(57)【要約】  【課題】通水路内の水が凍結してしまうことを防止しつつ、水資源の有効利用性を向上させる。  【解決手段】通水路１１内の温度が設定温度以下となったときに通水路１１に水を流通させて、この水を浴槽１００へと給水している（ｓ５１０〜ｓ５４０）。そのため、通水路１１内の水が凍結しうる一定の温度範囲（上記実施形態では、＋３℃未満）を「設定温度」として設定しておけば、通水路内の凍結が予想されるときに、通水路１１に水を流通させることによって、通水路１１に存在する水の凍結を防止することができる。このとき、通水路１１の水は浴槽１００へと給水されることから、凍結の防止により通水路１１の破損を未然に防止することができるだけでなく、こうして流通させた水を浴槽１００に貯留して水資源の有効利用を図ることができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水された水を加熱して浴槽に出湯可能な給湯器であって、
当該給湯器外部から給水された水を前記浴槽まで流通させる通水路と、
前記通水路内の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された検出温度が、水の凍結温度に基づいて設定された所定の設定温度以下となったときに、前記通水路に水を流通させて、その水を前記浴槽に給水する給水手段と、を備えている
ことを特徴とする給湯器。
【請求項２】
前記給水手段は、前記検出温度が前記設定温度以下となっている場合、前記通水路に流通させる水の流量を調整する水量制御弁を、前記通水路に給水された水を加熱して浴槽に出湯する通常の動作モードより小さい開度となるように制御して、前記通水路に水を流通させる
ことを特徴とする請求項１に記載の給湯器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に出湯可能な給湯器に関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯器は、供給された水をバーナや電気ヒータ等の加熱手段を用いて加熱し、こうして加熱した温水を浴槽等に供給する装置である。
この種の給湯器では、冬期等の気温が低い環境下で動作していないとき、給湯器内の通水路（通水管）に残存する水が凍結して通水路が破損してしまうおそれがあるため、このような凍結を防止するための技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の発明では、凍結が予想されるときに、給湯回路（通水路）に水を通水（流通）させることにより、通水路に存在する水の凍結を防止し、通水路の破損を未然に防止している（特許文献１など）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１８８８１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発明では、凍結防止のために通水路を通水（流通）させた水をそのまま排水しているので、水資源の有効利用という観点から、好ましい手段とは言い難い。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑み、通水路内の水が凍結してしまうことを防止しつつ、水資源の有効利用性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため第１の構成（請求項１）は、給水された水を加熱して浴槽に出湯可能な給湯器であって、当該給湯器外部から給水された水を前記浴槽まで流通させる通水路と、前記通水路内の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された検出温度が、水の凍結温度に基づいて設定された所定の設定温度以下となったときに、前記通水路に水を流通させて、その水を前記浴槽に給水する給水手段と、を備えている。
【０００８】
このように構成された給湯器によれば、通水路内の温度が設定温度以下となったときに通水路に水を流通させて、この水を浴槽へと給水している。
そのため、通水路内の水が凍結しうる一定の温度範囲を「設定温度」として設定しておけば、通水路内の凍結が予想されるときに、通水路に水を流通させることによって、通水路に存在する水の凍結を防止することができる。
【０００９】
このとき、通水路の水は浴槽へと給水されることから、凍結の防止により通水路の破損を未然に防止することができるだけでなく、こうして流通させた水を浴槽に貯留して水資源の有効利用を図ることができる。
【００１０】
この構成における給水手段は、例えば、通水路から浴槽へと至る経路を開放または閉鎖する弁が設けられている場合において、この弁の開度を制御して給水を行うようにすればよい。この場合、弁の開度については特に限定されず、例えば、通水路に給水された水を加熱して浴槽に出湯する通常の動作モードにおける開度と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００１１】
この後者のように弁の開度を異ならせる場合の具体的な構成としては、以下に示す第２の構成（請求項２）のようにすることが考えられる。
第２の構成において、前記給水手段は、前記検出温度が前記設定温度以下となっている場合、前記通水路に流通させる水の流量を調整する水量制御弁を、前記通水路に給水された水を加熱して浴槽に出湯する通常の動作モードより小さい開度となるように制御して、前記通水路に水を流通させる。
【００１２】
この構成であれば、凍結防止のために通水路を流通させる水量が不必要に大きくなってしまうことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】給湯器の全体構成を示す図
【図２】手動給湯動作を示すフローチャート
【図３】風呂給湯動作を示すフローチャート
【図４】予約運転動作を示すフローチャート
【図５】凍結防止動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（１）全体構成
給湯器は、図１に示すように、給水された水を加熱して出湯する給湯部１と、浴槽１００に貯留された水を保温する保温部３と、各部の動作を制御する制御部５と、を備える。
【００１５】
給湯部１は、外部から給水される水を出湯箇所まで通水する通水路１１、通水路１１の途中に介挿された給湯側熱交換器１３、通水路１１において給湯側熱交換器１３が設けられた経路を加熱するガスバーナ１５などで構成されている。なお、本実施形態においては、浴槽１００、および、給湯栓２００直下が出湯箇所となっている。
【００１６】
これらのうち、通水路１１には、給湯側熱交換器１３より上流側に、外部から給水される水の温度（入水温度）を検出する入水温検出センサ１７が設けられ、同経路の下流側２箇所に、この経路を経て加熱された水の温度を検出する加熱温度検出センサ１９が設けられている。
【００１７】
また、通水路１１には、上流側（給水側）から順に、給水される水を濾過するストレーナ２１、給水される水の水量を検出する水量センサ２３、通水路１１における水量を制御する水量制御弁２５が設けられている。
【００１８】
また、通水路１１の下流側（出湯箇所側）では、浴槽１００側へと至る風呂行き流路２７が分岐しており、この風呂行き流路２７には、風呂行き流路２７を開閉して通水を制御する通水弁２８、風呂行き流路２７を経て浴槽１００側へと供給された水量（総量）を検出するための落とし込み水量センサ２９が設けられている。
【００１９】
なお、通水路１１には、通常の給水源（水道管）だけでなく、太陽光温熱器３００からの給水を受けるための温熱路３１０を接続可能とし、この太陽光温熱器３００からも選択的に給水を受けられるように構成してもよい。
【００２０】
保温部３は、浴槽１００との間で水を循環可能な経路として浴槽１００に接続された循環路３１、浴槽１００に貯留された水を浴槽１００と循環路３１との間で循環させる循環ポンプ３３、循環路３１における一部経路の外周に設けられた保温側熱交換器３５、循環路３１において保温側熱交換器３５が設けられた経路を加熱するガスバーナ３７、循環路３１における一部経路の外周に設けられた送風側熱交換器４１、循環路３１において送風側熱交換器４１が設けられた経路に向けて送風する送風機４３などで構成されている。
【００２１】
これらのうち、循環ポンプ３３は、循環路３１において水が循環する経路の上流側、具体的には保温側熱交換器３５と浴槽１００との間に設けられている。
また、循環路３１には、水が循環する経路の上流側に、浴槽１００に貯留されていた水の温度を検出する浴槽温度検出センサ４５が設けられ、同経路の下流側に、保温側熱交換器３５が設けられた経路を経て加熱された水の温度を検出する加熱温度検出センサ４７が設けられている。
【００２２】
また、この循環路３１には、水が循環する経路の上流側、具体的には浴槽１００と循環ポンプ３３との間に風呂行き流路２７が接続されており、風呂行き流路２７から供給される水は、この接続部から循環路３１を介して浴槽１００に落とし込まれる。
【００２３】
また、送風側熱交換器４１は、循環路３１において水が循環する経路の下流側、具体的には保温側熱交換器３５が設けられた経路よりも下流側に設けられている。
制御部５は、内蔵するマイコンなどにより各部の動作を制御するコントローラ５１、浴室外でユーザの操作を受け付けるメインリモコン５３、浴室内でユーザの操作を受け付けるサブリモコン５５などで構成されている。これらのうち、サブリモコン５５には、浴槽１００周辺の外気温度を検出する外気温検出センサ５７が備えられている。
（２）給湯器の動作
上述した給湯器は、ユーザの操作を受けた際に、コントローラ５１が各部の動作を制御することにより、以下に示す各種動作を行う。なお、以下の動作は、スタンバイ状態（電源オン）になっていることを条件に行われる。
（２−１）手動給湯動作
はじめに、給湯栓２００が開かれることにより開始される手動給湯動作の手順を図２に基づいて説明する。
【００２４】
まず、コントローラ５１は、水量センサ２３に検出される通水路１１中の水量を監視し、その水量が一定以上になるまで待機状態となる（ｓ１３０：ＮＯ）。
そして、水量センサ２３に検出される水量が一定以上となった場合に（ｓ１３０：ＹＥＳ）、コントローラ５１は、ガスバーナ１５による通水路１１の加熱を開始させる（ｓ１４０）。このときの加熱は、加熱温度検出センサ１９に検出された温度が、あらかじめ設定された設定温度付近で保たれるように制御される。
【００２５】
その後、コントローラ５１は、水量センサ２３に検出される水量が一定以上となっている間（ｓ１５０：ＮＯ）、ガスバーナ１５による通水路１１の加熱を継続し、水量が一定未満となったら（ｓ１５０：ＹＥＳ）、その加熱を停止させる（ｓ１６０）。
【００２６】
ここまでの動作は、給湯器がスタンバイ状態となっている間、繰り返される。
なお、給湯器のスタンバイ状態が解除（電源オフ）された場合には、上述したガスバーナ１５による通水路１１の加熱は停止され、手動給湯動作が直ちに終了する。
（２−２）風呂給湯動作
続いて、ユーザがメインリモコン５３またはサブリモコン５５に対し、浴槽１００への給湯を行う旨の操作（例えば、特定のスイッチ操作）を行うことにより開始される風呂給湯動作の手順を図３に基づいて説明する。
【００２７】
まず、コントローラ５１は、通水弁２８に風呂行き流路２７を開放させることで、通水路１１から浴槽１００へと至る経路を形成する（ｓ２１０）。
次に、コントローラ５１は、水量制御弁２５を動作させることで、通水路１１への一定水量での入水を開始させる（ｓ２２０）。
【００２８】
そして、水量センサ２３に検出される水量が一定以上になるまで待機状態となり（ｓ２３０：ＮＯ）、水量が一定以上となった場合に（ｓ２３０：ＹＥＳ）、コントローラ５１は、ガスバーナ１５による通水路１１の加熱を開始させる（ｓ２４０）。このときの加熱は、上記と同様、設定温度付近で保たれるように制御される。
【００２９】
これにより、通水路１１から風呂行き流路２７および循環路３１の一部を介して、浴槽１００への出湯が行われるようになる。
その後、コントローラ５１は、落とし込み水量センサ２９にて検出された水量の総量が、あらかじめ設定された設定水量に到達するまでの間（ｓ２５０：ＮＯ）、ガスバーナ１５による通水路１１の加熱を継続し、水量の総量が設定水量に到達したら（ｓ２５０：ＹＥＳ）、その加熱を停止させる（ｓ２６０）。
【００３０】
次に、コントローラ５１は、水量制御弁２５を動作させることで、通水路１１への入水を停止させる（ｓ２７０）。
次に、コントローラ５１は、通水弁２８に風呂行き流路２７を閉鎖させることで、通水路１１から浴槽１００への経路を閉鎖する（ｓ２８０）。
上記のように、通水路１１への入水が停止され（ｓ２７０）、通水路１１から浴槽１００への経路が閉鎖され（ｓ２８０）、上述したガスバーナ１５による通水路１１の加熱が停止された後、風呂給湯動作が終了する。
【００３１】
次に、コントローラ５１は、浴槽１００に貯留された水の保温を行う「保温モード」に設定されているか否かがチェックされる（ｓ３１０）。この保温モードとは、浴槽１００に貯留された水の保温を行う動作モードであり、メインリモコン５３またはサブリモコン５５に対する特定の操作で設定または設定解除がなされる。
【００３２】
ここで「保温モード」に設定されていない場合（ｓ３１０：ＮＯ）、風呂給湯動作が終了する。
一方、「保温モード」に設定されている場合（ｓ３１０：ＹＥＳ）、コントローラ５１は、循環ポンプ３３を作動させることにより、浴槽１００に貯留された水の循環を開始させる（ｓ３２０）。
【００３３】
こうして、浴槽１００に貯留された水の循環が開始された後、コントローラ５１は、浴槽温度検出センサ４５により検出される温度を監視し、その温度が設定温度以上となっている間、待機状態となる（ｓ３３０：ＹＥＳ、ｓ３４０：ＮＯ）。この待機状態のときに「保温モード」が設定解除されると（ｓ３４０：ＹＥＳ）、循環ポンプ３３の停止により水の循環が停止させられた後（ｓ３９０）、風呂給湯動作が終了する。
【００３４】
一方、浴槽温度検出センサ４５により検出される温度が設定温度未満となったら（ｓ３３０：ＮＯ）、コントローラ５１は、ガスバーナ３７による循環路３１の加熱を開始させる（ｓ３５０）。このときの加熱は、加熱温度検出センサ４７に検出された温度が、設定温度付近で保たれるように制御される。
【００３５】
こうして、加熱温度検出センサ４７に検出された温度が設定温度未満となっている間（ｓ３６０：ＹＥＳ、ｓ３７０：ＮＯ）、コントローラ５１は、ガスバーナ３７による循環路３１の加熱を継続する。この加熱継続中にも、「保温モード」が設定解除されると（ｓ３７０：ＹＥＳ）、循環ポンプ３３の停止により水の循環が停止させられた後（ｓ３９０）、風呂給湯動作が終了する。
【００３６】
そして、ガスバーナ３７による循環路３１の加熱継続中に、加熱温度検出センサ４７に検出された温度が設定温度以上となったら（ｓ３６０：ＮＯ）、ガスバーナ３７による循環路３１の加熱を停止させる（ｓ３８０）。
【００３７】
ここまでに行われる循環路３１の加熱開始および停止は、「保温モード」が設定解除されるまで繰り返される（ｓ３３０〜ｓ３８０）。
なお、水の循環および循環路３１の加熱中に、給湯器のスタンバイ状態が解除された場合には、循環ポンプ３３による水の循環、および、上述したガスバーナ３７による循環路３１の加熱は停止され、直ちに風呂給湯動作が終了する。
（２−３）予約運転動作
続いて、メインリモコン５３またはサブリモコン５５に対し、予約運転を指令する操作が行われることにより開始される予約運転動作の手順を図４に基づいて説明する。この「予約運転を指令する操作」とは、予約時刻および予約温度を任意に指定し、予約時刻に予約温度の水を浴槽１００に貯留した状態とすべきことを指令するための操作である。
【００３８】
まず、コントローラ５１は、指定された予約時刻および予約温度を、予約運転ためのパラメータ（設定時刻、設定温度）として設定（内蔵メモリに記憶）する（ｓ４００）。以降、こうして設定された予約時刻、予約温度は、「設定時刻」「設定温度」とする。
【００３９】
次に、コントローラ５１は、設定時刻までの残り時間をチェックし（ｓ４１０）、残り時間が所定のしきい値未満となるまで待機状態となり（ｓ４１０：ＮＯ）、残り時間がしきい値未満となったら（ｓ４１０：ＹＥＳ）、上述したのと同様の風呂給湯動作を行った後（ｓ４２０）、予約運転動作を終了する。
【００４０】
この「しきい値」は、浴槽１００に設定水量の水を貯留するのに必要な時間として定められる値であり、具体的にいえば、風呂給湯動作において設定時間までに設定温度の水を貯留するのに必要となる時間のことである。
（２−４）凍結防止動作
続いて、給湯器がスタンバイ状態となった以降、繰り返し行われる凍結防止動作を図５に基づいて説明する。
【００４１】
まず、コントローラ５１は、上述した手動給湯動作および風呂給湯動作のいずれか（他の動作）が動作中となっている間、待機状態となる（ｓ５００：ＮＯ）。
その後、いずれの動作も行われなくなったら（ｓ５００：ＹＥＳ）、コントローラ５１は、通水路１１内の温度を検出し（ｓ５１０）、その温度が、水の凍結温度に基づいて設定された所定の設定温度（例えば、＋３℃未満）以下であるか否かをチェックする（ｓ５２０）。ここでは、入水温検出センサ１７、加熱温度検出センサ１９それぞれにより検出される温度がチェックされ、いずれかが設定温度以下であれば、温度が設定温度以下である、と判定される。
【００４２】
そして、検出された温度が設定温度より高くなっている間（ｓ５２０：ＮＯ）、通水路１１内の温度検出、および、その温度が設定温度以下であるか否かのチェックが繰り返される（ｓ５２０→ｓ５１０）。
【００４３】
その後、検出された温度が設定温度以下となったら（ｓ５２０：ＹＥＳ）、コントローラ５１は、水量制御弁２５を動作させることで、通水路１１への一定水量での入水を開始させる（ｓ５３０）。ここでは、風呂給湯動作（図３）において通水路１１へと入水させるときよりも小さい開度となるように水量制御弁２５を制御して、通水路１１に水を流通させる。
【００４４】
ここでは、通水路１１への入水が、ガスバーナ１５による通水路１１の加熱が開始される水量を超えないように、水量制御弁２５の動作量が調整される。こうして、通水路１１から風呂行き流路２７および循環路３１の一部を介して、浴槽１００へと一定量の給水が行われる。
【００４５】
そして、一定時間にわたって入水が行われた後、コントローラ５１は、水量制御弁２５を動作させることで、通水路１１への入水を停止させる（ｓ５４０）。
ここまでに行われる通水路１１内の温度検出および水量制御弁２５の開閉は、給湯器がスタンバイ状態となっている間、繰り返される（ｓ５４０→ｓ５００）。
（３）作用，効果
このように構成された給湯器であれば、通水路１１内の温度が設定温度以下となったときに通水路１１に水を流通させて、この水を浴槽１００へと給水している（ｓ５１０〜ｓ５４０）。そのため、通水路１１内の水が凍結しうる一定の温度範囲（上記実施形態では、＋３℃未満）を「設定温度」として設定しておけば、通水路内の凍結が予想されるときに、通水路１１に水を流通させることによって、通水路１１に存在する水の凍結を防止することができる。
【００４６】
このとき、通水路１１の水は浴槽１００へと給水されることから、凍結の防止により通水路１１の破損を未然に防止することができるだけでなく、こうして流通させた水を浴槽１００に貯留して水資源の有効利用を図ることができる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、水量制御弁２５の開度を制御して給水を行うことで凍結を防止しており、このときの水量制御弁２５の開度が、通常の動作モード（手動給湯動作、風呂給湯動作）における開度より小さい開度となるように制御されている。これにより、凍結防止のために通水路１１を流通させる水量が不必要に大きくなってしまうことを防止することができる。
（４）変形例
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態をとり得ることはいうまでもない。
【００４８】
例えば、上記実施形態においては、浴槽１００周辺の外気温度を、外気温検出センサ５７により直接的に検出するように構成されている。しかし、浴槽１００周辺の外気温度は、例えば、浴槽温度検出センサ４５、加熱温度検出センサ１９などの検出値に基づいて推定する、つまり間接的に検出するように構成してもよい。
【００４９】
また、上記実施形態では、サブリモコン５５に外気温検出センサ５７が設けられているが、この外気温検出センサ５７は、サブリモコン５５以外の構成要素や、浴室内部に設けられていてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態では、凍結防止動作において、入水温検出センサ１７、加熱温度検出センサ１９それぞれにより検出されるいずれかの温度が設定温度以下であることをもって、温度が設定温度以下であると判定するように構成されている。しかし、ここでは、いずれか特定の温度が設定温度以下であることをもって、温度が設定温度以下であると判定するように構成してもよい。
【００５１】
例えば、入水温検出センサ１７のように、通水路１１においてガスバーナ１５により加熱される経路（以降、加熱経路という）より上流側の温度のみが設定温度以下であることをもって、温度が設定温度以下であると判定するように構成することが考えられる。
【００５２】
加熱経路より上流側は、加熱経路より下流側のように、加熱した水の流通による温度上昇がなく、下流側と比べて加熱による熱が蓄積されることがないため、温度が低いままで維持されやすい。そのため、加熱経路より下流側の温度のみで判定したとしても、判定精度が著しく低下することもなく、単一センサの検出結果のみから判定できるため、判定処理を簡素かつ高速化することができる。
【００５３】
本実施形態であれば、加熱経路より上流側の温度を検出するセンサとして、最も上流側に設けられている入水温検出センサ１７の検出結果に基づいて判定する構成とすればよい。
（６）本発明との対応関係
以上説明した実施形態において、図５のｓ５１０が本発明における温度検出手段であり、同図ｓ５３０およびｓ５４０が本発明における給水手段である。
【符号の説明】
【００５４】
１…給湯部、３…保温部、５…制御部、１１…通水路、１３…給湯側熱交換器、１５…ガスバーナ、１７…入水温検出センサ、１９…加熱温度検出センサ、２１…ストレーナ、２３…水量センサ、２５…水量制御弁、２７…風呂行き流路、２８…通水弁、２９…込み水量センサ、３１…循環路、３３…循環ポンプ、３５…保温側熱交換器、３７…ガスバーナ、４１…送風側熱交換器、４３…送風機、４５…浴槽温度検出センサ、４７…加熱温度検出センサ、５１…コントローラ、５３…メインリモコン、５５…サブリモコン、５７…外気温検出センサ、１００…浴槽、２００…給湯栓、３００…太陽光温熱器、３１０…温熱路。
【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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