【手続補正書】
【提出日】平成16年6月3日(2004.6.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】  明細書
【発明の名称】  ヒートポンプ式風呂給湯システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】  圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続した冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ及び前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器を接続した風呂循環回路と、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機に加熱運転信号を発信する運転制御手段を備えたことを特徴とするヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項２】  圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続した冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ、前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器及び熱源を有する加熱用熱交換器を接続した風呂循環回路と、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機及び前記加熱用熱交換器の熱源に加熱運転信号を発信する運転制御手段を備えたことを特徴とするヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項３】  圧縮機の冷媒出口圧力あるいは出口温度を検出する圧縮機検出手段と、
前記圧縮機検出手段の信号に基づいて前記圧縮機へ停止信号を発信する運転切替え手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項４】  加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度を検出した場合に第１の信号を発信し、前記加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度よりも低温度を検出した場合に第２の信号を発信する温度検知手段と、殺菌運転中に前記温度検知手段の信号に基づいて前記流路切替手段に切替え信号を発信する流路制御手段を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項５】  熱源は加熱用熱交換器内の流体入口側に配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項６】  圧縮機と前記熱源に運転指令信号を発信するとともに流路切替え手段に切替信号を発信する風呂追い焚き運転手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項７】  運転開始後から所定時間経過するまで、あるいは水風呂熱交換器の流体出口温度が所定温度に達するまで、バイパス管側に流路を形成するように流路切替手段を制御する流路制御手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項８】  圧縮機に運転信号を発信するとともに、前記流路切替手段に流路をバイパス管側へ切替える信号を発信する保温予備運転手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項９】  風呂循環回路を形成する配管内の流体温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号に基づいてバイパス管側に流路が形成されるように切替える信号を流路切替え手段に発信する凍結防止運転手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項１０】  圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続したヒートポンプ用の冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ、前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器及び熱源を有する加熱用熱交換器を備えた風呂循環回路と、を含む風呂ユニットと、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、を含む流路切替えユニットと、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機及び前記熱源に加熱運転信号を発信する運転制御手段と、を含む制御ユニットと、を備えたことを特徴とするヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項１１】  流出入方向を可逆可能とした風呂循環ポンプと、加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号を受けて前記流路切替え手段を制御するとともに前記風呂循環ポンプの流出入方向を切り替える殺菌運転制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【請求項１２】  浴槽の水位を検出する水位検出手段と、前記水位検出手段の信号で圧縮機と加熱用熱交換器の熱源を制御する安全制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヒートポンプ式風呂給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートポンプによる風呂給湯システムの風呂水殺菌に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の風呂水殺菌システムは特開平７−２１４０５３号公報に示すようなものがある。以下、その構成について図１３を参照しながら説明する。図１３に示すように、浄化殺菌筒４１は、殺菌作用を有する紫外線ランプ４２と、光励起触媒４３と、セラミックボール４４とから構成されている。光励起触媒４３は紫外線ランプ４２からの紫外線の照射により殺菌および脱臭作用を有する。セラミックボール４４は、光励起触媒４３の周囲に設けられ、微生物を繁殖させて有機物の分解をする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来例の構成では、紫外線ランプ４２の耐久時間は短いため、ランプ交換が必要となる。また、交換寿命時間を長くするには、１日の照射時間を少なくする必要がある。しかし、その場合には殺菌効果が低下する恐れがある。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するもので、高温環境下において殺菌をおこなうとともに機器の耐久性向上を目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のヒートポンプ式風呂給湯システムは、圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続した冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ及び前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器を接続した風呂循環回路と、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機に加熱運転信号を発信する運転制御手段を備えたものである。
【０００６】
この発明によれば、流路切替え手段によって浴槽湯は風呂循環ポンプ、水風呂熱交換器、加熱用熱交換器、バイパス管を通って、再度風呂循環ポンプに戻る風呂循環回路を形成して循環水を高温まで加熱する。よって、循環水内の雑菌および配管内に付着している雑菌を高温環境下に置いて殺菌する。従って、高温で殺菌するため種々の雑菌に対して殺菌効果が大きく、また機器のメンテナンス性および耐久性も向上する。
【０００７】
【発明の実態の形態】
本発明は上記目的を達成するため各請求項記載のような形態によって実施できる。すなわち、圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続した冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ及び前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器を接続した風呂循環回路と、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機に加熱運転信号を発信する運転制御手段とを備えるようにして実施できる。
【０００８】
そして、本実施の形態によれば、切替え制御手段は流路切替え手段に信号を送り、浴槽湯は風呂循環ポンプ、水風呂熱交換器、加熱用熱交換器、バイパス管を通って、再度風呂循環ポンプに戻る循環回路を形成して高温まで加熱する。これによって、循環水内の雑菌および配管内に付着している雑菌を高温環境下に置いて殺菌する。従って、高温で殺菌するため種々の雑菌に対して殺菌効果が大きく、また機器のメンテナンス性および耐久性も向上することになる。
【０００９】
また、圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続したヒートポンプ用の冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ、前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器及び熱源を有する加熱用熱交換器を含む風呂循環回路と、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機及び前記熱源に加熱運転信号を発信する運転制御手段を備えることができる。
【００１０】
そして、本実施の形態によれば、圧縮機から吐出される高温高圧の冷媒は冷媒風呂熱交換器に流入し、ここで凝縮作用により水風呂熱交換器を介して風呂循環ポンプから送られてきた浴槽水を加熱する。凝縮液化した冷媒は減圧装置で減圧されて蒸発器に流入し、大気の熱を吸熱して蒸発ガス化して圧縮機に再びもどる。一方、水風呂熱交換器で加熱された浴槽水は加熱用熱交換器に流入して熱源でさらに高温湯に加熱される。従って、消費電力に対して高加熱能力のヒートポンプとヒータなどの熱源を同時に利用するため、短時間で高温湯まで上昇させることができる。よって、上記風呂循環回路内の雑菌を省エネルギーかつ短時間で殺菌することができる。
【００１１】
また、各前述の構成に加え、圧縮機の冷媒出口圧力あるいは出口温度を検出する圧縮機検出手段と、圧縮機検出手段の信号を受けて圧縮機へ停止信号を発信する運転切替え手段を備えることができる。
【００１２】
そして、本実施の形態によれば浴槽湯の殺菌運転において、風呂循環回路内の湯温は上昇するため、冷媒風呂熱交換器での凝縮放熱量は減少する。そのため、圧縮機の冷媒出口圧力あるいは出口温度は運転時間の経過とともに上昇する。そして、所定値に達すると圧縮機検出手段は運転切替え手段に信号を送り、圧縮機は運転停止するので、圧縮機のモータ巻線の信頼性および耐久性は向上する。
【００１３】
また、各前述の構成に加え、前記加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度を検出した場合に第１の信号を発信し、前記加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度よりも低温度を検出した場合に第２の信号を発信する温度検知手段と、殺菌運転中に前記温度検知手段の信号に基づいて前記流路切替手段に切替え信号を発信する流路制御手段を備えることができる。
【００１４】
そして、本実施例の形態によれば浴槽湯の殺菌運転において、風呂循環回路内の湯温が殺菌できる高温まで上昇すると温度検知手段の流路制御手段に第１の信号が発信される。そして、流路切替え手段はバイパス管を流れないように切り替わる。よって、循環回路内の高温湯は浴槽戻り管から浴槽に流入するとともに浴槽の中温湯は浴槽往き管を通って風呂循環ポンプに流入する。そのため、循環回路内の湯温は低下し、それを温度検知手段が流路制御手段に第２の信号を送り、流路切替え手段はバイパス管へ循環湯が流れるように切替わる。この運転を繰り返えすことによって、浴槽湯全体を殺菌することができる。
【００１５】
また、各前述の構成に加え、熱源は加熱用熱交換器内の流体入口に配設されるようすることができる。
【００１６】
そして、本実施例の形態によれば加熱用熱交換器に流入した中温水は入口に配設されている熱源で高温湯に加熱されて、高温で加熱用熱交換器内を流れ、流出する。よって、循環湯内の雑菌は加熱用熱交換器内で高温環境条件下で長時間置かれることになり、殺菌効果が増加する。
【００１７】
また、各前述の構成に加え、圧縮機と熱源に運転指令信号を発信するとともに流路切替え手段に切替え信号を発信する風呂追い焚き運転手段とを備えたものである。
【００１８】
そして、本実施の形態によれば使用者が入浴時に風呂追い焚き運転手段を介して運転指令信号を発信すると圧縮機と熱源は加熱運転を開始する。また、流路切替え手段も信号を受けて加熱用熱交換器から流出する湯がバイパスを流れることなく浴槽に流入する循環回路に切り替わる。よって、高能力、短時間で追い焚き運転ができる。
【００１９】
また、各前述の構成に加え、運転開始後から所定時間経過するまで、あるいは水風呂熱交換器の流体出口温度が所定温度に達するまで、バイパス管側に流路を形成するように流路切替手段を制御する流路制御手段を備えることができる。
【００２０】
そして、本実施の形態によれば風呂追い焚き運転など加熱運転開始直後は圧縮機が立ち上がるまで水風呂熱交換器から流出する湯温は低い。そのため、立ち上がる所定時間あるいは水風呂熱交換器からの流出湯温が所定湯温に達するまでバイパス管を通って、再度水風呂熱交換器に流入するように流路制御手段の信号に基づき流路切替え手段がバイパス管側に流路を形成する。よって、運転開始時に浴槽へ低温が流入することもない。また、立ち上げ時に水風呂熱交換器から流出した水が再度流入するため、圧縮機の立ち上げ時間ははやくなる。
【００２１】
また、各前述の構成に加え、圧縮機に運転信号を発信するとともに流路切替え手段の流路がバイパス管側へ切替わる信号を発信する保温予備運転手段を設けることができる。
【００２２】
そして、本実施の形態によれは家族の入浴時間帯において、利用されていない場合でも、圧縮機を運転して水風呂熱交換器、加熱用熱交換器、バイパス管の循環回路を予備保温する。従って、風呂追い焚き運転時に浴槽へ短時間で湯を送ることができる。また、圧縮機の立ち上げ時間ははやいため高能力で追い焚きができる。
【００２３】
また、各前述の構成に加え、風呂循環回路を形成する配管内の流体温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号に基づいてバイパス管側に流路が形成されるように切替える信号を流路切替え手段に発信する凍結防止運転手段を設けることができる。
【００２４】
そして、本実施例の形態によれば風呂循環回路内の流体温度が低下したことを温度検知手段が検出して凍結防止運転手段へ信号を送り、循環水がバイパス管を流れるように流路切替え手段は切替わる。そして、風呂循環回路内の水は浴槽の風呂戻り管からバイパス管、風呂行き管の経路で自然循環するため、浴槽の湯が配管内に流れる。従って、風呂循環ポンプなど消費電力を費やすことなく冬季の配管凍結を防止することができる。
【００２５】
また、各前述の構成に加え、圧縮機を有し、冷媒風呂熱交換器を接続したヒートポンプ用の冷媒回路と、浴槽に接続され、風呂循環ポンプ、前記冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器及び熱源を有する加熱用熱交換器を備えた風呂循環回路と、を含む風呂ユニットと、前記風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を短絡して接続するバイパス管と、前記バイパス管の流路切替えを行う流路切替手段と、を含む流路切替えユニットと、前記流路切替手段の切替え制御を行う切替制御手段と、前記圧縮機及び前記熱源に加熱運転信号を発信する運転制御手段と、を含む制御ユニットとを備えたヒートポンプ指揮風呂給湯システムとすることができる。
【００２６】
そして、本実施の形態によれば浴槽湯の殺菌運転において、風呂ユニットから流出した高温湯は風呂戻り接続配管、バイパス管、風呂往き接続配管を通って再度風呂ユニットに流入する。このようにユニット化することで、風呂ユニットと浴槽が長配管で接続された場合でも、流路切替えユニットを浴槽の近傍に設置することにより、風呂往き管に高温湯が流れるため、風呂往き管内の雑菌を殺菌することができる。
【００２７】
また、各前述の構成に加え、前記風呂循環ポンプを流出入方向を可逆可能とし、前記加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度を検出する温度検知手段と、前記温度検知手段の信号を受けて前記流路切替え手段を制御するとともに前記風呂循環ポンプの流出入方向を切り替える殺菌運転制御手段を設けることができる。
【００２８】
そして、本実施の形態によれば浴槽湯の殺菌運転において、浴槽の湯は風呂往き管を通り風呂循環ポンプから水風呂熱交換器およびで加熱用熱交換器で加熱され、バイパス管を通り再度風呂循環ポンプに流入する。このサイクルを繰り返しながら循環水は少しづつ昇温する。そして、殺菌可能まで湯温が上昇すると温度検知手段は殺菌運転制御手段へ信号を送り、殺菌運転制御手段はバイパス管を閉鎖するとともに風呂循環ポンプの流出入方向を切替える。そのため、高温湯は風呂循環ポンプから風呂往き管を流れ浴槽に流入する。この際に風呂往き管内の雑菌を殺菌する。従って、風呂往き管内の雑菌を簡単な構成で殺菌することができる。
【００２９】
また、各前述の構成に加え、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、水位検出手段の信号で圧縮機と熱源を制御する安全手段を設けることができる。
【００３０】
そして、本実施の形態によれば殺菌運転終了直前、あるいは風呂追い焚き運転において高温湯が浴槽側に流れる時、浴槽に所定湯が存在するか否かを水位検出手段が検出する。そして、所定湯量がない場合には安全制御手段が圧縮機と熱源に運転停止信号を発信する。従って、浴槽は高温に上昇することもなく、耐久性が向上する。また、入浴中に高温湯が人体に直接触れることもなくなる。
【００３１】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００３２】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１のヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図である。図１において、実線矢印方向は循環水の流れ方向を表す。１は圧縮機、２は冷媒風呂熱交換器、３は減圧装置、４は蒸発器であり、圧縮機１、冷媒風呂熱交換器２、減圧装置３、蒸発器４で冷媒回路を構成する。５は浴槽、６は風呂循環ポンプ、７は水風呂熱交換器であり、冷媒風呂熱交換器２と熱交換関係を有する。８は加熱用熱交換器であり、熱源９を具備する。また、浴槽５、風呂循環ポンプ６、水風呂熱交換器７、加熱用熱交換器８で風呂循環回路を構成する。１０はバイパス管であり、風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を接続している。１１は流路切替え手段であり、バイパス管１０への流路切替えをおこなう。１２は切替え制御手段であり、バイパス管１０に流体が流れるように流路切替え手段１１に信号を発する。ここで、殺菌運転指令信号は、使用者の操作あるいは入浴後の自動運転制御などの手段に基づいて発せされるものである。
【００３３】
つぎに、上記構成において動作、作用について説明する。殺菌運転指令信号を受けた切替え制御手段１２は流路切替え手段１１に信号を発信し、バイパス管１０を循環水が流れるようにする。そして、循環水は風呂循環ポンプ６を通り、水風呂熱交換器７で加熱され、加熱用熱交換器８でさらに高温に加熱される。そして、加熱用熱交換器８から流出した循環湯をバイパス管１０を通って、再度風呂循環ポンプ６に戻る風呂循環回路を形成して高温まで加熱する。よって、循環水内の雑菌および配管内に付着している雑菌を高温環境下に置いて殺菌する。従って、高温で殺菌するため種々の雑菌に対して殺菌効果が大きく、また機器のメンテ性および耐久性も向上する。
【００３４】
（実施例２）
本発明の実施例２について図２を参照しながら説明する。図２において、実施例１と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。１３は運転制御手段であり、殺菌運転指令信号により圧縮機１と熱源９に加熱運転信号を発信する。
【００３５】
つぎに、上記構成において動作を説明する。殺菌運転指令信号を受けて、運転制御手段１３は圧縮機１と熱源９の加熱運転を開始する。そして、圧縮機１から吐出される高温高圧の冷媒は冷媒風呂熱交換器２に流入し、ここで凝縮作用により水風呂熱交換器７を介して風呂循環ポンプ６から送られてきた浴槽水を加熱する。そして、凝縮液化した冷媒は減圧装置３で減圧されて蒸発器４に流入し、大気熱などの熱を吸熱して蒸発ガス化して圧縮機１に再びもどる。一方、水風呂熱交換器７で加熱された浴槽水は加熱用熱交換器８に流入して熱源９でさらに高温湯に加熱される。よって、消費電力に対して高加熱能力のヒートポンプとヒータなどの熱源を同時に利用するため、短時間で高温湯まで上昇させることができる。よって、上記風呂循環回路内の雑菌を省エネルギーでかつ短時間で殺菌することができる。
【００３６】
（実施例３）
本発明の実施例３について図３を参照しながら説明する。図３において、実施例１、２と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。
【００３７】
１４は圧縮機検出手段であり、圧縮機１の冷媒出口圧力あるいは出口温度を検出する。１５は運転切替え手段であり、圧縮機検出手段１４の信号を受けて圧縮機１へ停止信号を発する。
【００３８】
つぎに、上記構成において動作を説明する。浴槽湯の殺菌運転において、風呂循環回路内の湯温は上昇するため、冷媒風呂熱交換器２での凝縮放熱量は減少する。そのため、圧縮機１の冷媒出口圧力あるいは出口温度は運転時間経過とともに上昇する。そして、所定値に達すると圧縮機検出手段１４は運転切替え手段１５に信号を送り、運転切替え手段１５はその信号を受けて圧縮機１に停止信号を発信し圧縮機１は運転を停止する。従って、圧縮機１のモータ巻線の信頼性および耐久性は向上する。
【００３９】
（実施例４）
本発明の実施例４について図４を参照しながら説明する。図４において、実施例１、２、３と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。１６は温度検知手段であり、加熱用熱交換器８の流体出口温度あるいは表面温度を検出し、高温用の第１信号と低温用の第２信号を有する。１７は流路制御手段であり、殺菌運転指令信号中に温度検知手段１６の第１信号でバイパス管１０を閉鎖状態にし、第２信号でバイパス管１０へ循環水が流れるように流路切替え手段１１に切替え信号を発信する。
【００４０】
上記構成において動作を説明する。浴槽湯の殺菌運転において、風呂循環回路内の湯温が殺菌できる高温まで上昇すると温度検知手段１６の第１信号は流路制御手段１７へ信号を送る。そして、流路切替え手段１７はバイパス管１０を流れないように切り替える。よって、循環回路内の高温湯は浴槽１の戻り管から浴槽１に流入するとともに浴槽の中温湯は浴槽１の往き管を通って風呂循環ポンプ６に流入する。そのため、風呂循環回路内の湯温は低下し、それを温度検知手段１６の第２信号で検知して流路制御手段１７へ信号を送り、流路切替え手段１１はバイパス管１０へ循環湯が流れるように切替わる。この運転を繰り返えすことによって、浴槽湯全体を殺菌する。
【００４１】
（実施例５）
本発明の実施例５について図５を参照しながら説明する。図５において、実施例１、２、３、４と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。１８は加熱用熱交換器であり、熱源９を加熱用熱交換器１８における流体入口側に配設したものである。
【００４２】
上記構成において動作を説明する。加熱用熱交換器１８に流入した中温水は加熱用熱交換器１８の入口に配設されている熱源９で高温湯に加熱され、加熱用熱交換器１８内を流れ、流出する。従って加熱用熱交換器１８の入口で加熱された後、出口に向かって加熱用熱交換器１８内を流れるため、循環湯内の雑菌は加熱用熱交換器１８内で高温環境条件下で長時間置かれることになり、殺菌効果が増加する。
【００４３】
（実施例６）
本発明の実施例６について図６を参照しながら説明する。図６において、実施例１、２、３、４、５と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。１９は風呂追い焚き運転手段であり、使用者の操作により圧縮機１と熱源９に運転指令信号を発信するとともに流路切替え手段１１に切替え信号を発信する。
【００４４】
上記構成において動作を説明する。使用者が入浴時に風呂追い焚き運転手段１９を介して運転指令信号を発信すると圧縮機１と熱源９は加熱運転を開始する。また、流路切替え手段１１も信号を受けて加熱用熱交換器８から流出する湯がバイパス１０を流れることなく浴槽１へ流入する循環回路に切り替わる。従って、高能力、短時間で追い焚き運転ができる。
【００４５】
（実施例７）
本発明の実施例７について図７を参照しながら説明する。図７において、実施例１、２、３、４、５、６と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。２０はクロックであり、運転開始後の時間を計測する。２１は温度検知手段であり、水風呂熱交換器７の流体出口温度を検出して所定温度の信号を検知して信号を発信する。２２は流路制御手段であり、クロック２０あるいは温度検知手段２１の信号を受けるまで流路切替え手段１１の流路がバイパス管１０側へ切替え制御する。そして、クロック２０あるいは温度検知手段２１の信号を受けて、流路切替え手段１１がバイパス管１０側への流路を閉鎖状態にする。
【００４６】
上記構成において動作を説明する。風呂追い焚き運転など加熱運転開始直後は圧縮機１が立ち上がるまで水風呂熱交換器７から流出する湯温は低い。そのため、立ち上がる所定時間あるいは所定湯温に達するまでバイパス管１０を通って、再度水風呂熱交換器７に流入するように流路制御手段２２の信号に基づき流路切替え手段１１がバイパス管１０側に流路を形成する。そして、運転開始後の所定時間が経過したことをクロック２０が検出して流路制御手段２２へ信号を送り、流路切替え手段１１の流路を切り替えてバイパス管１０側への流路を閉鎖する。
【００４７】
よって、運転開始時に浴槽５へ低温水が流入することもない。また、立ち上げ時に水風呂熱交換器７から流出した水が再度流入するため、圧縮機１の立ち上げ時間ははやくなる。また、クロック２０の代わりに水風呂熱交換器７からの流出湯温が所定温度に達したことを温度検知手段２１が検知して流路制御手段２２に信号を送り、流路制御手段２２は同様の作用をおこなっても効果は同じとなる。
【００４８】
（実施例８）
本発明の実施例８について図８を参照しながら説明する。図８において、実施例１、２、３、４、５、６、７と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。
【００４９】
２３は保温予備運転手段であり、圧縮機１に運転信号を発信するとともに流路切替え手段１１の流路がバイパス管１０側へ切替わる信号を発信する。
【００５０】
上記構成において動作を説明する。図８において、実線矢印方向は循環水の流れを表す。家族の入浴時間帯において、利用されていない場合でも、保温予備運転手段２３は圧縮機１に運転信号を発信する。そして、圧縮機１は運転して水風呂熱交換器７、加熱用熱交換器８、バイパス管１０の風呂循環回路を予備保温する。従って、風呂追い焚き運転の場合に浴槽５へ短時間で湯を送ることができる。また、圧縮機１は立ち上がっているため短時間で高能力を発揮することができる。
【００５１】
（実施例９）
本発明の実施例９について図９を参照しながら説明する。図９において、実施例１ないし８と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。
【００５２】
２４は温度検知手段であり、風呂循環回路を形成する配管内の流体温度を検出して、信号を発信する。望ましいのは運転停止時に風呂循環回路途中の最も低温箇所に設けられることである。２５は凍結防止運転手段であり、温度検知手段２４の信号を受けて流路切替え手段１１へ信号を発信する。
【００５３】
上記構成において動作を説明する。特に冬季において、長時間運転停止すると風呂循環回路内の流体温度は低下する。そして、風呂循環回路内の流体温度が低下したことを温度検知手段２４が検出して、凍結防止運転手段２５へ信号を送り、循環水がバイパス管１０を流れるように流路切替え手段１１は切替わる。そして、図９の実線矢印に示すように風呂循環回路内の水は浴槽５の風呂戻り管からバイパス管１０、風呂行き管の経路で自然循環するため、浴槽５の湯が配管内に流れる。従って、風呂循環ポンプ６などの消費電力を費やすことなく冬季の配管凍結を防止することができる。
【００５４】
（実施例１０）
本発明の実施例１０について図１０を参照しながら説明する。図１０において、実施例１ないし９と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。２６は風呂ユニットであり、圧縮機１などの冷媒回路の部品および風呂循環ポンプ６など風呂循環回路の部品を具備している。２７は流路切替えユニットであり、バイパス管１０および流路切替え手段１１を具備する。２８は往き接続配管であり、風呂ユニット２６の風呂循環ポンプ６の流入側と流路切替えユニット２７を接続する。２９は戻り接続配管であり、風呂ユニット２６の加熱用熱交換器８の流出側と流路切替えユニット２７を接続する。
【００５５】
上記構成において動作を説明する。浴槽湯の殺菌運転において、風呂ユニット２６から流出した高温湯は戻り接続配管２９、バイパス管１０、往き接続配管２８を通って再度風呂ユニット２６に流入する。従って、風呂ユニット２６と浴槽５が長配管で接続された場合でも、流路切替えユニット２７を浴槽５の近傍に設置することにより、往き接続配管２８は高温湯が流れるため、往き接続配管２８内の雑菌を殺菌することができるようになる。
【００５６】
（実施例１１）
本発明の実施例１１について図１１を参照しながら説明する。図１１において、実施例１ないし１０と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。３０は風呂循環ポンプであり、流出入方向が可逆可能である。３１は温度検知手段であり、加熱用熱交換器８の流体出口温度あるいは表面温度を検出する。３２は殺菌運転制御手段であり、温度検知手段３１の信号を受けて、バイパス管１０を流体が流れないように流路切替え手段１１を制御するとともに風呂循環ポンプ３０の流れ方向を逆転させる。
【００５７】
上記構成において動作を説明する。浴槽湯の殺菌運転において、浴槽５の湯は風呂往き管を通り風呂循環ポンプ３０から水風呂熱交換器７に流入し、圧縮機１によるヒートポンプで加熱される。そして、加熱用熱交換器８に流入して熱源９で高温に加熱され、バイパス管１０を通り再度風呂循環ポンプ３０に流入する。この場合の循環水の流れ方向を図１１の実線矢印で表す。このサイクルを繰り返しながら循環水は少しづつ昇温する。そして、殺菌可能まで湯温が上昇すると温度検知手段３１は殺菌運転制御手段３２へ信号を送り、殺菌運転制御手段３２はバイパス管１０を閉鎖するように流路切替え手段１１へ信号を送るとともに風呂循環ポンプ３０の流出入方向を切替える。そのため、高温湯は図１１の破線矢印方向に示すように風呂循環ポンプ３０から風呂往き管を流れ浴槽５に流入する。この際に風呂往き管内の雑菌を殺菌する。従って、風呂往き管内の雑菌を簡単な構成で殺菌することができる。
【００５８】
（実施例１２）
本発明の実施例１２について図１２を参照しながら説明する。図１２において、実施例１ないし１１と同じ構成、動作をする部分については、同一符号とし、説明を省略する。３３は水位検出手段であり、浴槽の水位を検出する。３４は安全制御手段であり、水位検出手段３３の信号を受けて圧縮機１と熱源９を制御する。
【００５９】
上記構成において動作を説明する。殺菌運転終了直前あるいは風呂追い焚き運転において高温湯が浴槽側に流れる時、浴槽５に所定湯が存在するか否かを水位検出手段３３が検出する。そして、所定湯量がない場合には安全制御手段３４が圧縮機１と熱源９に運転停止信号を発信する。従って、浴槽５は高温に上昇することもなく、耐久性が向上する。また、入浴中に高温湯が人体に直接触れることもなくなる。
【００６０】
以上の説明から明らかなように各実施例のヒートポンプ式風呂給湯システムによれば、次の効果を有する。
【００６１】
（１）圧縮機、冷媒風呂熱交換器、減圧装置、蒸発器からなる冷媒回路と、浴槽、風呂循環ポンプ、冷媒風呂熱交換器と熱交換関係を有する水風呂熱交換器、熱源を具備する加熱用熱交換器からなる風呂循環回路と、風呂循環回路の浴槽往き管と浴槽戻り管を接続するバイパス管と、バイパス管への流路切替えをおこなう流路切替え手段と、殺菌運転指令信号により前記バイパス管に流体が流れるように前記流路切替え手段に信号を発する切替え制御手段を備え、浴槽湯の殺菌運転指令信号を受けて、流路切替え手段はバイパス管を循環水が流れるようにする。そして、循環湯は風呂循環ポンプ、水風呂熱交換器、加熱用熱交換器、バイパス管を通って、再度風呂循環ポンプに戻る風呂循環回路を形成して高温まで加熱する。よって、循環水内の雑菌および配管内に付着している雑菌を高温環境下に置いて殺菌する。従って、高温で殺菌するため種々の雑菌に対して殺菌効果が大きく、また機器のメンテナンス性および耐久性も向上する。
【００６２】
（２）殺菌運転指令信号により圧縮機と熱源に加熱運転信号を発信する運転制御手段を備え、殺菌運転指令信号を受けて、圧縮機と熱源は加熱運転を開始する。そして、圧縮機の凝縮熱で冷媒風呂熱交換器を介して水風呂熱交換器で浴槽水を加熱した後、加熱用熱交換器の熱源でさらに高温湯に加熱する。従って、消費電力に対して高加熱能力のヒートポンプとヒータなどの熱源を同時に利用するため、短時間で高温湯まで上昇させることができる。よって、上記風呂循環回路内の雑菌を省エネルギーかつ短時間で殺菌することができる。
【００６３】
（３）圧縮機の冷媒出口圧力あるいは出口温度を検出する圧縮機検出手段と、圧縮機検出手段の信号を受けて圧縮機へ停止信号を発信する運転切替え手段とを備え、浴槽湯の殺菌運転において、風呂循環回路内の湯温上昇とともに圧縮機の冷媒出口圧力あるいは出口温度も上昇し、所定値に達すると圧縮機検出手段は運転切替え手段に信号を送り、圧縮機は運転停止する。よって、圧縮機のモータ巻線の信頼性および耐久性は向上する。
【００６４】
（４）加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度を検出する第１の信号と第１の信号より低温の第２の信号を有する温度検知手段と、殺菌運転指令信号中に温度検知手段の第１の信号および第２の信号を受けて流路切替え手段に切替え信号を発信する流路制御手段を備え、浴槽湯の殺菌運転において、風呂循環回路内の湯温が殺菌できる高温まで上昇すると温度検知手段の第１の信号は流路制御手段に信号を送る。そして、流路切替え手段はバイパス管を流れないように切り替わる。よって、循環回路内の高温湯は浴槽戻り管から浴槽に流入するとともに浴槽の中温湯は浴槽往き管を通って風呂循環ポンプに流入する。そのため、風呂循環回路内の湯温は低下し、それを温度検知手段の第２の信号で検知して流路制御手段に信号を送り、流路切替え手段はバイパス管へ循環湯が流れるように切替わる。この運転を繰り返えすことによって、浴槽湯全体を殺菌する。
【００６５】
（５）加熱用熱交換器内の流体入口に熱源を配設した構成により、加熱用熱交換器に流入した中温水は入口に配設されている熱源で高温湯に加熱されて、高温で加熱用熱交換器内を流れる。よって、雑菌は加熱用熱交換器内の高温環境条件下に置かれる時間が長くなるため、殺菌効果が増加する。
【００６６】
（６）使用者の操作により圧縮機と熱源に運転指令信号を発するとともに流路切替え手段に切替え信号を発する風呂追い焚き運転手段を備え、使用者が入浴時に風呂追い焚きの運転指令信号を発信すると圧縮機と熱源は加熱運転を開始する。また、流路切替え手段も信号を受けて加熱用熱交換器から流出する湯が浴槽に流入する循環回路に切り替わる。よって、高能力、短時間で追い焚き運転ができる。
【００６７】
（７）運転開始後の所定時間あるいは水風呂熱交換器の流体出口温度が所定温度に達するまで流路切替え手段の流路がバイパス管側へ切替え制御する流路制御手段を備え、風呂追い焚き運転開始直後は圧縮機が立ち上がるまで水風呂熱交換器から流出する湯温は低いため、立ち上がる所定時間あるいは水風呂熱交換器からの流出湯温が所定湯温に達するまでバイパス管を通って、再度水風呂熱交換器に流入するように流路切替え手段がバイパス管側に流路を形成する。よって、運転開始時に浴槽へ低温が流入することもない。また、立ち上げ時に水風呂熱交換器から流出した水が再度流入するため、圧縮機の立ち上げ時間ははやくなる。
【００６８】
（８）圧縮機に運転信号を発信するとともに流路切替え手段の流路がバイパス管側へ切替わる信号を発する保温予備運転手段を備え、家族の入浴時間帯において、圧縮機を運転して水風呂熱交換器、加熱用熱交換器、バイパス管の風呂循環回路を予備保温する。従って、風呂追い焚き運転時に浴槽へ短時間で湯を送ることができる。また、圧縮機の立ち上げ時間ははやいため高能力で追い焚きができる。
【００６９】
（９）風呂循環回路に設けた温度検知手段と、温度検知手段の信号を受けて流路切替え手段へ信号を発信する凍結防止運転手段を備え、風呂循環回路内の流体温度が低下したことを温度検知手段が検出して凍結防止運転手段へ信号を送り、循環水がバイパス管を流れるように流路切替え手段は切替わる。そして、風呂循環回路内の水は浴槽の風呂戻り管からバイパス管、風呂行き管の経路で自然循環するため、浴槽の湯が配管内に流れる。従って、風呂循環ポンプなどの消費電力を費やすことなく冬季の配管凍結を防止することが圧縮機を運転し、風呂循環回路内の流体を保温する。従って、冬季の配管凍結の心配もない。
【００７０】
（１０）冷媒回路の部品および風呂循環回路の部品を具備する風呂ユニットと、バイパス管および流路切替え手段を具備する流路切替えユニットと、風呂ユニットと流路切替えユニットを接続する往き接続配管および戻り接続配管を備え、浴槽湯の殺菌運転において、風呂ユニットから流出した高温湯は風呂戻り接続配管、バイパス管、風呂往き接続配管を通って再度風呂ユニットに流入する。よって、風呂ユニットと浴槽が長配管で接続された場合でも、流路切替えユニットを浴槽の近傍に設置することにより、風呂往き管に高温湯が流れるため、風呂往き管内の雑菌も殺菌することができるようになる。
【００７１】
（１１）流出入方向を可逆可能とした風呂循環ポンプと、加熱用熱交換器の流体出口温度あるいは表面温度を検出する温度検知手段と、温度検知手段の信号を受けて流路切替え手段を制御するとともに風呂循環ポンプの流出入方向を切り替える殺菌運転制御手段を備え、浴槽湯の殺菌運転において、浴槽の湯は風呂往き管を通り風呂循環ポンプから水風呂熱交換器およびで加熱用熱交換器で加熱され、バイパス管を通り再度風呂循環ポンプに流入する。このサイクルを繰り返しながら循環水は少しづつ昇温する。そして、殺菌可能まで湯温が上昇すると温度検知手段は殺菌運転制御手段へ信号を送り、殺菌運転制御手段はバイパス管を閉鎖するとともに風呂循環ポンプの流出入方向を切替える。そのため、高温湯は風呂循環ポンプから風呂往き管を流れ浴槽に流入する。この際に風呂往き管内の雑菌を殺菌する。従って、風呂往き管内の雑菌を簡単な構成で殺菌することができる。
【００７２】
（１２）浴槽の水位を検出する水位検出手段と、水位検出手段の信号で圧縮機と熱源を制御する安全制御手段を備え、殺菌運転終了直前、あるいは風呂追い焚き運転において高温湯が浴槽側に流れる時、浴槽に所定湯が存在するか否かを水位検出手段が検出して、所定湯量がない場合には安全制御手段が圧縮機と熱源に運転停止信号を発信する。従って、浴槽は高温に上昇することもなく、耐久性が向上する。また、入浴中に高温湯が人体に直接触れることもなくなる。
【００７３】
【発明の効果】
以上のように本発明のヒートポンプ式風呂給湯システムによれば、循環水内の雑菌および配管内に付着している雑菌を高温環境下に置いて殺菌することができ、従って、高温で殺菌するため種々の雑菌に対して殺菌効果が大きく、また機器のメンテナンス性および耐久性も大いに向上できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施例１におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図２】
本発明の実施例２におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図３】
本発明の実施例３におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図４】
本発明の実施例４におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図５】
本発明の実施例５におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図６】
本発明の実施例６におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図７】
本発明の実施例７におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図８】
本発明の実施例８におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図９】
本発明の実施例９におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図１０】
本発明の実施例１０におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図１１】
本発明の実施例１１におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図１２】
本発明の実施例１２におけるヒートポンプ式風呂給湯システムの構成図
【図１３】
従来の風呂浄化殺菌システムの構成図
【符号の説明】
１  圧縮機
２  冷媒風呂熱交換器
３  減圧装置
４  蒸発器
５  浴槽
６、３０  風呂循環ポンプ
７  水風呂熱交換器
８、１８  加熱用熱交換器
９  熱源
１０  バイパス管
１１  流路切替え手段
１２  切替え制御手段
１３  運転制御手段
１４  圧縮機検出手段
１５  運転切替え制御手段
１６、２１、２４、３１  温度検知手段
１７、２２  流路制御手段
１９  風呂追い焚運転手段
２０  クロック
２３  保温予備運転手段
２５  凍結防止運転手段
２６  風呂ユニット
２７  流路切替えユニット
２８  往き接続配管
２９  戻り接続配管
３２  殺菌運転制御手段
３３  水位検出手段
３４  安全制御手段