(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に接続される追い焚き循環通路を有して、該追い焚き循環通路には浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプが設けられ、前記浴槽湯水の温度を検出する浴槽湯水温検出手段と、前記浴槽湯水の水位を検出する水位検出手段とを有し、前記追い焚き循環通路と暖房装置の液体循環通路とは熱交換手段を介して熱的に接続され、当該液体循環通路には該液体循環通路の液体を循環させる液体循環ポンプが設けられている風呂暖房複合装置であって、浴槽の残り湯利用の暖房予熱指令を受けて前記浴槽湯水温検出手段の検出値と前記水位検出手段の検出値とに基づき前記浴槽湯水の保有熱量を求める浴槽湯水保有熱量算出手段と、前記暖房予熱指令を受けてから前記暖房装置の暖房運転開始予約時刻までの時間情報と予め定められる１回当たりの一定のまたは時間的変数の運転時間の情報とに基づき前記暖房装置を断続的に予熱する予熱運転回数を決定する予熱回数決定手段と、該予熱回数決定手段により求めた暖房装置の予熱運転回数と前記浴槽湯水保有熱量検出手段により求めた浴槽湯水の保有熱量とに基づき該保有熱量によって前記暖房装置を予熱可能な１回当たりの予熱用熱量を求める予熱用熱量算出手段と、該予熱用熱量算出手段により求めた１回当たりの予熱用熱量に基づき前記浴槽湯水循環ポンプと前記液体循環ポンプとを運転させて前記追い焚き循環通路を通る浴槽湯水と前記液体循環通路を通る液体とを前記熱交換手段を介して熱交換し、前記浴槽湯水の保有熱量によって前記液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用暖房予熱制御手段とを有することを特徴とする風呂暖房複合装置。
【請求項２】
追い焚き循環通路は、浴槽から熱交換手段の入口に至る戻り側通路と該熱交換手段の出側から前記浴槽に至る往き側通路とを有して、残り湯利用暖房予熱制御手段は、前記戻り側通路側から前記熱交換手段側へ流れる戻り湯水温度と該熱交換手段側から前記往き側通路側へ流れる往き湯水温度との温度差と、浴槽湯水循環ポンプの駆動によって流れる浴槽湯水流量の情報とに基づき、浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出し、該排熱回収熱量が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間前記浴槽湯水循環ポンプを駆動する構成としたことを特徴とする請求項１記載の風呂暖房複合装置。
【請求項３】
残り湯利用暖房予熱制御手段は、浴槽湯水温の低下温度と浴槽湯水量の情報とに基づき浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出し、該排熱回収熱量が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間前記浴槽湯水循環ポンプを駆動する構成としたことを特徴とする請求項１記載の風呂暖房複合装置。
【請求項４】
液体循環通路には暖房装置を設定温度まで加熱するために前記液体循環通路を通る液体を加熱する暖房用加熱装置が接続され、また、前記液体循環通路には前記暖房用加熱装置を通さずに液体を循環させるためのバイパス通路が設けられており、該バイパス通路を通して前記液体循環通路に液体を循環させる経路と前記暖房用加熱装置を通して前記液体循環通路に液体を循環させる経路とを切り替える経路切替手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の風呂暖房複合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽湯水の追い焚き機能と暖房装置の加熱機能とを備えた風呂暖房複合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な風呂暖房複合装置が提案されている（例えば、特許文献１、参照。）。図１１には、風呂暖房複合装置の一例が模式図により示されている。同図に示す風呂暖房複合装置は、給湯側の回路５０と、温水マット１５等の暖房装置の液体循環通路４と、浴槽２７に接続される追い焚き循環通路２５とを有しており、該追い焚き循環通路２５と液体循環通路４とは、熱交換手段２０を介して熱的に接続されている。熱交換手段２０は、液−液熱交換器により形成されている。
【０００３】
追い焚き循環通路２５には、浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプ２１が設けられており、追い焚き循環通路２５は、浴槽２７から前記熱交換手段２０の入口に至る戻り側通路２３と、熱交換手段２０の出側から浴槽２７に至る往き側通路２４とを有している。往き側通路２４には、該往き側通路を通る湯水温を検出するサーミスタ１２が設けられており、戻り側通路２３にはサーミスタ１１が設けられている。該サーミスタ１１は、戻り側通路２３を通る湯水温を検出して浴槽湯水の温度を検出する浴槽湯水温検出手段としても機能する。また、戻り側通路２３には、浴槽湯水の水位を検出する水位検出手段としての水位センサ２６が設けられている。
【０００４】
前記液体循環通路４には、追い焚き・暖房熱交換器１７が設けられている。この追い焚き・暖房熱交換器１７は、バーナ１６の燃焼によって、液体循環通路４を通る湯水を加熱する動作を行うものである。この加熱動作によって、追い焚き・暖房熱交換器１７は、前記暖房装置を設定温度まで加熱する暖房用加熱装置としての機能を有すると共に、液体循環通路４を通る湯水の熱を前記熱交換手段２０を介して追い焚き循環通路２５に伝えることにより、該追い焚き循環通路２５を通る湯水の加熱を行う機能も有している。なお、これらの暖房加熱と追い焚き加熱の動作についての詳細は後述する。
【０００５】
追い焚き・暖房熱交換器１７の入側（入水側）には通路３１が接続され、追い焚き・暖房熱交換器１７の出側（出水側）には管路３２が接続されている。管路３１と管路３２は、管路３３〜３７と暖房シスターン４５を介して接続されている。管路３３は前記熱交換手段２０の入側に接続されており、該管路３３には電磁弁２９が介設されている。熱交換手段２０の出側には管路３４の一端側が接続されており、管路３４の他端側には管路３５が接続されている。管路３５と管路３６との間に暖房シスターン４５が介設されており、管路３６は液体循環通路４の液体を循環させる液体循環ポンプ１９の吸入側に接続されている。液体循環ポンプ１９の吐出側には前記管路３１が接続されており、管路３１には、液体循環通路４を通って暖房用熱交換器１７に入る湯水の温度を検出するサーミスタ１８が設けられている。
【０００６】
また、管路３１には、管路３９を介して液体分岐手段４３が接続されており、液体分岐手段４３には弁３０が設けられている。液体分岐手段４３には管路４０が接続され、該管路４０は温水マット１５等の低温暖房装置の入側に接続されている。低温暖房装置の出側には管路４１が接続され、管路４１は液体合流手段４４を介して前記管路３５に接続されている。また、前記管路３２には管路３８が接続され、管路３８と管路３５とを接続する管路３７が設けられている。管路３８には高温暖房装置の入側が接続されており、高温暖房装置の出側には管路４２が接続されて、該管路４２が前記液体合流手段４４に接続されている。
【０００７】
前記給湯側の回路５０は、バーナ４６の燃焼により加熱される給湯熱交換器４７と、給湯熱交換器４７の入側に接続されて、給水源から水を導くための給水通路４８と、給湯熱交換器４７の出側に接続されて、給湯先に湯水を導く給湯通路４９とを有している。バーナ１６，４６の燃焼は、図示されていないガス管から供給される燃料ガスと燃焼ファンの回転に伴い供給される空気とを用いて行われるもので、その仕方は様々であるが、周知であるので、詳細説明は省略する。
【０００８】
なお、給湯通路４９を注湯通路（図示せず）を介して前記追い焚き循環通路２５に接続し、給湯熱交換器４７を通って加熱された湯を、給湯通路４９、注湯通路、追い焚き循環通路２５を順に通して、浴槽２７に自動的に注湯して湯張りする自動湯張り機能を設けてもよい。
【０００９】
この風呂暖房複合装置によって浴槽湯水の追い焚き運転を行うときには、図１２に示すように、電磁弁２９を開き、液体循環ポンプ１９を駆動させて、液体循環通路４内の液体を、管路３１、追い焚き・暖房熱交換器１７、管路３２、管路３３、熱交換手段２０、管路３４、管路３５、暖房シスターン４５、管路３６の順に循環させる。また、このとき、追い焚き循環通路２５側でも、浴槽湯水循環ポンプ２１を駆動させて、浴槽湯水を、戻り側通路２３、熱交換手段２０、往き側通路２４の順に、追い焚き循環通路２５を通して循環させる。それにより、液体循環通路４内を通る液体と追い焚き循環通路２５を通る浴槽湯水とが熱交換手段２０を介して熱交換されて、浴槽湯水の追い焚きが行われる。
【００１０】
また、温水マット１５等の低温暖房運転を行うときには、図１３に示すように、電磁弁２９を閉じ、液体循環ポンプ１９を駆動させて、液体循環通路４内の液体を、管路３１、追い焚き・暖房熱交換器１７、管路３２、管路３７、管路３５、暖房シスターン４５、管路３６の順に循環させると共に、管路３１を通る湯水を管路３９を介して液体分岐手段４３側に分岐し、管路４０、温水マット１５、管路４１、液体合流手段４４、管路３５の順に循環させる。なお、温水マット１５側を通った湯水と、追い焚き・暖房熱交換器１７を通った湯水とは、合流部２８で合流する。
【００１１】
高温暖房装置を運転する際は、高温暖房装置に設けられている弁を開くことにおり、図１３の破線矢印に示すように、管路３２を通った湯水が管路３８を通って高温暖房装置側に供給され、高温暖房装置を通った後に、管路４２を通って液体合流手段４４により合流する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平８−３５６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、家庭の風呂の残り湯は、入浴が終わるとそのまま捨てられてしまうか、翌朝までそのまま放置されて、翌日の洗濯に利用されるかのどちらかが一般的であり、風呂の残り湯の熱エネルギーが無駄になってしまっていた。そこで、前記特許文献１では、風呂の残り湯を利用し、残り湯を追い焚き循環通路２５で循環させながら、液体循環通路４の液体を循環させて熱交換手段２０で熱交換することにより、残り湯の熱で液体循環通路４を循環する液体を温めることが提案されている。
【００１４】
しかしながら、この特許文献１に記載されている発明は、単に風呂の残り湯を利用して液体循環通路４内の液体を温めることを提案しているのみであり、その運転方法の詳細については提案していない。風呂の残り湯の温度は、人が入浴し終えた直後でも、せいぜい４０℃程度であり、この残り湯の熱を利用するといっても、その利用の仕方が適切でないと、十分な省エネルギー化（省エネ化）を達成することはできないと考えられる。
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、風呂の残り湯の熱を利用して、効率的に省エネ化を実現できる風呂暖房複合装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は上記目的を達成するために、次の構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第１の発明は、浴槽に接続される追い焚き循環通路を有して、該追い焚き循環通路には浴槽湯水を循環させる浴槽湯水循環ポンプが設けられ、前記浴槽湯水の温度を検出する浴槽湯水温検出手段と、前記浴槽湯水の水位を検出する水位検出手段とを有し、前記追い焚き循環通路と暖房装置の液体循環通路とは熱交換手段を介して熱的に接続され、当該液体循環通路には該液体循環通路の液体を循環させる液体循環ポンプが設けられている風呂暖房複合装置であって、浴槽の残り湯利用の暖房予熱指令を受けて前記浴槽湯水温検出手段の検出値と前記水位検出手段の検出値とに基づき前記浴槽湯水の保有熱量を求める浴槽湯水保有熱量算出手段と、前記暖房予熱指令を受けてから前記暖房装置の暖房運転開始予約時刻までの時間情報と予め定められる１回当たりの一定のまたは時間的変数の運転時間の情報とに基づき前記暖房装置を断続的に予熱する予熱運転回数を決定する予熱回数決定手段と、該予熱回数決定手段により求めた暖房装置の予熱運転回数と前記浴槽湯水保有熱量検出手段により求めた浴槽湯水の保有熱量とに基づき該保有熱量によって前記暖房装置を予熱可能な１回当たりの予熱用熱量を求める予熱用熱量算出手段と、該予熱用熱量算出手段により求めた１回当たりの予熱用熱量に基づき前記浴槽湯水循環ポンプと前記液体循環ポンプとを運転させて前記追い焚き循環通路を通る浴槽湯水と前記液体循環通路を通る液体とを前記熱交換手段を介して熱交換し、前記浴槽湯水の保有熱量によって前記液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用暖房予熱制御手段とを有する構成をもって課題を解決する手段としている。
【００１７】
また、第２の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記追い焚き循環通路は、浴槽から熱交換手段の入口に至る戻り側通路と該熱交換手段の出側から前記浴槽に至る往き側通路とを有して、残り湯利用暖房予熱制御手段は、前記戻り側通路側から前記熱交換手段側へ流れる戻り湯水温度と該熱交換手段側から前記往き側通路側へ流れる往き湯水温度との温度差と、浴槽湯水循環ポンプの駆動によって流れる浴槽湯水流量の情報とに基づき、浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出し、該排熱回収熱量が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間前記浴槽湯水循環ポンプを駆動する構成としたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、第３の発明は、前記第１の発明の構成に加え、前記残り湯利用暖房予熱制御手段は、浴槽湯水温の低下温度と浴槽湯水量の情報とに基づき浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出し、該排熱回収熱量が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間前記浴槽湯水循環ポンプを駆動する構成としたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、第４の発明は、前記第１または第２または第３の発明の構成に加え、前記液体循環通路には暖房装置を設定温度まで加熱するために前記液体循環通路を通る液体を加熱する暖房用加熱装置が接続され、また、前記液体循環通路には前記暖房用加熱装置を通さずに液体を循環させるためのバイパス通路が設けられており、該バイパス通路を通して前記液体循環通路に液体を循環させる経路と前記暖房用加熱装置を通して前記液体循環通路に液体を循環させる経路とを切り替える経路切替手段が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、風呂暖房複合装置は、浴槽に接続される追い焚き循環通路と暖房装置の液体循環通路とが熱交換手段を介して熱的に接続されており、浴槽の残り湯利用の暖房予熱指令を受けての以下の動作によって、残り湯の熱を効率的に暖房装置の液体循環通路の予熱用に利用できる。つまり、本発明では、暖房予熱指令を受けて、浴槽湯水保有熱量算出手段が浴槽湯水の保有熱量を求め、予熱運転回数決定手段が暖房装置を断続的に予熱する回数を決定し、この回数と前記保有熱量とに基づき、予熱用熱量算出手段が、前記保有熱量によって前記暖房装置を予熱可能な１回当たりの予熱用熱量を求め、その熱量値に基づき、残り湯利用暖房予熱制御手段が浴槽湯水循環ポンプと液体循環ポンプを運転させる。
【００２１】
この動作によって、例えば、人が入浴してから翌朝までの間に、前記追い焚き循環通路を通る浴槽湯水と前記液体循環通路を通る液体とを、断続的に前記熱交換手段を介して熱交換することができる。つまり、本発明は、例えば入浴直後に浴槽湯水循環ポンプと液体循環ポンプを運転し続けることによって、浴槽湯水の保有熱量が人の入浴直後からの短い時間内に液体循環通路内の湯水と熱交換されてしまって、浴槽湯水の保有熱量を翌朝に利用することができないといったことを抑制でき、暖房装置の暖房運転開始予約時刻には、液体循環通路を通る湯水の温度を効率的に高め、暖房運転開始時の負荷を少なくして省エネ化を達成できる。
【００２２】
また、追い焚き循環通路における浴槽から熱交換手段の入側に至る通路の温度（戻り湯水温度）と熱交換手段の出側から浴槽に至る通路の温度（往き湯水温度）の差と、浴槽湯水循環ポンプの駆動によって流れる浴槽湯水流量の情報とに基づき、浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出（積算）することにより、残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を的確に算出することができる。
【００２３】
同様に、浴槽湯水温の低下温度と浴槽湯水量の情報とに基づき浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出（積算）することによっても、残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を的確に算出することができる。
【００２４】
したがって、これらのように、１回当たりの排熱回収熱量を的確に求め、その排熱回収量が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間、前記浴槽湯水循環ポンプを駆動することにより、浴槽湯水と液体循環通路を通る液体との熱交換量を前記予熱用熱量にすることができ、適切な熱交換を行うことができるので、浴槽の残り湯利用によって、液体循環通路を通る湯水の温度を高めて低負荷（低出力）の暖房運転を夜間に実施することができ、朝の暖房運転開始時の負荷を少なくして省エネ化を達成できる。
【００２５】
さらに、液体循環通路に設けられた暖房用加熱装置を通して液体循環通路に液体を循環させる経路と、暖房用加熱装置を通さずに液体を循環させるためのバイパス通路を通して液体循環通路に液体を循環させる経路とを切り替える構成とすることにより、浴槽の残り湯の熱を利用して液体循環通路を通る液体を温める際には、暖房用加熱装置を通さずに液体を循環させることによって、液体循環通路内の液体をより効率的に温めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る風呂暖房複合装置の第１実施例の制御構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例の風呂暖房複合装置における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作時およびタイマ予約暖房開始時の負荷の例を目標（または設定）室温のグラフと共に示すイメージ図である。
【図３】第１実施例の風呂暖房複合装置における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作時およびタイマ予約暖房開始時の負荷の別の例を目標（または設定）室温のグラフと共に示すイメージ図である。
【図４】第１実施例の風呂暖房複合装置における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作時の液体および湯水の流れを模式的に示すシステム構成図である。
【図５】第１実施例の風呂暖房複合装置における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作制御方法の例を説明するための図である。
【図６】第１実施例の風呂暖房複合装置における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作制御方法の別の例を説明するための図である。
【図７】第１実施例における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作例を示すフローチャートである。
【図８】第１実施例における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作の別の例を示すフローチャートである。
【図９】第２実施例の風呂暖房複合装置における浴槽の残り湯利用の暖房予熱動作時の液体および湯水の流れを模式的に示すシステム構成図である。
【図１０】第２実施例の風呂暖房複合装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１１】風呂暖房複合装置のシステム構成例を示す説明図である。
【図１２】図１１に示す風呂暖房複合装置における浴槽湯水の追い焚き運転時の液体および湯水の流れを模式的に示すシステム構成図である。
【図１３】図１１に示す風呂暖房複合装置における低温暖房装置の運転時の液体および湯水の流れを模式的に示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【実施例１】
【００２８】
図１には、本発明に係る風呂暖房複合装置の第１実施例の制御構成が、ブロック図により示されており、同図に示すように、本実施例に設けられている制御装置１は、浴槽湯水保有熱量算出手段５、予熱回数決定手段６、予熱用熱量算出手段７、残り湯利用暖房予熱制御手段８、メモリ部９を有している。なお、本実施例の風呂暖房複合装置のシステム構成は、図１１〜図１３に示した模式的なシステム構成図と同様に形成されている。
【００２９】
浴槽湯水保有熱量算出手段５は、浴槽２７の残り湯利用の暖房予熱指令を受けて、サーミスタ１１の検出値と水位センサ２６の検出値とに基づき、浴槽湯水の保有熱量を求めるものである。この保有熱量Ｈｂ［Ｗ・ｈ］は、例えば、次式（１）によって求められるものであり、浴槽湯水保有熱量算出手段５が求めた保有熱量の値は、予熱回数決定手段６と予熱用熱量算出手段７とに加えられる。
【００３０】
Ｈｂ［Ｗ・ｈ］＝１［ｋｃａｌ／Ｌ・Ｋ］×Ｗｂ［Ｌ］×（Ｔo−Ｔs）［Ｋ］×１．１６３［Ｗ・ｈ／ｋｃａｌ］・・・（１）
【００３１】
ここで、Ｗｂは、水位センサ２６の検出値（浴槽水位）と、予め与えられる浴槽水位と浴槽水量との関係データとから求められる浴槽湯水の水量であり、Ｔoは、サーミスタ１１の検出値から求められる浴槽湯水の温度である。なお、サーミスタ１１の検出温度は、追い焚き循環通路２５内の湯水を循環させていないときには、戻り側通路２３内のサーミスタ１１が設けられている箇所における湯水温Ｔ1になり、追い焚き循環通路２５内の湯水を循環させることによって浴槽湯水を循環させたときには、浴槽湯水の温度Ｔoとなる。Ｔsは基準温度（利用可能最低温度）であり、基準温度は、例えば２０［℃］である。また、それぞれの単位Ｗはワット、ｈはアワー（時間）、ｋｃａｌはキロカロリー、Ｌはリットル、Ｋはケルビンである。
【００３２】
なお、浴槽２７の残り湯利用の暖房予熱指令は、例えば風呂暖房複合装置の制御装置１に接続されているリモコン装置２に設けられている予熱指令用の操作部を操作したときに発せられるようにしてもよいし、リモコン装置２の自動湯張りスイッチを押すことによって開始される風呂の自動湯張り動作によって湯張りが行われてから、例えば４時間といった予め定められた保温時間が経過したときに発せられるようにしてもよい。
【００３３】
予熱回数決定手段６は、前記暖房予熱指令を受けてから暖房装置の暖房運転開始予約時刻までの時間情報と、予め定められる１回当たりの一定のまたは時間的変数の運転時間の情報と、に基づき、暖房装置を断続的に予熱する予熱運転回数（例えばｙ）を決定するものである。運転時間の情報は、メモリ部９に格納されており、運転時間の情報は、例えば約１時間といった一定サイクル（１時間毎に運転開始するサイクル）の情報とすることができる。ここで、運転時間の情報を１時間とした場合、例えば暖房予熱指令を受けてから暖房装置の暖房運転開始予約時刻までの時間情報が約５時間であったとすると、予熱回数決定手段６によって、予熱運転回数は５回と決定される。決定された予熱運転回数の値は、予熱用熱量算出手段７に加えられる。
【００３４】
なお、運転時間の情報は、時間的変数の情報でもよいので、例えば暖房予熱指令を受けてから暖房装置の暖房運転開始予約時刻の２時間前までの間のサイクルを２時間とし、暖房装置の暖房運転開始予約時刻の２時間前から暖房装置の暖房運転開始予約時刻までの間のサイクルを３０分とする等、暖房装置の暖房運転開始予約時刻における暖房運転開始時の負荷が少なくなるように適宜設定される。
【００３５】
予熱用熱量算出手段７は、予熱回数決定手段６により求めた暖房装置の予熱運転回数（ｙ）と、浴槽湯水保有熱量検出手段５により求めた浴槽湯水の保有熱量（Ｈｂ［Ｗ・ｈ］）とに基づき、該保有熱量によって前記暖房装置を予熱可能な１回当たりの予熱用熱量を求める。そして、予熱用熱量算出手段７は、求めた１回当たりの予熱用熱量の値を残り湯利用暖房予熱制御手段８に加える。
【００３６】
ここで、例えば図２に示すように、１回当たりの予熱用熱量が全て等しい値とすると、その値Ｑｘは、Ｈｂ［Ｗ・ｈ］／ｙとなる。なお、図２および後述する図３は、予熱のタイミングと、各タイミングことの１回当たりの予熱用熱量と、暖房装置の暖房開始時刻における暖房に必要な負荷と、その後の負荷に関するグラフを、暖房の設定室温およびベース暖房目標温度のグラフと共にイメージ図により示している。
【００３７】
図３に示すように、１回当たりの予熱用熱量を、予熱運転毎に変化させる場合は、１回当たりの予熱用熱量の合計値がＨｂとなり、式（数１）に示すようになる。
【００３８】
【数１】
0005391023.tif 000002
【００３９】
ここで、ｎは、正の整数である。なお、１回当たりの予熱用熱量を変化させる変化方法は特に限定されるものではないが、暖房装置の暖房運転開始予約時刻における暖房開始時の負荷を小さくするためには、例えば図３に示すように、暖房予熱指令を受けた直後と暖房装置の暖房運転開始予約時刻の１回当たりの予熱用熱量が、その間の時間における１回当たりの予熱用熱量よりも大きめになるように設定することが好ましい。
【００４０】
残り湯利用暖房予熱制御手段８は、予熱用熱量算出手段７により求めた１回当たりの予熱用熱量に基づき、浴槽湯水循環ポンプ２１と液体循環ポンプ１９とを運転させて、追い焚き循環通路２５を通る浴槽湯水と液体循環通路４を通る液体とを熱交換手段２０を介して熱交換し、浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路４を通る液体を加熱するものである。つまり、浴槽湯水循環ポンプ２１と液体循環ポンプ１９の運転によって、図４に示すように、追い焚き循環通路２５を循環する浴槽湯水と液体循環通路４を循環する液体とを熱交換手段２０を介して熱交換させ、それにより、追い焚き循環通路２５を循環する浴槽湯水の熱で液体循環通路４を循環する液体を加熱する。
【００４１】
残り湯利用暖房予熱制御手段８は、例えば以下の方法により、浴槽湯水循環ポンプ２１の駆動を制御する。まず、予熱運転開始スケジュールに基づいて、浴槽湯水循環ポンプ２１と液体循環ポンプ１９の駆動開始を行う。この予熱運転開始スケジュールは、前記予熱回数決定手段６により決定した予熱運転回数と、前記暖房予熱指令を受けてから暖房装置の暖房運転開始予約時刻までの時間情報と、前記運転時間の情報と、に基づき決定される。
【００４２】
また、浴槽湯水循環ポンプ２１と液体循環ポンプ１９の運転継続時間は、例えば、図５（ａ）、（ｂ）に示すような温度の時間的変化に基づいて決定する。なお、図５（ａ）には、浴槽湯水温Ｔoおよびサーミスタ１８の検出温度Ｔ3の時間的変化のグラフが示され、図５（ｂ）には、戻り側通路２３側から熱交換手段２０側へ流れる戻り湯水温度Ｔ1と、該熱交換手段２０側から往き側通路２４側へ流れる往き湯水温度Ｔ2の時間的変化のグラフが示されている。また、図５（ｄ）には、浴槽湯水循環ポンプ２１の運転時間がオンオフにより示されている。
【００４３】
残り湯利用暖房予熱制御手段８は、例えば図５（ｂ）に示すような前記戻り湯水温度Ｔ1と前記往き湯水温度Ｔ２との差（Ｔ1−Ｔ2）を求め、この温度差と、浴槽湯水循環ポンプ２１の駆動によって流れる浴槽湯水流量の情報とに基づき、浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路４を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を、図５（ｃ）に示すように算出する。なお、浴槽湯水流量の情報は、例えば該浴槽湯水循環ポンプ２１の駆動電流と浴槽湯水流量との関係データを予め実験等により求めておき、この関係データと、実際に浴槽湯水循環ポンプ２１を駆動させたときの駆動電流に基づき求められる。そして、残り湯利用暖房予熱制御手段８は、前記排熱回収熱量（積算値）が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間、浴槽湯水循環ポンプ２１を駆動する。
【００４４】
また、残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量算出は、別の方法により行うこともできる。例えば、図６（ａ）には、浴槽湯水温およびサーミスタ１８の検出温度（液体循環通路４を通る湯水温）の時間的変化のグラフが示されている。残り湯利用暖房予熱制御手段８は、図６（ａ）に示す浴槽湯水温の低下温度（ΔＴxi：ｉは１，２，３，・・・のように、１ずつ増える正の整数）と、水位センサ２６により検出される検出値に基づいて求められる浴槽湯水量の情報とに基づき、浴槽湯水の保有熱量によって液体循環通路４を通る液体を加熱する残り湯利用の１回当たりの排熱回収熱量を算出してもよい。この場合、排熱回収量は、浴槽湯温低下量Δｘi×浴槽湯水量Ｗｂにより求められる。この場合も、残り湯利用暖房予熱制御手段８は、求めた排熱回収熱量（積算値）が１回当たりの予熱用熱量に達するまでの間、浴槽湯水循環ポンプ２１を駆動する。
【００４５】
なお、いずれの場合も、液体循環ポンプ１９の駆動終了は、浴槽湯水循環ポンプ２１の駆動終了と同時でもよいし、浴槽湯水循環ポンプ２１の駆動終了後、予め定められた時間が経過した後としてもよい。
【００４６】
本実施例は以上のように構成されており、次に、本実施例による排熱回収暖房動作の一例について説明する。例えば、図７に示すように、ステップＳ１で、制御装置１が暖房予熱指令を受けると、排熱回収暖房（風呂の残り湯の熱を利用した暖房予熱運転）オンとなり（つまり、暖房予熱運転を行うモードとなり）、ステップＳ２で、追い焚き・暖房熱交換器１７の燃焼運転を停止する。なお、このとき、液体循環ポンプ（暖房ポンプ）１９の運転は行う。次に、ステップＳ３で、暖房装置の暖房運転開始予約時刻（タイマ予約時刻）か否かを判断し、タイマ予約時刻であれば、ステップＳ１８で、排熱回収暖房をオフとし、ステップＳ１９で、通常の暖房運転動作を開始する。この運転動作は、追い焚き・暖房熱交換器１７によって液体循環通路４を通る液体を加熱して暖房装置の暖房を行う動作である。
【００４７】
一方、ステップＳ３で、タイマ予約時刻でないと判断されたときには、ステップＳ４で、液体循環通路４内の液体（熱媒）の温度が予熱用に予め定めた予熱可能設定温度Ｔｘより低いかどうかを判断し、低いときには、ステップＳ５で、暖房装置の暖房運転開始予約時刻（タイマ予約時刻）か否かを判断し、タイマ予約時刻であれば、ステップＳ１８、ステップＳ１９に、順に進む。
【００４８】
そして、ステップＳ５で、タイマ予約時刻でないと判断されたときに、排熱回収暖房を行うこととする。つまり、ステップＳ６で、浴槽湯水循環ポンプ（追い焚きポンプ）２１をオンし、ステップＳ７で、浴槽湯水保有熱量算出手段５が、サーミスタ１１の検出値から求められる浴槽湯水温Ｔoと水位センサ２６の検出値とに基づき、浴槽湯水の保有熱量（Ｈｂ［Ｗ・ｈ］）を求める。また、ステップＳ８では、予熱用熱量算出手段７が、予熱回数決定手段６により求めた暖房装置の予熱運転回数と、浴槽湯水保有熱量検出手段５により求めた浴槽湯水の保有熱量（Ｈｂ［Ｗ・ｈ］）とに基づき、該保有熱量によって前記暖房装置を予熱可能な１回当たりの予熱用熱量（Ｑxi［Ｗ］）を求めて設定し（排熱暖房出力設定）、ステップＳ９で、浴槽湯水循環ポンプ（追い焚きポンプ）２１をオフする。
【００４９】
次に、ステップＳ１０で、再び浴槽湯水循環ポンプ（追い焚きポンプ）２１をオンし、運転時間をリセットして、排熱回収運転開始とする。そして、ステップＳ１１で、排熱回収運転時間が１サイクルの時間ΔＨか否かを判断し、排熱回収運転時間が１サイクルの時間ΔＨに達していないときには、ステップＳ１２で、サーミスタ１１，１２の検出温度を計測し、ステップＳ１３で、これらの検出温度と浴槽湯水循環ポンプ２１の運転時間に基づき、残り湯利用暖房予熱制御手段８が１回当たりの排熱回収熱量を計算（積算）する。そして、ステップＳ１４で、この排熱回収熱量（積算値）が１回当たりの予熱用熱量に達したら、ステップＳ１５で、追い焚きポンプ２１をオフし、排熱回収を停止する。
【００５０】
そして、ステップＳ１６で、再び、排熱回収運転時間が１サイクルの時間ΔＨか否かを判断し、排熱回収運転時間が１サイクルの時間ΔＨに達したとき（例えば図５（ｄ）のＰs参照）には、ステップＳ１７で、タイマ予約時間になったか否かを判断し、タイマ予約時間になるまで、ステップＳ１０からステップＳ１６の動作を繰り返す。また、タイマ予約時間になったら、ステップＳ１８、ステップＳ１９に、順に進む。
【００５１】
なお、図８には、本実施例による排熱回収暖房動作の別の例が示されており、同図において、図７と同一動作のステップには、同一のステップ番号が記してある。図８に示す動作は、図７に示した動作とほぼ同様であるが、ステップＳ１０とステップＳ１１の間に、ステップＳ１０１で、サーミスタ１１の検出値により浴槽湯水温Ｔoを計測する動作を行い、ステップＳ１１で、排熱回収運転時間が１サイクルの時間ΔＨに達していないときには、ステップＳ１０２で、再びサーミスタ１１の検出値により浴槽湯水温Ｔoを計測する動作を時々刻々と行う。そして、ステップＳ１０３で、サーミスタ１１の温度差ΔＴxiと浴槽湯水量Ｗｂの積により、残り湯利用暖房予熱制御手段８が１回当たりの排熱回収熱量を計算（積算）する。つまり、図８に示す動作は、残り湯利用暖房予熱制御手段８による排熱回収熱量の計算方法を図７に示した動作と異なる動作としたものである。
【実施例２】
【００５２】
次に、本発明に係る風呂暖房複合装置の第２実施例について、図９に基づいて説明する。第２実施例は前記第１実施例とほぼ同様に構成されており、第２実施例が第１と異なる特徴的なことは、風呂暖房複合装置における液体循環通路４の構成を第１実施例と異なる構成としたことである。
【００５３】
つまり、第２実施例では、追い焚き・暖房熱交換器１７を通さずに液体を循環させるためのバイパス通路３が設けられており、該バイパス通路３を通して液体循環通路４に液体を循環させる経路と、追い焚き・暖房熱交換器１７を通して液体循環通路４に液体を循環させる経路とを切り替える経路切替手段としての三方弁１０が設けられている。
【００５４】
また、第２実施例では、図１０に示すように、制御装置１内に、三方弁１０の切り替え制御手段１３を設けており、この切り替え制御手段１３は、残り湯利用暖房予熱制御手段８の動作と連動させて、浴槽湯水の熱を利用して液体循環通路４内の液体を加熱するために浴槽湯水循環ポンプ２１を駆動させるときには、液体循環通路４内の液体の経路を、バイパス通路３を通して液体循環通路４に循環させる経路にし、バーナ１６を駆動させて追い焚き・暖房熱交換器１７を通して液体循環通路４内の液体を加熱するときには、液体循環通路４内の液体の経路を、追い焚き・暖房熱交換器１７を通して液体循環通路４に循環させる経路にする。
【００５５】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。例えば、前記実施例では、低温暖房装置として、１つの温水マット１５を接続したシステム構成について説明したが、複数の温水マット１５を接続したり、温水マット１５以外の低温暖房装置を接続したりしたシステム構成を形成してもよい。このように、複数の低温暖房装置を接続したシステム構成の場合は、予熱用熱量算出手段７が１回当たりの予熱用熱量を求める際、低温暖房装置の個数や大きさ等の負荷に応じて１回当たりの予熱用熱量を可変するようにするとよい。
【００５６】
また、本発明の風呂暖房複合装置のシステム構成は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものであり、例えば前記実施例で設けたガス燃焼を行うバーナ１６，４６の代わりに、石油燃焼用のバーナを設けてもよいし、電熱ヒータを設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明の風呂暖房複合装置は、浴槽の残り湯の熱を利用して効率的に暖房装置の熱を行うことができるので、省エネ化が可能となり、例えば家庭用の風呂暖房複合装置として利用できる。
【符号の説明】
【００５８】
１      制御装置
２      リモコン装置
３      バイパス通路
４      液体循環通路
５      浴槽湯水保有熱量算出手段
６      予熱回数決定手段
７      予熱用熱量算出手段
８      残り湯利用暖房予熱制御手段
１０    三方弁
１１，１２，１８    サーミスタ
１７    追い焚き・暖房熱交換器
１９    液体循環ポンプ
２０    熱交換手段
２１    浴槽湯水循環ポンプ
２３    戻り側通路
２４    往き側通路
２５    追い焚き循環通路
２６    水位センサ
２７    浴槽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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