(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽と、浴槽水を循環する循環ポンプと、熱源を有する加熱用熱交換器と、温調熱交換器と、夫々前記した浴槽、循環ポンプ、加熱用熱交換器、温調熱交換器を有する風呂循環回路に設けた濾過手段と、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、前記温調熱交換器と熱交換関係を有する水冷蒸発器と、前記加熱用熱交換器の出口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き前記循環ポンプの流量を制御する制御手段と、前記水冷蒸発器と並列に設けた空気熱源蒸発器と、加熱用熱交換器の出口に設けられ、第１信号と第１信号より低温の第２信号を発生する温度検知手段と、風呂保温運転手段と、前記風呂保温運転手段の信号を受けて、冷媒の蒸発作用を前記空気熱源蒸発器へ切替えるとともに前記温度検知手段の第２信号で循環ポンプの流量を制御する運転制御手段を有するヒートポンプ風呂浄化システム。
【請求項２】
浴槽と、循環ポンプと、加熱用熱交換器と、温調熱交換器の４要素を有する風呂循環回路と、圧縮機と、前記加熱用熱交換器と熱交換関係を有する凝縮器と、減圧装置と、前記温調熱交換器と熱交換関係を有する水冷蒸発器と、前記水冷蒸発器と並列に設けた空気熱源蒸発器と、前記凝縮器と並列に設けた給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器と熱交換をおこなう水熱交換器と、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から前記水熱交換器および前記貯湯槽の上部に水を循環する給湯循環ポンプと、浴槽水の水を交換するための水交換運転手段と、前記水交換運転手段の信号を受けて、冷媒の凝縮作用を前記凝縮器から前記給湯熱交換器に切替えるとともに冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器へ切替える切替え制御手段を備えたヒートポンプ風呂浄化システム。
【請求項３】
温調熱交換器の出口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を受けて冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器から空気熱源蒸発器に切替える切替え制御手段を有する請求項２記載のヒートポンプ風呂浄化システム。
【請求項４】
水冷蒸発器の入口冷媒温度を検出する冷媒温度検知手段と、外気温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の信号と前記外気温度検知手段の信号を比較した結果に基づき、冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器か前記空気熱源蒸発器かを選択して切替える切替え制御手段を有する請求項２記載のヒートポンプ風呂浄化システム。
【請求項５】
空気熱源蒸発器の入口冷媒温度を検出する冷媒温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の信号を受けて冷媒の蒸発作用を前記空気熱源蒸発器から水冷蒸発器に切替える切替え制御手段を有する請求項２記載のヒートポンプ風呂浄化システム。
【請求項６】
水熱交換器の出口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き、給湯循環ポンプの流量を可変するポンプ制御手段と、運転開始時は冷媒の凝縮作用を凝縮器でおこない、その後、所定時間経過後あるいは圧縮機の出口冷媒温度が所定温度に達した後に、冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器へ切替える運転制御手段を有する請求項２記載のヒートポンプ風呂浄化システム。
【請求項７】
水熱交換器の出口流体温度を検出する第１の温度検知手段と、前記水熱交換器の入口流体温度を検出する第２の温度検知手段と、前記第１の温度検知手段の信号に基づき、給湯循環ポンプの流量を可変するポンプ制御手段と、前記第２の温度検知手段の信号に基づき、冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器から凝縮器へ切替える切替え制御手段を有する請求項２記載のヒートポンプ風呂浄化システム。
【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浄化システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の風呂浄化システムは特開平７−２１４０５３号公報に示すものがある。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６１は、殺菌作用を有する紫外線ランプ６２と、光励起触媒６３と、セラミックボール６４とを備えている。光励起触媒６３は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６４は、光励起触媒６３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、上記のような構成では、紫外線ランプ６２の耐久時間が短いため、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、紫外線ランプを使わずに高温殺菌をおこなうとともに機器の耐久性向上をはかり、かつ入浴時に高温湯が浴槽へ入水することを防止し、快適性向上をはかることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するため、浴槽と、浴槽水を循環する循環ポンプと、熱源を有する加熱用熱交換器と、温調熱交換器と、夫々前記した浴槽、循環ポンプ、加熱用熱交換器、温調熱交換器の４要素を有する風呂循環回路に設けた濾過手段と、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、前記温調熱交換器と熱交換関係を有する水冷蒸発器と、前記加熱用熱交換器の出口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き前記循環ポンプの流量を制御する制御手段と、前記水冷蒸発器と並列に設けた空気熱源蒸発器と、加熱用熱交換器の出口に設けられ、第１信号と第１信号より低温の第２信号を発生する温度検知手段と、風呂保温運転手段と、前記風呂保温運転手段の信号を受けて、冷媒の蒸発作用を前記空気熱源蒸発器へ切替えるとともに前記温度検知手段の第２信号で循環ポンプの流量を制御する運転制御手段を備えたものである。
【０００６】
従って、浴槽の水は熱源によって加熱用熱交換器で加熱されるのであるが、その際に出口温度は浴槽水の雑菌が死ぬ予め設定された温度となるように、制御手段によって循環ポンプの流量制御が行われる。そして加熱用熱交換器から流出した高温の湯は温調熱交換器に流入する。
【０００７】
ここで圧縮機の低圧低温側の吸入冷媒ガスが流れる水冷蒸発器に熱を奪われて、温度を下げて濾過手段に流入し、浴槽にもどり、入浴時に高温湯が浴槽へ入水することなく浄化殺菌した入浴水を浴槽に注入でき、所期の目的を達成するものである。
【０００８】
また、本発明は前記する目的を達成するために、浴槽と、循環ポンプと、加熱用熱交換器と、温調熱交換器の４要素を有する風呂循環回路と、圧縮機と、前記加熱用熱交換器と熱交換関係を有する凝縮器と、減圧装置と、前記温調熱交換器と熱交換関係を有する水冷蒸発器と、前記水冷蒸発器と並列に設けた空気熱源蒸発器と、前記凝縮器と並列に設けた給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器と熱交換をおこなう水熱交換器と、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から前記水熱交換器ならびに前記貯湯槽の上部に水を循環する給湯循環ポンプと、浴槽水の水を交換するための水交換運転手段と、前記水交換運転手段の信号を受けて、冷媒の凝縮作用を前記凝縮器から前記給湯熱交換器に切替えるとともに冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器へ切替える切替え制御手段とを備えたものである。
【０００９】
従って、浴槽の水を取り替える場合には、先ず水交換運転手段に信号が入力され、その信号は切替え制御手段に送られる。そして、冷媒の凝縮作用を凝縮器から給湯熱交換器に切替え、また冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器へ切替える制御が行われる。
【００１０】
そして、浴槽の残湯は循環ポンプによって、加熱用熱交換器を通り、温調熱交換器に流入する。その際に、残湯は水冷蒸発器を流れる低温の液冷媒に吸熱され、温度低下し、浴槽に返る。
【００１１】
一方、水冷蒸発器でガス化した冷媒は圧縮機に吸入され、ここで圧縮されて高温高圧ガスとなり、給湯熱交換器に流入する。そして貯湯槽の下方から送られてきた低温の水を水熱交換器で加熱し、貯湯槽の上部に貯湯する。よって、浴槽の残湯エネルギーは貯湯運転時の圧縮機の吸熱源として利用できる。従って、浴槽の入れ替え時に浴槽残湯エネルギーを有効に活用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、請求項１記載のように、浴槽、循環ポンプ、加熱用熱交換器ならびに温調熱交換器とで構成する風呂循環回路に濾過手段を設け、圧縮機と、凝縮器と、減圧装置と、前記加熱用熱交換器の出口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き前記循環ポンプの流量を制御する制御手段と、水冷蒸発器と並列に設けた空気熱源蒸発器と、前記加熱用熱交換器の出口に設けられ、第１信号と第１信号より低温の第２信号を発生する温度検知手段と、風呂保温運転手段と、前記風呂保温運転手段の信号を受けて、冷媒の蒸発作用を前記空気熱源蒸発器へ切替えるとともに前記温度検知手段の第２信号で前記循環ポンプの流量を制御する運転制御手段を備えるヒートポンプ風呂浄化システムとすることにより、浴槽の水は熱源によって加熱用熱交換器で加熱される。その際に、出口温度は浴槽水の雑菌が死ぬ予め設定された温度となるように、制御手段によって循環ポンプの流量制御がおこなわれる。そして、加熱用熱交換器から流出した高温の湯は温調熱交換器に流入する。ここで、圧縮機の低圧低温側の吸入冷媒ガスが流れる水冷蒸発器に熱を奪われて、温度を下げて濾過手段に流入し、浴槽にもどるため、入浴時に高温湯が浴槽に入水することがない。
【００１３】
また、浄化殺菌運転時から予約外で緊急に入浴する場合には、先ず風呂保温運転手段に入力され、その信号を受けて、運転制御手段は冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器から空気熱源蒸発器へ切替える。そして、加熱用熱交換器の出口温度を第１信号の高温殺菌温度から低温の第２信号となるように循環ポンプの流量制御をおこなう。よって、温調熱交換器での湯温低下はなくなり、また加熱温度は低くなるため、圧縮機での加熱能力は増加するとともに高効率運転となり、風呂保温運転時の省エネルギー化をはかることができる。
【００１４】
また本発明は請求項２に記載のように、浴槽と、循環ポンプと、加熱用熱交換器と、温調熱交換器の４要素を有する風呂循環回路と、圧縮機と、前記加熱用熱交換器と熱交換関係を有する凝縮器と、減圧装置と、前記温調熱交換器と熱交換関係を有する水冷蒸発器と、前記水冷蒸発器と並列に設けた空気熱源蒸発器と、前記凝縮器と並列に設けた給湯熱交換器と、前記給湯熱交換器と熱交換をおこなう水熱交換器と、貯湯槽と、前記貯湯槽の下部から前記水熱交換器ならびに前記貯湯槽の上部に水を循環する給湯循環ポンプと、浴槽水の水を交換するための水交換運転手段と、前記水交換運転手段の信号を受けて、冷媒の凝縮作用を前記凝縮器から前記給湯熱交換器に切替えるとともに冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器へ切替える切替え制御手段とを備えたものである。
【００１５】
この構成によると、浴槽の水を取り替える場合には、先ず水交換運転手段に信号が入力され、その信号は切替え制御手段に送られる。そして、冷媒の凝縮作用を凝縮器から給湯熱交換器に切り替え、また冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器へ切替える制御がおこなわれ、浴槽の残湯は循環ポンプによって、加熱用熱交換器を通り、温調熱交換器に流入する。その際に、残湯は水冷蒸発器を流れる低温の液冷媒に吸熱され、温度低下し、浴槽に返る。一方、水冷蒸発器でガス化した冷媒は圧縮機に吸入され、ここで圧縮されて高温高圧ガスとなり、給湯熱交換器に流入する。そして、貯湯槽の下部から送られてきた低温の水を水熱交換器で加熱し、貯湯槽の上部に貯湯する。よって、浴槽の残湯エネルギーは貯湯運転時の圧縮機の吸熱源として利用できる。従って、浴槽水の入れ替え時に浴槽残湯エネルギーを有効活用することができる。
【００１６】
また本発明は請求項３記載のように、温調熱交換器出口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を受けて冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器から前記空気熱源蒸発器に切り替える切替え制御手段とを備えるようにできる。そしてかかる場合は、浴槽の残湯は水冷蒸発器で吸熱され、温度低下する。この運転が継続されると風呂循環回路系の残湯温度はしだいに温度低下し、凍結温度に達する。その際に、温度検知手段は温調熱交換器出口の流体温度を検出し、その信号を切替え制御手段に発信する。そして、切替え制御手段は冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器から空気熱源蒸発器へ切り替える。そして、冷媒は大気熱を吸熱して貯湯運転を継続する。よって、浴槽残湯エネルギーを活用する場合において、風呂循環回路系の循環ポンプおよび配管などが凍結することもなく、機器の信頼性は向上する。
【００１７】
また本発明は請求項４記載のように、水冷蒸発器の上口冷媒温度を検出する冷媒温度検知手段と、外気温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の信号と前記外気温度検知手段の信号を比較した結果に基づき、冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器か前記空気熱源蒸発器かを選択して切替える切替え制御手段を備える構成とすることができる。
【００１８】
そしてこの構成によると残湯を吸熱源とした貯湯運転中に、切替え制御手段は冷媒温度検知手段の信号と外気温度検知手段の信号を受けて比較する。そして、残湯を圧縮機の吸熱源として利用した方が高効率の場合には、継続して冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器でおこなう。逆に、外気の空気を吸熱源として利用した方が高効率の場合には、冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器でおこなうように切り替える。よって、貯湯運転時に効率のよい熱源を選択して運転するため、高効率化をはかることができる。
【００１９】
また本発明は請求項５記載のように、空気熱源蒸発器の入口冷媒温度を検出する冷媒温度検知手段と、前記冷媒温度検知手段の信号を受けて冷媒の蒸発作用を前記空気熱源蒸発器から水冷蒸発器に切り替える切替え制御手段を備える構成とすることができる。
【００２０】
この場合においては、冬季厳寒時の貯湯運転において、空気熱源蒸発器で冷媒の蒸発作用をおこなう場合に、着霜が生じていることを冷媒温度検知手段が検知し、その信号を切替え制御手段に送る。そして、切替え制御手段は冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器から水冷蒸発器へ切り替え、浴槽の残湯を吸熱源として貯湯運転を継続する。よって、圧縮機は外気温度より高温の浴槽の残湯を吸熱源として貯湯運転を継続することができるため、冬季着霜条件下での貯湯運転時の高効率化をはかることができる。
【００２１】
また、本発明は請求項６記載のように、水熱交換器の出口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き、前記給湯循環ポンプの流量を可変するポンプ制御手段と、運転開始時は冷媒の凝縮作用を前記凝縮器でおこない、その後、所定時間経過後あるいは前記圧縮機の出口冷媒温度が所定温度に達した後に、冷媒の凝縮作用を前記給湯熱交換器へ切替える運転制御手段を備える構成とすることができる。
【００２２】
この構成にして実施した場合には、運転制御手段は運転開始時においては、冷媒の凝縮作用を凝縮器でおこなう制御をする。そして、運転立ち上げ開始とともに圧縮機の出口冷媒温度は上昇しはじめる。そのため、凝縮器で加熱される水は所定温度より低い状態で流出し、その後、圧縮機の出口冷媒温度が上昇して安定すると加熱される水温も所定湯温が得られるようになり、運転制御手段は運転開始から所定時間経過後、あるいは圧縮機の出口冷媒温度を検知して、冷媒の凝縮作用を凝縮器から給湯熱交換器へ切替える制御をおこなう。よって、貯湯運転時において、運転立ち上がり時に低温水が貯湯槽上部に流入するのを防止することができるため、貯湯槽内の残湯温度を下げることはない。
【００２３】
また、本発明は請求項７記載のように、水熱交換器の出口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き、前記給湯循環ポンプの流量を可変するポンプ制御手段と、運転開始時は冷媒の凝縮作用を前記凝縮器でおこない、その後、所定時間経過後あるいは前記圧縮機の出口冷媒温度が所定温度に達した後に、冷媒の凝縮作用を前記給湯熱交換器へ切替える運転制御手段を備える構成とすることができる。
【００２４】
そしてこの構成を備える実施をした場合には、入浴が終わる深夜時間帯において、運転の最初は第１の温度検知手段の信号に基づき、水熱交換器の出口流体温度が所定温度になるように、ポンプ制御手段は給湯循環ポンプの流量を可変する。そして、水熱交換器から流出する所定温度の湯が貯湯槽上部から貯湯されていく。この運転がくり返されて貯湯槽内の湯面はしだいに下がり、貯湯槽全体に高温湯が貯湯される。そして、高温湯が水熱交換器の入口に達すると、第２の温度検知手段が検出し、その信号に基づき切替え制御手段は冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器から凝縮器へ切り替え、風呂の保温運転をおこなう。よって、深夜時間帯に貯湯運転と風呂保温運転をおこなう場合のシステム効率の向上をはかることができる。
【００２５】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１を参照しながら説明する。図１において、１は浴槽、２は直流モータによる循環ポンプ、３は熱源４を有する加熱用熱交換器、５は温調熱交換器、６は濾過手段であり、浴槽１、循環ポンプ２、加熱用熱交換器３、温調熱交換器５からなる風呂循環回路に設けられている。７は圧縮機、８は凝縮器、９は減圧装置、１０は水冷蒸発器であり、温調熱交換器５と熱交換関係を有する。１１は温度検知手段であり、加熱用熱交換器３の出口流体温度を検出する。１２は制御手段であり、温度検知手段１１の信号に基づき循環ポンプ２の流量を制御する。
【００２６】
つぎに、上記構成において動作を説明する。浴槽１の水は熱源４によって加熱用熱交換器３で加熱される。その際に、出口温度を温度検知手段１１は検出し、その信号を制御手段１２に送る。制御手段１２は浴槽１の水の雑菌が死ぬ予め設定された温度となるように循環ポンプ２の流量制御をおこなう。つぎに、加熱用熱交換器３から流出した高温の湯は温調熱交換器５に流入する。ここで、水冷蒸発器１０を流れる圧縮機７の低圧低温側の吸入冷媒ガスに熱を奪われて、温度を下げて濾過手段６に流入し、濾過された水が浴槽１にもどる。従って、紫外線ランプを具備することもなく殺菌浄化できる。また、浴槽水は高温で殺菌された後、適温に冷却されて、濾過され、浴槽にもどるため、高温にともなう浴槽の材質劣化はない。そして、入浴時に高温湯が浴槽にもどることもないため、快適な入浴ができる。尚、濾過手段６は浴槽１、循環ポンプ２、加熱用熱交換器３、温調熱交換器５からなる風呂循環回路のいずれに設けても同様の効果がある。
【００２７】
（実施例２）
つぎに、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、第１の実施例と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。１３は凝縮器であり、加熱用熱交換器３と熱交換関係を有する。
【００２８】
つぎに、上記構成において動作を説明する。圧縮機７の高温高圧冷媒ガスは凝縮器１３に流入し、凝縮熱を出して加熱用熱交換器３の水を加熱する。そして、凝縮液化した冷媒は減圧装置９で減圧されて水冷蒸発器１０に流入し、ここで温調熱交換器５を流れる水から吸熱して蒸発ガス化し、圧縮機７にもどる。一方、加熱用熱交換器３で加熱された水は温調熱交換器５に流入し、冷却されて濾過手段６を通り、浴槽１にもどる。従って、圧縮機７の高温高圧冷媒ガスの凝縮熱を加熱用熱交換器３の熱源とするため、省エネルギーとなる。
【００２９】
（実施例３）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。１４は殺菌タンクであり、上部は加熱用熱交換器３と下部は温調熱交換器５と接続されている。また、内部での流速を小さくするため、タンク径は大きくなっている。
【００３０】
つぎに、上記構成において動作を説明する。加熱用熱交換器３から流出した高温湯は殺菌タンク１４に流入し、殺菌タンク１４内を低速で流れる。そのため、高温湯内の雑菌は長時間、高温環境下に置かれることになり、殺菌効果が向上する。
【００３１】
（実施例４）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。１５は温度検知手段であり、濾過手段６の入口流体温度を検出する。１６は制御手段であり、温度検知手段１５の信号に基づき循環ポンプ２の流量を制御する。
【００３２】
つぎに、上記構成において動作を説明する。濾過手段６に流入する流体温度を温度検知手段１５が検出し、その信号が予め設定された設定温度になるように制御手段１６は循環ポンプ２の流量を制御する。その際、濾過手段６に流入する流体温度は温調熱交換器５で冷却されて低温となっているため、濾過材の表面に堆積する水のぬめりの進行は遅い。よって、濾過性能は持続される。
【００３３】
（実施例５）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。１７は空気熱源蒸発器であり、水冷蒸発器１０と並列に設けられている。１８は温度検知手段であり、加熱用熱交換器３の出口に設けられ、第１信号と第１信号より低温の第２信号を発生する。１９は風呂保温運転手段、２０は運転制御手段であり、風呂保温運転手段１９の信号を受けて、冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器１７へ切替えるとともに温度検知手段１８の第２信号で循環ポンプ２の流量を制御する。
【００３４】
つぎに、上記構成において動作を説明する。浄化殺菌運転時から予約外で緊急に入浴する場合には、先ず風呂保温運転手段１９に入力され、その信号を受けて、運転制御手段２０は冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０から空気熱源蒸発器１７へ切替える。そして、加熱用熱交換器３の出口温度を第１信号の高温殺菌温度から低温の第２信号となるように循環ポンプ２の流量制御をおこなう。よって、温調熱交換器５における湯温低下はなくなり、また加熱温度は低くなるため、圧縮機７の加熱能力増加とともに高効率運転となる。よって、風呂保温運転時の急速保温と省エネルギー化をはかることができる。
【００３５】
（実施例６）
つぎに、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ないし５と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。２１は給湯熱交換器であり、凝縮器１３と並列に設けられている。２２は水熱交換器であり、給湯熱交換器２１と熱交換関係を有する。２３は貯湯槽、２４は給湯循環ポンプであり、貯湯槽２３の下部から水熱交換器２２ならびに貯湯槽２３の上部に水を循環する。２５は温度検知手段であり、加熱用熱交換器３へ流入する流体温度を検出する。２６は切替え制御手段であり、温度検知手段２５の信号で冷媒の凝縮作用を凝縮器１３か給湯熱交換器２１のいずれかに切替える制御をおこなう。
【００３６】
つぎに、上記構成において動作を説明する。浴槽１から流出する湯温を温度検知手段２５が検出し、その信号を切替え制御手段２６に送る。切替え制御手段２６は温度検知手段２５の信号が所定温度の信号に達すると、圧縮機７から流出した高温高圧の冷媒ガスが給湯熱交換器２１へ流れるように切り替える。そして、圧縮機７の凝縮熱は水熱交換器２２で貯湯槽１の下部から流れてきた低温水を加熱するのに利用され、加熱された湯は貯湯槽１の上部に貯湯される。また、浴槽１の湯温が所定温度以下に下がると、温度検知手段２５は切替え制御手段２６に信号を送り、圧縮機７から流出する高温高圧の冷媒ガスが凝縮器１３へ流れるように切り替える。そして、浴槽１から送られてきた水を加熱用熱交換器３で加熱する。よって、浴槽の保温運転と貯湯槽への貯湯運転を効率的におこなうことができる。
【００３７】
（実施例７）
つぎに、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ないし６と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。２７は水交換運転手段であり、浴槽１の水を取り替える際におこなう。２８は切替え制御手段であり、水交換運転手段２７の信号を受けて、冷媒の凝縮作用を凝縮器１３から給湯熱交換器２１に切替えるとともに冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０へ切替える。
【００３８】
つぎに、上記構成において動作を説明する。浴槽１の水を取り替える場合には、先ず水交換運転手段２７に信号が入力され、その信号は切替え制御手段２８へ送られる。そして、冷媒の凝縮作用を凝縮器１３から給湯熱交換器２１へ切り替えるとともに冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０へ切替える制御がおこなわれる。そして、浴槽１の残湯は循環ポンプ２によって、加熱用熱交換器３を通り、温調熱交換器５に流入し、ここで、残湯は水冷蒸発器１０を流れる低温の液冷媒に吸熱され、温度低下し、浴槽１に返る。一方、水冷蒸発器１０で浴槽残湯熱を吸熱し、蒸発ガス化した冷媒は圧縮機７に吸入され、ここで圧縮されて高温高圧ガスとなり、給湯熱交換器２１に流入する。そして、貯湯槽１の下部から送られてきた低温の水を水熱交換器２２を介して加熱し、加熱された湯が貯湯槽１の上部に貯湯される。よって、浴槽の残湯エネルギーは貯湯運転時の圧縮機の吸熱源として利用できる。従って、浴槽水の入れ替え時に浴槽残湯エネルギーを有効活用することができる。
【００３９】
（実施例８）
つぎに、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ないし８と同じ構成、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。２９は温度検知手段であり、温調熱交換器５の出口流体温度を検出する。３０は切替え制御手段であり、温度検知手段２９の信号を受けて冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０から空気熱源蒸発器１７へ切り替える。
【００４０】
つぎに、上記構成において動作を説明する。浴槽１の残湯は水冷蒸発器１０で冷媒に吸熱され、温度低下する。この運転が継続されると風呂循環回路系の残湯温度はしだいに低下し、いずれ凍結温度に近づく。その際に、温度検知手段２９は温調熱交換器５の出口の流体温度を検出し、その信号を切替え制御手段３０に発信する。そして、切替え制御手段３０は冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０から空気熱源蒸発器１７へ切り替える。そして、冷媒は大気熱を吸熱して貯湯運転を継続する。よって、浴槽残湯エネルギーを活用する場合において、風呂循環回路系の循環ポンプ２および配管系などが凍結することもないため、機器の信頼性は向上する。
【００４１】
（実施例９）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。３１は冷媒温度検知手段であり、水冷蒸発器１０の入口に設けられ、冷媒温度を検出する。３２は外気温度検知手段であり、外気温度を検出する。３３は切替え制御手段であり、冷媒温度検知手段３１の信号と外気温度検知手段３２の信号を比較して、冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０か空気熱源蒸発器１７かを選択して切替える。
【００４２】
つぎに、上記構成において動作を説明する。残湯を吸熱源とした貯湯運転中において、切替え制御手段３３は冷媒温度検知手段３１の信号と外気温度検知手段３２の信号を受けて比較する。残湯を圧縮機１の吸熱源として利用した方が高効率の場合には、例えば、現在の外気温度において大気熱を空気熱源蒸発器１７で吸熱した場合の冷媒の蒸発温度を予測し（外気温度と蒸発温度の関係は事前に把握できている）、現在の残湯を吸熱源とした場合の冷媒温度検知手段３１の信号から冷媒の蒸発温度を判断し、残湯を吸熱源とした場合の方が蒸発温度が高いとなった場合には、継続して冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器１０でおこなう。逆に、大気熱を吸熱源として利用した方が高効率の場合には、冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器１７でおこなうように切り替える。よって、貯湯運転時に効率のよい熱源を選択して運転するため、高効率化をはかることができる。
【００４３】
（実施例１０）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。３４は冷媒温度検知手段であり、空気熱源蒸発器１７の入口に設けられ、冷媒温度を検出する。３５は切替え制御手段であり、冷媒温度検知手段３４の信号を受けて冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器１７から水冷蒸発器１０へ切り替える制御をおこなう。
【００４４】
つぎに、上記構成において動作を説明する。冬季厳寒時の貯湯運転において、空気熱源蒸発器１７で冷媒の蒸発作用をおこなう場合に、着霜が生じる。それを冷媒温度検知手段３４が検知し、その信号を切替え制御手段３５に送る。そして、切替え制御手段３５は冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器１７から水冷蒸発器１０へ切り替える。よって、圧縮機７は外気温度より高温の浴槽１の残湯を吸熱源として貯湯運転を継続することができるため、冬季着霜条件下での貯湯運転時の高効率化をはかることができる。
【００４５】
（実施例１１）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。３６は給湯循環ポンプであり、ＤＣ電源などを用いて流量を可変することができる。３７は温度検知手段であり、水熱交換器２２の出口の流体温度を検出する。３８はポンプ制御手段であり、温度検知手段３７の信号に基づき、水熱交換器２２の出口流体温度が所定温度となるように給湯循環ポンプ３６の流量を可変する。３９はクロックであり、運転開始から時間を計測する。４０は冷媒温度検知手段であり、圧縮機７の出口冷媒温度を検出する。４１は運転制御手段であり、運転開始時は冷媒の凝縮作用を凝縮器１３でおこない、その後、クロック３９の信号あるいは冷媒温度検知手段４０の信号に基づき、冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器２１へ切替える制御をおこなう。
【００４６】
つぎに、上記構成において動作を説明する。運転制御手段４１は運転開始時においては、冷媒の凝縮作用を凝縮器１３でおこなう制御をする。そして、運転立ち上げ開始とともに圧縮機７の出口の冷媒温度は上昇しはじめる。そのため、凝縮器１３で加熱される水は所定温度より低い状態で流出し、その後、圧縮機７の出口の冷媒温度が上昇して安定すると加熱される水温も所定湯温が得られるようになる。そのため、運転制御手段４１は運転開始から所定時間経過後をクロック３９の信号に基づき、あるいは圧縮機７の出口の冷媒温度を検出する冷媒温度検知手段４０の信号に基づき、冷媒の凝縮作用を凝縮器１３から給湯熱交換器２１へ切替える制御をおこなう。そして、水熱交換器２２の出口の湯温が所定温度となるように、ポンプ制御手段３８は給湯循環ポンプ３６の流量を可変する。よって、貯湯運転時において、運転立ち上がり時に低温水が貯湯槽上部に流入するのを防止することができるため、貯湯槽内の残湯温度を下げることはない。
【００４７】
（実施例１２）
つぎに、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、動作するものについては、同一符号とし、説明を省略する。４２は第１の温度検知手段であり、水熱交換器２２の出口流体温度を検出する。４３は第２の温度検知手段であり、水熱交換器２２の入口流体温度を検出する。４４はポンプ制御手段であり、第１の温度検知手段４２の信号に基づき、給湯循環ポンプ３６の流量を可変する。４５は切替え制御手段であり、第２の温度検知手段４３の信号に基づき、冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器２１から凝縮器１３へ切り替える。
【００４８】
つぎに、上記構成において動作を説明する。入浴が終わる深夜時間帯において、運転の最初は第１の温度検知手段４２の信号に基づき、水熱交換器２２の出口流体温度が所定温度になるように、ポンプ制御手段４４は給湯循環ポンプ３６の流量を可変する。そして、水熱交換器２２から流出する所定温度の湯が貯湯槽２３の上部から貯湯されていく。この運転がくり返されて貯湯槽２３内の湯面はしだいに下がり、貯湯槽２３全体に高温湯が貯湯される。そして、高温湯が水熱交換器２２の入口に達すると、第２の温度検知手段４３が検出し、その信号に基づき切替え制御手段４５は冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器２１から凝縮器１３へ切り替え、風呂の保温運転をおこなう。よって、深夜時間帯に先ず貯湯運転をおこない、朝方に風呂保温運転をおこなうため、深夜の浴槽からの放熱は少なくなるとともに朝の入浴ができる。よって、貯湯運転と風呂保温運転をおこなう場合のシステム効率の向上をはかることができる。尚、本発明の実施例では第２の温度検知手段４３を水熱交換器２２の出口に設けているが、貯湯槽２３の所定貯湯量となる表面に設けても、同様の効果がある。この場合には、貯湯槽２３に必要な湯量だけ貯湯運転し、風呂保温運転に切り替わる。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明のヒートポンプ風呂浄化システムによれば、次の効果を奏する。浴槽の水は制御手段によって、加熱用熱交換器で雑菌が死ぬ温度になるように、温度検知手段の信号に基づき循環ポンプの流量制御をおこなう。そして、加熱用熱交換器から流出する高温の湯は温調熱交換器に流入し、ここで、水冷蒸発器を流れる圧縮機の低温吸入冷媒ガスに熱を奪われて、温度を下げ、濾過手段で濾過されて、浴槽にもどる。従って、紫外線ランプを具備することもなく殺菌浄化できる。また、浴槽水は高温で殺菌された後、適温に冷却されて、濾過され、浴槽にもどるため、高温にともなう浴槽の材質劣化はない。そして、入浴時に高温湯が浴槽にもどることもないため、快適な入浴ができる。
【００５０】
また、浄化殺菌運転時から予約外で緊急に入浴する場合には、先ず風呂保温運転手段に入力され、その信号を受けて、運転制御手段は冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器から空気熱源蒸発器へ切替え、そして、加熱用熱交換器の出口温度を第１信号の高温殺菌温度から低温の第２信号となるように循環ポンプの流量制御をおこなう場合、温調熱交換器での湯温低下はなくなり、また加熱温度は低くなるため、圧縮機での加熱能力は増加するとともに高効率運転となる。よって、風呂保温運転時の省エネルギー化をはかることができる。
【００５１】
また、浴槽の水を取り替える場合には、先ず水交換運転手段に信号が入力され、その信号は切替え制御手段に送られ、冷媒の凝縮作用を凝縮器から給湯熱交換器に切り替え、また冷媒の蒸発作用を前記水冷蒸発器へ切替える制御がおこなわれる。そして、浴槽の残湯は循環ポンプによって、加熱用熱交換器を通り、温調熱交換器に流入する。その際に、残湯は水冷蒸発器を流れる低温の液冷媒に吸熱され、温度低下し、浴槽に返る。一方、水冷蒸発器でガス化した冷媒は圧縮機に吸入され、ここで圧縮されて高温高圧ガスとなり、給湯熱交換器に流入する。そして、貯湯槽の下部から送られてきた低温の水を水熱交換器で加熱し、貯湯槽の上部に貯湯する場合、浴槽の残湯エネルギーは貯湯運転時の圧縮機の吸熱源として利用できる。従って、浴槽水の入れ替え時に浴槽残湯エネルギーを有効活用することができる。
【００５２】
また、浴槽の残湯は水冷蒸発器で吸熱されるため、温度低下する。この運転が継続されると凍結温度に近づく。その際に、温度検知手段は温調熱交換器出口の流体温度を検出し、その信号を切替え制御手段に発信する。そして、切替え制御手段は冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器から空気熱源蒸発器に切り替える場合、浴槽残湯エネルギーを活用する場合において、機器の信頼性が向上する。
【００５３】
また、残湯を吸熱源とした貯湯運転中に、切替え制御手段は冷媒温度検知手段の信号と外気温度検知手段の信号を受けて比較する。そして、残湯を圧縮機の吸熱源として利用した方が高効率の場合には、継続して冷媒の蒸発作用を水冷蒸発器でおこなう。逆に、外気の空気を吸熱源として利用した方が高効率の場合には、冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器でおこなうように切り替える場合、貯湯運転時の高効率化をはかることができる。
【００５４】
また、冬季厳寒時の貯湯運転において、空気熱源蒸発器で冷媒の蒸発作用をおこなう場合に、着霜が生じ、それを冷媒温度検知手段が検知し、その信号を切替え制御手段に送る。そして、切替え制御手段は冷媒の蒸発作用を空気熱源蒸発器から水冷蒸発器へ切り替える場合、圧縮機は外気温度より高温の浴槽の残湯を吸熱源として貯湯運転を継続することができるため、冬季着霜条件下での貯湯運転時の高効率化をはかることができる。
【００５５】
また、運転制御手段は運転開始時においては、冷媒の凝縮作用を凝縮器でおこない、運転開始から所定時間経過後、あるいは圧縮機の出口冷媒温度を検知して、冷媒の凝縮作用を凝縮器から給湯熱交換器へ切替える制御をおこなう場合、貯湯運転時において、運転立ち上がり時に低温水が貯湯槽上部に流入するのを防止することができるため、貯湯槽内の残湯温度を下げることはない。
【００５６】
また、入浴が終わった後の深夜時間帯において、運転の最初は第１の温度検知手段の信号に基づき、水熱交換器の出口流体温度が所定温度になるように、ポンプ制御手段は給湯循環ポンプの流量を可変し、水熱交換器から流出する所定温度の湯が貯湯槽上部からしだいに貯湯され、貯湯槽全体に高温湯が貯湯され、高温湯が水熱交換器の入口に達すると、第２の温度検知手段が検出し、その信号に基づき切替え制御手段は冷媒の凝縮作用を給湯熱交換器から凝縮器へ切り替え、風呂の保温運転をおこなう場合、深夜時間帯に先ず貯湯運転をおこない、朝方に風呂保温運転をおこなうため、深夜の浴槽からの放熱は少なくなるとともに朝の入浴ができる。従って、深夜時間帯に貯湯運転と風呂保温運転をおこなう場合のシステム効率は向上する。
【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風呂浄化システムの構成図
【図２】  同実施例２におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図３】  同実施例３におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図４】  同実施例４におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図５】  同実施例５におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図６】  同実施例６におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図７】  同実施例７におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図８】  同実施例８におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図９】  同実施例９におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図１０】  同実施例１０におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図１１】  同実施例１１におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図１２】  同実施例１２におけるヒートポンプ風呂浄化システムの構成図
【図１３】  従来例の風呂浄化システムの構成図
【符号の説明】
１  浴槽
２  循環ポンプ
３  加熱用熱交換器
４  熱源
５  温調熱交換器
６  濾過手段
７  圧縮機
８  凝縮器
９  減圧装置
１０  水冷蒸発器
１１、１５、１８、２５、２９、３７  温度検知手段
１２、１６  制御手段
１３  凝縮器
１４  殺菌タンク
１７  空気熱源蒸発器
１９  風呂保温運転手段
２０  運転制御手段
２１  給湯熱交換器
２２  水熱交換器
２３  貯湯槽
２４  給湯循環ポンプ
２６、２８、３０、３３、３５、４５  切替え制御手段
２７  水交換運転手段
３１、３４、４０  冷媒温度検知手段
３２  外気温度検知手段
３６  給湯循環ポンプ
３８、４４  ポンプ制御手段
３９  クロック
４１  運転制御手段
４２  第１の温度検知手段
４３  第２の温度検知手段
【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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