(57)【要約】【課題】  浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水が循環される循環路が配設された風呂装置において、循環ポンプの空運転を正確に判定して損傷を防止するとともに空運転を解消する呼水を実行可能にする【解決手段】  浴槽１と給湯機２との間に循環ポンプ４によって湯水Ｗを循環させる循環路３が配設されている。循環ポンプ４は、軸部が湯水Ｗと接触するタイプとされてコントローラ１０に接続されている。コントローラ１０は、循環ポンプ４の回転数を検出する回転数検出部１０ｂを有して回転数検出部１０ｂが循環ポンプ４の回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプ４の回転を停止させ循環ポンプ４への呼水を指示する。【選択図】        図１
2010071510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水を循環させる循環路が配設された風呂装置において、循環ポンプは軸部が湯水と接触するタイプとされてコントローラに接続され、コントローラは循環ポンプの回転数を検出する回転数検出部を有して回転数検出部が循環ポンプの回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することを特徴とする風呂装置。
【請求項２】
請求項１の風呂装置において、給湯機から湯水が給湯される給湯路と循環路との間に湯張弁を有して配設された湯張路を備え、コントローラは湯張弁に接続され循環ポンプへの呼水の指示を湯張弁の開放として実行することを特徴とする風呂装置。
【請求項３】
請求項１の風呂装置において、コントローラに接続された警報器を備え、コントローラは循環ポンプへの呼水の指示を警報器からの呼水警報の発信として実行することを特徴とする風呂装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの風呂装置において、循環路に取付けられて湯水の循環を感知する水流スイッチを備え、コントローラは水流スイッチに接続され回転数検出部が循環ポンプの回転初期に適正回転数を超えたことを検出しても水流スイッチが湯水の循環を感知しなかった場合に循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することを特徴とする風呂装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの風呂装置において、コントローラに接続された警報器を備え、コントローラは回転数検出部が呼水後の循環ポンプの再度の回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報の発信を指示することを特徴とする風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水が循環される循環路が配設された風呂装置に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
最近、安全性への配慮等から、給湯機を浴室の外部（屋外）に設置し、給湯機と浴室に設置されている浴槽との間に循環ポンプによって湯水が循環される循環路を配設した風呂装置が多くなってきている。この風呂装置では、冬期に凍結防止のために、給湯機，循環路，循環ポンプから湯水を排出する水抜きを行うことが行われる。また、給湯機，循環ポンプと浴槽との設置高さの相対によっては、給湯機，循環路，循環ポンプから浴槽等に湯水が流失することがある。
【０００３】
循環ポンプは、湯水が抜けた状態で回転（空運転）されると、無理な回転駆動が強いられて、循環ポンプの本体や付属しているモータに大きな損傷を引起すことになる。このため、循環ポンプの空運転を防止する技術の開発が要望されている。
【０００４】
従来、ポンプの空運転を防止することを指向した一般的な技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献１】特開昭６３−２７７８９５号公報  特許文献１には、ポンプの回転の回転数の異常（高速回転）を検出して空運転と判定し、ポンプを停止させるポンプ制御技術が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係るポンプ制御技術では、循環ポンプの内部への湯水の補給（呼水）の対応技術が提供されていないため、前述の風呂装置にそのまま適用しても有用性が低いという問題点がある。また、前述の風呂装置で循環ポンプの高速回転が空運転以外でも生ずる可能性があるため、循環ポンプの高速回転から空運転を判定するのは不適当であるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、循環ポンプの空運転を正確に判定して損傷を防止するとともに空運転を解消する呼水を実行可能にする風呂装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述の課題を解決するため、本発明に係る風呂装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水を循環させる循環路が配設された風呂装置において、循環ポンプは軸部が湯水と接触するタイプとされてコントローラに接続され、コントローラは循環ポンプの回転数を検出する回転数検出部を有して回転数検出部が循環ポンプの回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することを特徴とする。
【０００９】
この手段では、循環ポンプに接続されたコントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの軸部の周囲から湯水が消失して摩擦が大きくなった状態の空運転と判定して循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することで、回転が停止された循環ポンプに湯水が呼水として注入されることになる。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１の風呂装置において、給湯機から湯水が給湯される給湯路と循環路との間に湯張弁を有して配設された湯張路を備え、コントローラは湯張弁に接続され循環ポンプへの呼水の指示を湯張弁の開放として実行することを特徴とする。
【００１１】
この手段では、給湯路から給湯される湯水を湯張弁が開放された湯張路を介して循環路に注入することで、最終的に循環路に取付けられ回転が停止されている循環ポンプに湯水が呼水として注入される。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１の風呂装置において、コントローラに接続された警報器を備え、コントローラは循環ポンプへの呼水の指示を警報器からの呼水警報の発信として実行することを特徴とする。
【００１３】
この手段では、警報器からの呼水警報の発信を受けたユーザが手動で呼水作業を行うことで、回転が停止されている循環ポンプに湯水が呼水として注入される。
【００１４】
また、請求項４では、請求項１〜３のいずれかの風呂装置において、循環路に取付けられて湯水の循環を感知する水流スイッチを備え、コントローラは水流スイッチに接続され回転数検出部が循環ポンプの回転初期に適正回転数を超えたことを検出しても水流スイッチが湯水の循環を感知しなかった場合に循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することを特徴とする。
【００１５】
この手段では、コントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数を越えたとしても循環路に湯水が循環していない場合に循環ポンプの内部の一部に空気を噛込んでいる状態の半空運転と判定して循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することで、回転が停止された循環ポンプに湯水が呼水として注入されることになる。
【００１６】
また、請求項５では、請求項１〜４のいずれかの風呂装置において、コントローラに接続された警報器を備え、コントローラは回転数検出部が呼水後の循環ポンプの再度の回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報の発信を指示することを特徴とする。
【００１７】
この手段では、コントローラが呼水後の循環ポンプの再度の回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの空運転以外の異常と判定して循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報を発信させることで、循環ポンプの回転を停止させた状態でユーザに適切な対応措置を採るべきことを案内する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る風呂装置は、循環ポンプに接続されたコントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの軸部の周囲から湯水が消失して摩擦が大きくなった状態の空運転と判定して循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することで、回転が停止された循環ポンプに湯水が呼水として注入されることになるため、循環ポンプの空運転を正確に判定して損傷を防止するとともに空運転を解消する呼水を実行可能にすることができる効果がある。
【００１９】
さらに、請求項２として、給湯路から給湯される湯水を湯張弁が開放された湯張路を介して循環路に注入することで、最終的に循環路に取付けられ回転が停止されている循環ポンプに湯水が呼水として注入されるため、湯張機構を利用して空運転を解消する呼水を速やかに実行することができる効果がある。
【００２０】
さらに、請求項３として、警報器からの呼水警報の発信を受けたユーザが手動で呼水作業を行うことで、回転が停止されている循環ポンプに湯水が呼水として注入されるため、湯張機構等を備えない簡素な機構の下でも空運転を解消する呼水を速やかに実行することができる効果がある。
【００２１】
さらに、請求項４として、コントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数を越えたとしても循環路に湯水が循環していない場合に循環ポンプの内部の一部に空気を噛込んでいる状態の半空運転と判定して循環ポンプの回転を停止させ循環ポンプへの呼水を指示することで、回転が停止された循環ポンプに湯水が呼水として注入されることになるため、循環ポンプの空運転をより正確に判定して損傷を防止するとともに空運転を解消する呼水を実行可能にすることができる効果がある。
【００２２】
さらに、請求項５として、コントローラが呼水後の循環ポンプの再度の回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの空運転以外の異常と判定して循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報を発信させることで、循環ポンプの回転を停止させた状態でユーザに適切な対応措置を採るべきことを案内するため、循環ポンプの空運転以外の原因による損傷をも防止することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図３は、本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態の第１例を示すものである。
【００２５】
第１例では、一般家庭への設置に好適なものを示してある。
【００２６】
第１例は、図１に示すように、浴槽１，給湯機２，循環路３，循環ポンプ４，水流スイッチ５，給水路６，給湯路７，湯張路８，湯張弁９，コントローラ１０，警報器１１で構成されている。
【００２７】
浴槽１は、家屋の浴室に設置されて内部に湯水Ｗを貯溜（湯張）し入浴に供するもので、側面１ａの深さ方向の中途部に湯水Ｗが出入りする湯水出入口（湯水循環口）１ｂが設けられている。
【００２８】
給湯機２は、家屋の浴室の外部（例えば、家屋の外壁）に設置されて湯水Ｗを加熱するもので、湯水Ｗが非直線的に流通される流路が設けられた熱交換器２ａを石油バーナ等の加熱源２ｂで加熱する燃焼加熱式からなる。
【００２９】
循環路３は、浴槽１，給湯機２の間に配設されて湯水Ｗを循環させるもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で浴槽１の湯水出入口１ｂと給湯機２の熱交換器２ａとの間に配管されている。この循環路３は、給湯機２から浴槽１への湯水Ｗの供給路となる往路３ａと、浴槽１から給湯機２への湯水Ｗの還流路となる復路３ｂとを備えている。
【００３０】
循環ポンプ４は、循環路３の往路３ａに取付けられて循環路３における湯水Ｗの循環を駆動するもので、浴槽１に貯溜されている湯水Ｗを吸込んで給湯機２の熱交換器２ａに向けて吐出する。この循環ポンプ４については、キャンドタイプのように軸部が湯水Ｗと接触するものが採用される。
【００３１】
水流スイッチ５は、循環路３の往路３ａの循環ポンプ４よりも浴槽１寄りに取付けられて循環路３における湯水Ｗの循環を感知するもので、浴槽１から循環ポンプ４へ向かう湯水Ｗの流通圧力に応動する。
【００３２】
給水路６は、水道管と給湯機２の間に配設され給湯機２に湯水（水道水）Ｗを供給するもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で水道管と給湯機２の熱交換器２ａとの間に配管されている。この給水路６は、必要に応じて、浴槽１に設置される給水栓（図示せず）に給水用として分岐される。
【００３３】
給湯路７は、給湯機２と台所，洗面台等との間に配設され台所，洗面台等に湯水Ｗを給湯するもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で給湯機２の熱交換器２ａと台所，洗面台のカラン等との間に配管されている。この給湯路７は、必要に応じて、浴槽１に設置された給湯栓に給湯用として分岐される。
【００３４】
給水路６，給湯路７は、給湯機２の熱交換器２ａにおいて循環路３と別個の流路を形成している。
【００３５】
湯張路８は、循環路３と給湯路７との間に配設され循環路３（浴槽１）に湯水Ｗを給湯するもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で循環路３の往路３ａの循環ポンプ４，水流スイッチ５の中間位置と給湯路７との間に配管されている。
【００３６】
湯張弁９は、湯張路８に取付けられて循環路３への湯水Ｗの給湯を断続するもので、湯張路８を開閉する開閉弁からなる。
【００３７】
コントローラ１０は、循環ポンプ４，水流スイッチ５，湯張弁９に電気的に接続されて循環ポンプ４，湯張弁９を駆動制御するもので、設備形態としては浴室，台所の壁面等に設置される風呂装置全体を制御する制御盤（リモコン）に組込まれる。このコントローラ１０は、図２に示すように、マイクロコンピュータ等からなる中央処理部１０ａと、循環ポンプ４の回転数を駆動電流回路等から検出する回転数検出部１０ｂと、水流スイッチ５による循環路３における湯水Ｗの循環の有無が入力される循環検出部１０ｃと、循環ポンプ４の適正な回転数が入力された回転数データ部１０ｄと、循環ポンプ４の駆動ドライバである循環ポンプ駆動部１０ｅと、湯張弁９の駆動ドライバである湯張弁駆動部１０ｆとを有している。中央処理部１０ａは、回転数検出部１０ｂが検出した循環ポンプ４の回転の初期の回転数と回転数データ部１０ｄに入力されている循環ポンプ４の適正な回転数との比較処理機能を有し、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合に、循環ポンプ駆動部１０ｅに循環ポンプ４の回転の停止を指示し、湯張弁駆動部１０ｆに湯張弁９の開放を指示するように設定されている。なお、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数を超えた場合であっても、循環検出部１０ｃに循環路３において湯水Ｗが循環していることを入力されない場合も同様である。また、中央処理部１０ａは、タイマ機能を有し、循環ポンプ４の回転の停止と湯張弁９の開放とを一定時間継続した後、湯張弁９を閉鎖して循環ポンプ駆動部１０ｅに循環ポンプ４の再度の回転を指示するように設定されている。さらに、中央処理部１０ａは、循環ポンプ４の再度の回転の初期の回転数が適正な回転数に達しない場合に、循環ポンプ駆動部１０ｅに循環ポンプ４の回転の停止を指示し、警報器１１に異常警報を発信させるように設定されている。
【００３８】
警報器１１は、コントローラ１０の中央処理部１０ａに接続されて音，光の異常警報を発信するもので、風呂装置全体を制御する制御盤付近等に設置される。なお、異常警報として、数字，文字等の警報内容を表示するようにすることも可能である。
【００３９】
第１例によると、追焚き等のために循環ポンプ４を回転させた場合には、コントローラ１０が循環ポンプ４の回転の初期の回転数を検出することになる。
【００４０】
そして、コントローラ１０は、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合には、循環ポンプ４が空運転であると判定する。このとき、循環ポンプ４の特性から、循環ポンプ４の軸部が湯水Ｗと接触せず湯水Ｗの潤滑油的な機能が消失され、循環ポンプ４の軸部の摩擦が大きくなって循環ポンプ４の回転数が上昇しなくなっているものと考えられる。従って、通常のポンプの高速回転から空運転を判定する場合に比して、循環ポンプ４が空運転であると正確に判定することができる。なお、キャンドタイプの循環ポンプ４について、適正な回転数を４，０００〜５，０００ｒｐｍに設定されたものとすると、循環ポンプ４の内部から完全に湯水Ｗが抜けた状態で１，０００ｒｐｍ以下の回転数に低下する。
【００４１】
また、コントローラ１０は、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数を超えた場合でも、循環路３に湯水Ｗが循環しない場合にも、循環ポンプ４が空運転であると判定する。このとき、循環ポンプ４の内部の一部に空気を噛込んでいる状態の半空運転となっているものと考えられる。
【００４２】
空運転を判定したコントローラ１０は、循環ポンプ４の回転を停止させて湯張弁９を開放させる。空運転を判定しなかったコントローラ１０は、通常の追焚き等の定常運転を指示する。
【００４３】
循環ポンプ４の回転を停止させての湯張弁９の開放は、一定時間が継続される。即ち、給湯路７から水道圧力，給湯ポンプ圧力等で給湯された湯水Ｗが湯張路８を通って循環ポンプ４の内部に呼水として充満するに充分な時間が確保される。
【００４４】
この後、コントローラ１０は、循環ポンプ４を再び回転させ、再度の回転の初期の回転数を検出することになる。
【００４５】
そして、コントローラ１０は、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合には、循環ポンプ４に空運転以外の何等かの異常が発生しているものと判定する。
【００４６】
異常を判定したコントローラ１０は、循環ポンプ４の回転の停止させて警報器１１に異常警報を発信させる。異常を判定しなかったコントローラ１０は、通常の追焚き等の定常運転を指示する。
【００４７】
この結果、循環ポンプ４が空運転である場合に、循環ポンプ４に無理な回転駆動を強いることがなく、循環ポンプ４の空運転を正確に判定して損傷を防止するとともに空運転を解消する呼水を実行可能にすることができる。
【００４８】
また、循環ポンプ４に何等かの異常が発生している場合にも、循環ポンプ４に無理な回転駆動を強いることがなく循環ポンプ４の損傷を防止することができる。そして、警報器１１から異常警報を発信して、ユーザに適切な対応措置を採るべきことを案内することができる。
【００４９】
図４〜図６は、本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態の第２例を示すものである。
【００５０】
第２例では、第１例の湯張路８，湯張弁９を省略して循環ポンプ４の空運転に対する呼水を手動で行うようにしたものを示してある。
【００５１】
第２例は、コントローラ１０の中央処理部１０ａについて、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合に、循環ポンプ駆動部１０ｅに循環ポンプ４の回転の停止を指示し、前述の警報器１１に呼水警報を発信させるように設定している。また、コントローラ１０の中央処理部１０ａは、循環ポンプ４の回転の停止と湯張弁９の開放とを接続されている復帰スイッチ１２がＯＮされるまで継続し、復帰スイッチ１２がＯＮされると循環ポンプ４の再度の回転を指示するように設定されている。
【００５２】
第２例では、警報器１１の呼水警報の発信により、ユーザが手動で循環ポンプ４に湯水Ｗを注入する呼水を行った、後復帰スイッチ１２をＯＮすることになる。
【００５３】
第２例によると、湯張路８，湯張弁９からなる湯張機構を備えない場合でも実施が可能になる。
【００５４】
第２例の他の作用，効果については、第１例とほぼ同様に奏される。
【００５５】
以上、図示した各例の外に、業務用施設に設置される大型規模のものにも適用することが可能である。
【００５６】
警報器１１について、呼水警報，異常警報の専用として別個に設置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態の第１例の簡略化した構成図である。
【図２】図１の制御ブロック図である。
【図３】図１の動作のフローチャートである。
【図４】本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態の第２例の簡略化した構成図である。
【図５】図４の制御ブロック図である。
【図６】図４の動作のフローチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１            浴槽
２            給湯機
３            循環路
４            循環ポンプ
５            水流スイッチ
８            湯張路
９            湯張弁
１０          コントローラ
１０ｂ        回転数検出部
１１          警報器
１２          復帰スイッチ
【図１】
2010071510.tif 000003
【図２】
2010071510.tif 000004
【図３】
2010071510.tif 000005
【図４】
2010071510.tif 000006
【図５】
2010071510.tif 000007
【図６】
2010071510.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
従来、ポンプの損傷防止を指向した一般的な技術としては、例えば、下記特許文献１に記載のものが知られている。
該特許文献１には、ポンプの回転数の異常を検出してポンプを停止させるポンプ制御技術が記載されている。
【特許文献１】特開昭６３−２７７８９５号公報
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
循環路３は、浴槽１，給湯機２の間に配設されて湯水Ｗを循環させるもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で浴槽１の湯水出入口１ｂと給湯機２の熱交換器２ａとの間に配管されている。この循環路３は、給湯機２から浴槽１への湯水Ｗの供給路となる往路３ｂと、浴槽１から給湯機２への湯水Ｗの還流路となる復路３ａとを備えている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2010071510.tif 000009
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2010071510.tif 000010