(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に接続される循環水路内の浴槽水を加熱する追焚き用熱交換器と、給湯用の給湯水路内の水道水を加熱する給湯用熱交換器と、追焚き用熱交換器の熱源である風呂バーナへの燃焼用空気の供給及び給湯用熱交換器の熱源である給湯バーナへの燃焼用空気の供給に共用されるファンとを備えており、追焚きするために風呂バーナに燃焼用空気を供給すると給湯バーナにも燃焼用空気が供給される風呂給湯機の制御方法において、追焚き中に、給湯用熱交換器内の水道水の凍結を防止するために給湯バーナを作動させて浴槽内に湯張り給湯をすることを特徴とする風呂給湯機の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂給湯機の制御方法に関し、特に風呂給湯機の熱交換器内の水が凍結することを防止する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
風呂給湯機としては、熱交換器の雰囲気（室外設置の場合は外気）の温度が氷点下になると熱交換器内の水が凍結して熱交換器が破損するおそれがあるので、熱交換器に取り付けた電熱ヒータに通電し熱交換器の凍結を防止するもの（特開平６−２６５２０８号公報参照）や、熱交換器の熱源であるバーナを燃焼させて熱交換器の凍結を防止するもの（特開平１０−２６４１３号公報参照）がある。
【０００３】
ところで、風呂給湯機としては、追焚き用熱交換器と給湯用熱交換器とを備え、追焚き用熱交換器の熱源である風呂バーナ及び給湯用熱交換器の熱源である給湯バーナに、燃焼用空気を１つのファンで供給する、いわゆるファン共用タイプのものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記ファン共用タイプの風呂給湯機で追焚きすると、給湯用熱交換器にも送風される。従って、冷気が給湯用熱交換器に供給され、給湯用熱交換器内の水道水が凍結し易くなる。この場合に、給湯用熱交換器内の水道水の凍結を電熱ヒータで防止すると、冷気が送風される分だけ発熱量が大きい電熱ヒータを備える必要があり、給湯用熱交換器が大型化し、製造コストがアップする問題がある。
【０００５】
一方、非通水状態で給湯バーナを燃焼させて防止する方法も考えられるが、給湯用熱交換器を空焚きし、あるいは過熱するおそれがあり好ましくない。
【０００６】
本発明は、以上の問題点が解決された風呂給湯機の制御方法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、浴槽に接続される循環水路内の浴槽水を加熱する追焚き用熱交換器と、給湯用の給湯水路内の水道水を加熱する給湯用熱交換器と、追焚き用熱交換器の熱源である風呂バーナへの燃焼用空気の供給及び給湯用熱交換器の熱源である給湯バーナへの燃焼用空気の供給に共用されるファンとを備えており、追焚きするために風呂バーナに燃焼用空気を供給すると給湯バーナにも燃焼用空気が供給される風呂給湯機の制御方法において、追焚き中に、給湯用熱交換器内の水道水の凍結を防止するために給湯バーナを作動させて浴槽内に湯張り給湯をすることを特徴とする。
【０００８】
風呂給湯機で浴槽内へ湯張り給湯すると、給湯バーナが燃焼されて給湯用熱交換器内の水道水の凍結が防止され、しかも給湯用熱交換器内が通水状態になるので空焚きのおそれがない。また、凍結防止のために発熱量が大きい電熱ヒータを備える必要がない。
【０００９】
ところで、給湯用熱交換器内の水道水の凍結を防止するために給湯バーナを燃焼させたときに沸かした湯を、いずれかの出湯口から使用者が要求していないのに出湯させると、例えば洗浄・乾燥済みの浴槽や食器を出湯により濡らすなどの不具合が生ずるおそれがあり好ましくない。また、沸かした湯を排水してしまうとエネルギや資源のロスになり好ましくない。そこで本発明では給湯用熱交換器が凍結し易い追焚き中は浴槽内に必ず浴槽水があり、その後浴槽水を必ず使用することに着目し、前記凍結防止のための給湯を、浴槽内への湯張り給湯にした。このようにすれば、浴槽水がある浴槽内に湯張り給湯することとなるので、使用者の意に反して浴槽や食器を濡らすなどの上記不具合が生ずることがない。また、湯張り給湯された湯は浴槽水として入浴時に使用されるので、エネルギや資源のロスが生ずることもない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１は浴槽であり、浴槽１への湯張り給湯及び浴槽１内の浴槽水の追焚きを風呂給湯機２により行う。浴槽水を循環させる循環水路１１は浴槽１に形成された吸込口１１ａ及び吐出口１１ｂで接続されている。循環水路１１には浴槽１の吸入口１１ａから吸引された浴槽水の温度を検出する水温センサ１２ａと、水流が生じているときにオンになる水流スイッチ１２ｂとが設置されている。また、循環水路１１には給湯水路１３から分岐された湯張り給湯水路１３ａの下流端が湯張り弁１４を介して接続されており、給湯水路１３から湯張り給湯水路１３ａ及び循環水路１１を経由して浴槽１内に湯張り用の湯が供給される。給湯水路１３には、流水量を検出する流量センサ１５ａと、出湯温センサ１５ｂが設置されている。
【００１１】
風呂給湯機２は、浴槽１内の湯水を循環水路１１に循環させるポンプ２１と、浴槽１内の湯水を加熱し追焚きする追焚き用熱交換器２２と、給湯水路１３内の水道水を加熱する給湯用熱交換器２３とを備える。給湯用熱交換器２３内の給湯水路１３には熱交換器内の水の凍結を防止するための電熱ヒータ２４が設置されている。追焚き用熱交換器２２は熱源である風呂バーナ２２ａを備え、給湯用熱交換器２３は熱源である給湯バーナ２３ａを備える。風呂バーナ２２ａ及び給湯バーナ２３ａにはそれぞれ燃料ガスを供給するガス管２２ｂ，２３ｂが接続されており、各ガス管２２ｂ，２３ｂにはガスを供給し、供給を停止する電磁弁２２ｃ，２３ｃが介設されている。両ガス管２２ｂ，２３ｂは上流側で合流しており、合流部分にガス供給量を調節する比例弁２５が介設されている。つまり、比例弁２５は、風呂バーナ２２ａへの燃料ガスの供給量の調節と、給湯バーナ２３ａへの燃料ガスの供給量の調節とに共用されている。なお両熱交換器２２，２３内にはそれぞれ点火プラグ２２ｄ，２３ｄ及び炎検知センサ２２ｅ，２３ｅが設置されている。
【００１２】
また、風呂給湯機２は、風呂バーナ２２ａ及び給湯バーナ２３ａに燃焼用空気を送風するファン２６を備える。本実施形態の風呂給湯機２は、いわゆるファン共用タイプであり、追焚き及び給湯（浴槽１内への湯張り給湯又は蛇口１３ｂへの給湯）のいずれか一方を行うと、ファン２６から両熱交換器２２，２３に燃焼用空気が送風される。なお、ファン２６の空気吸込口には外気温を検出する外気温センサ２７が設置されている。
【００１３】
そして、風呂給湯機２は、上記各所に設置される各センサからの信号を受信するコントローラ（図示せず）を備えており、水流の有無や浴槽水の温度等の受信信号に基づいて追焚き及び湯張り給湯を含む給湯を制御している。また、コントローラはリモコン（図示せず）を備えており、入浴者等の操作で追焚きや湯張り給湯が可能である。
【００１４】
リモコンからの命令あるいはコントローラでの制御により追焚き及び給湯する場合には、風呂給湯機２は次のような動作をする。
【００１５】
追焚きの場合は、まずポンプ２１を作動させ、循環水路１１の水流スイッチ１２ｂがオンになり浴槽１内に浴槽水があることを確認すると、燃焼開始動作により風呂バーナ２２ａを燃焼させて追焚きを開始する。風呂バーナ２２ａの燃焼開始動作は、ファン２６を作動させて燃焼用空気を供給すると共に追焚き用熱交換器２２の点火プラグ２２ｄに通電して火花を飛ばし、風呂ガス管２２ｂの電磁弁２２ｃを開弁し、比例弁２５を所定開度に調節する動作からなる。そして、入浴者の操作によるリモコンからの停止命令あるいは浴槽１内の湯温が設定温度になると、電磁弁２２ｃを閉じ、ポンプ２１及びファン２６を停止させて追焚きを終了する。
【００１６】
また、湯張り給湯の場合は、まず使用者の操作によるリモコンからの湯張り開始命令によって湯張り弁１４が開弁して、水道水を給湯水路１３に通水し、湯張り給湯水路１３ａ及び循環水路１１を経由させて浴槽１内へ供給する。そして、流量センサ１５ａが所定の給湯作動水量以上を検出すると、給湯バーナ２３ａを風呂バーナ２２ａの燃焼開始動作と同様の動作で燃焼させて給湯水路１３内の水道水を加熱し、浴槽１内への湯張り給湯を開始する。この後、図示しない水位センサ等により浴槽１内の水位が所定水位になると、湯張り弁１４及び電磁弁２３ｃを閉じ、ポンプ２１及びファン２６を停止させて湯張り給湯を終了する。
【００１７】
なお、給湯水路１３に接続される蛇口１３ｂへ給湯する場合は、使用者によって蛇口１３ｂが開けられ給湯水路１３の流量センサ１５ａが所定の給湯作動水量以上を検出すると、給湯バーナ２３ａを燃焼させて給湯を開始し、蛇口１３ｂが閉じられて流量センサ１５ａが検出する流水量が給湯作動水量より少なくなると、電磁弁２３ｃを閉じ、ポンプ２１及びファン２６を停止させて給湯を終了する。
【００１８】
ところで、本実施形態の風呂給湯機２では給湯用熱交換器２３内の水の凍結を防止するために、外気温センサ２７で検出される外気温が所定の温度（本実施形態では３．５℃）以下になると電熱ヒータ２４に通電して給湯用熱交換器２３を保温しているが、更に、追焚き中は次に説明する給湯用熱交換器凍結防止制御を行っている。図２のフローチャートを参考に制御の流れを説明する。
【００１９】
まず追焚き中か否かを炎検知センサ２２ｅで検出し（Ｓ１）、追焚き中でなければ処理を終了する。ここで追焚き中であれば（Ｓ１）、給湯中か否かを炎検知センサ２３ｅで検出し（Ｓ２）、給湯中であれば処理を終了する。また、給湯中でなければ外気温Ｔが凍結予防温度Ｔｈ（−３℃）以下か否か判断し（Ｓ３）、外気温Ｔが凍結予防温度Ｔｈより高ければ処理を終了する。一方、凍結予防温度Ｔｈ以下であれば時間計測を開始し（Ｓ４）、所定時間（６０秒）が経過すると（Ｓ５）、湯張り弁１４を開弁して給湯水路１３に水道水を通水し（Ｓ６）、水道圧で湯張り給湯水路１３ａを経由して循環水路１１に送り込む。この後、流量センサ１５ａで検出される水道水の流水量が所定の給湯作動水量（３リットル／分）以上か否か検出し（Ｓ７）、所定の給湯作動水量以上であれば給湯バーナ２３ａの燃焼を上述した手順で開始して給湯用熱交換器２３内の水道水を加熱し、浴槽１内への湯張り給湯を開始する（Ｓ８）。なお、追焚き中は、作動するポンプ２１により循環水路１１を浴槽水が循環しており、湯張り給湯水路１３ａから循環水路１１に送り込まれた湯張り給湯用の湯は浴槽水と混合して吐出口から浴槽１内に吐出される。湯張り給湯を５秒間行うと（Ｓ９）、湯張り弁１４及び電磁弁２３ｃを閉じ、湯張り給湯を終了する（Ｓ１０）。終了後、再び時間計測を開始し（Ｓ１１）、所定のインターバル時間（３０分）が経過すると（Ｓ１２）、処理を終了する。
【００２０】
一方、流量センサ１５ａが検出する給湯水路１３内の水道水の流水量が所定の給湯作動水量以上にならないまま（Ｓ７）、所定の待機時間（１分）が経過すると（Ｓ１３）、給湯バーナ２３ａを燃焼させることなく、湯張り弁１４を閉弁して処理を終了する。このようにすれば、流水量が所定の給湯作動水量よりも少量の状態で給湯バーナ２３ａが燃焼されて、給湯熱交換器２３が過熱され、あるいは空焚き状態になるおそれがない。そして、終了後、適宜の時間が経過すると（本実施形態では直ぐに）追焚き中か否かを検出し（Ｓ１）、給湯用熱交換器凍結防止制御を繰り返す。
【００２１】
このように制御すれば、追焚き時にファンによって給湯用熱交換器２３に冷気が送風されても、給湯バーナ２３ａが燃焼されて給湯用熱交換器２３内の水道水の凍結が防止される。また、従来のように発熱量の大きい電熱ヒータを設置して追焚き時の給湯用熱交換器２３内の水道水の凍結を防止する必要がなく、給湯用熱交換器の大型化や製造コストアップを防止できる。そして、給湯中は必ず給湯用熱交換器内が通水状態になるので空焚きのおそれがない。
【００２２】
また、追焚きを行う場合は浴槽１内に必ず湯水がある。従って、給湯用熱交換器２３内の水道水の凍結防止のために湯張り給湯したときに、使用者の意に反して、洗浄・乾燥済みの浴槽を濡らすなどの不具合が生ずることがない。また、追焚きするのは、浴槽水を使用するからであり、凍結防止のための湯張り給湯がエネルギや資源のロスになることはない。凍結防止制御における湯張り給湯時間は適宜選択できるが、通常は本実施形態のように５秒程度であるので、湯張り給湯による浴槽１内の湯水の増加は少量である。なお、追焚き中は電熱ヒータ２４への通電を停止しバーナの燃焼だけで加熱して凍結を防止しても良い。
【００２３】
ところで、給湯のみ行う状態では、ファン２６により追焚き用熱交換器２２に燃焼用空気が供給されるので、外気温が氷点下の場合は追焚き用熱交換器２２内の湯水が凍結し易い。ところが、追焚き用熱交換器２２内に配管される循環水路１１内の水は、浴槽１内に浴槽水がない場合は、ポンプ２１を作動させることで吐出口１１ｂから吐出させることができるので、予め吐出させておけば追焚き用熱交換器２２内で水が凍結することはなく、上述のような凍結防止制御をする必要はない。一方、浴槽１に浴槽水が張られている場合は、ポンプ２１を作動させて循環水路１１内の浴槽水を循環させるだけで追焚き用熱交換器２２内の浴槽水の凍結を防止できる。
【００２４】
なお、給湯水路１３ａに流量調節器を設けて、凍結防止のための湯張り給湯時の流水量を、給湯バーナ２３ａへのガス供給量と共に絞るようにしても良い。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ファン共用タイプの風呂給湯機における給湯用熱交換器内の水道水の凍結を、発熱量が大きい電熱ヒータを備えることなく防止でき、給湯用熱交換器の大型化や製造コストアップを防止できる。また給湯用熱交換器を空焚きすることがなく、エネルギや資源のロスが生ずることもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る風呂給湯機を示す概略構成図
【図２】追焚き中の給湯用熱交換器凍結防止制御の流れを示すフローチャート
【符号の説明】
１      浴槽            ２    風呂給湯機
１１    循環水路          １３    給湯水路
２２    追焚き用熱交換器  ２２ａ  風呂バーナ
２３    給湯用熱交換器    ２３ａ  給湯バーナ
２６    ファン
【図１】
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【図２】
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