10にお湯張りをしない場合においても、給湯装置200からの湯を、熱交換用配管71側を経由させる構成にしたとすると、シャワーヘッド42から湯が噴出されてくるまでの時間が従来に比べて長くなる。
【0055】
これに対して、本実施の形態の浴室給湯システム1によれば、夏季の場合、自動的にバイパス配管74に切り替わるので、シャワーヘッド42から湯が噴出されてくるまでの時間は従来と同程度になる。
【0056】
尚、上記説明では、混合水栓30のシャワー・カラン切替バルブ33をシャワー装置40側に切り替えた場合について説明したが、これに限らず例えば、シャワー・カラン切替バルブ33をカラン50側に切り替えた場合であっても上記と同様の効果を発揮する。
【0057】
尚、上記実施の形態では、熱交換用配管71を、浴槽10の下部側から上部側に向けて浴槽10の周囲に螺旋状に巻き付ける構成について説明したが、これに限らず例えば、図3に示す様に、第2浴槽110では、下部側から上部側に向けて螺旋状に巻き付ける経路に加えて、底面側にも渦巻き上に配置する経路を設けた第2熱交換用配管171を用いる構成であっても良い。ここで、図3は、上記実施の形態の変形例を説明するための、第2浴槽110の模式断面図である。
【0058】
また、上記実施の形態では、浴槽断熱部材20に予め設けられた溝部21を利用して、熱交換用配管71を浴槽10の面10cに押しつけると共に位置決めを行う構成としたが、これに限らず例えば、図3に示す様に、第2浴槽110の壁を内部に空間部を有する中空構造とし、その空間部に予め第2熱交換用配管171を、第2浴槽110の内壁面110bの反対側の面110cに接触させた状態で溶接等で固定して、その後、その空間部に発泡材料を注入して発泡させることにより、第2浴槽断熱部材120を形成する構成としても良い。
【0059】
また、上記実施の形態の浴室給湯システム1は、ユニットバスに適用しても良く、その場合でも上記と同様の効果を発揮する。
【0060】
また、上記実施の形態では、追い炊きについて特に言及していないが、追い炊き機能を追加した構成であっても良い。
【0061】
また、上記実施の形態では、給湯装置200からの湯をバイパス配管74側に流すか、又は熱交換用配管71側に流すかを切り替える為に、上流側三方弁72と下流側三方弁73を備えた構成について説明したが、これに限らず例えば、三方弁に代えて、別の切替部材であっても良い。
【0062】
また、上記実施の形態では、シャワー装置40及びカラン50の何れに切り替えた場合でも、当初から温水が出て、且つ、水の無駄遣いを防止出来る構成について説明したが、これに限らず例えば、シャワー装置40を使用する場合にのみ上記効果を発揮する構成としても良い。
【0063】
上記実施の形態では、熱交換用配管71、及び第2熱交換用配管171として、銅製配管を用いる場合について説明したが、これに限らず例えば、熱伝導率が高い材料であれば銅以外の金属で配管を構成しても良いし、金属以外の材料で構成された配管であっても良い。
【0064】
また、上記実施の形態では、上流側給湯配管70aと、熱交換用配管71と、下流側給湯配管70bとが、それぞれ別部材として構成されており、それぞれが施工工事の際に連結される場合について説明したが、これに限らず例えば、これらが、上流側給湯配管から下流側給湯配管に至るまで継ぎ目の無い配管として構成されていても良い。
【0065】
また、上記実施の形態では、浴槽断熱部材20に予め設けられた溝部21の底面部21aを利用して、熱交換用配管71を浴槽10の面10cに押しつけることにより、熱伝導を行わせる構成としたが、これに限らず例えば、溝部21と熱交換用配管71の隙間に熱伝導率の良好な充填材又は接着剤を注入した構成であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【0066】
本発明の浴室給湯システムによれば、浴室の浴槽に湯が張られた状態において、少なくともシャワーヘッドから湯を出す場合に、冷水が出て使用者が不快な思いをすることが低減されると共に、従来の様な水の無駄遣いも生じないという効果を発揮し、浴室給湯システムとして有用である。
【符号の説明】
【0067】
10 浴槽
10a 縁部
10b 内壁面
10c 反対側の面
20 浴槽断熱部材
30 混合水栓
40 シャワー装置
50 カラン(蛇口)
60 貯湯配管
70 給湯配管
70a 上流側給湯配管
70b 下流側給湯配管
71 熱交換用配管
72 上流側三方弁
73 下流側三方弁
74 バイパス配管
80 給水配管
81 分岐配管
図1
図2
図3