(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内に備えられ湯水と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とを連通する風呂循環回路と、前記風呂循環回路に備えられ浴水を風呂熱交換器に循環させて追い焚きを行う風呂循環ポンプと、前記風呂循環ポンプと風呂熱交換器との間の風呂循環回路で、風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、前記風呂循環回路でバイパス管を循環させるか風呂熱交換器を循環させるかを切替る風呂三方弁と、外気温度を検知する外気温センサと、該外気温センサが凍結危険温度を検知すると凍結防止運転を行わせる制御手段とを備えたものに於いて、前記風呂循環ポンプの入口側或いは出口側のどちらかと風呂三方弁を接続し、前記制御手段は凍結防止運転時には、前記風呂循環ポンプを所定時間ＯＮと所定時間ＯＦＦの間欠運転を行わせると共に、風呂循環ポンプの所定時間ＯＮ時に所定時間該風呂循環ポンプをバイパス管と連通させるように風呂三方弁を開成する事を特徴とする貯湯式風呂装置。
【請求項２】
前記風呂循環ポンプの所定時間ＯＮの所定時間を外気温度に応じて可変する事を特徴とする請求項１記載の貯湯式風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、風呂循環回路及び風呂循環ポンプ自体の凍結を防止する貯湯式風呂装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来よりこの種の貯湯式給湯装置に於いて、凍結危険温度では風呂循環ポンプを最低駆動させて風呂循環回路内の浴水を循環させることで、凍結防止を行うものであるが、貯湯式の為、循環水が貯湯タンク内の風呂熱交換器まで循環するので、貯湯タンクの貯湯水温度が徐々に低下してしまうと言う不具合を有するものであり、これを防止する為に、風呂循環回路に風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、流路切替する風呂三方弁とを備えて、凍結防止運転時は流路を切替て循環水が、風呂熱交換器ではなくバイパス管を循環するようにすることで、貯湯水の温度を低下させることなく、凍結防止が出来るものであった。（特許文献１参照。）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−５００４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところでこの従来のものでは、風呂循環回路に残水がない状態で風呂循環ポンプ内の残水の凍結を防止する為に、凍結防止運転した場合、風呂循環ポンプ自体が温度上昇して破損する危険を有するものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明はこの点に着目し上記課題を解決する為、請求項１では特にその構成を、湯水を貯湯する貯湯タンクと、該貯湯タンク内の湯水を加熱する加熱手段と、前記貯湯タンク内に備えられ湯水と熱交換する風呂熱交換器と、前記風呂熱交換器と浴槽とを連通する風呂循環回路と、前記風呂循環回路に備えられ浴水を風呂熱交換器に循環させて追い焚きを行う風呂循環ポンプと、前記風呂循環ポンプと風呂熱交換器との間の風呂循環回路で、風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、前記風呂循環回路でバイパス管を循環させるか風呂熱交換器を循環させるかを切替る風呂三方弁と、外気温度を検知する外気温センサと、該外気温センサが凍結危険温度を検知すると凍結防止運転を行わせる制御手段とを備えたものに於いて、前記風呂循環ポンプの入口側或いは出口側のどちらかと風呂三方弁を接続し、前記制御手段は凍結防止運転時には、前記風呂循環ポンプを所定時間ＯＮと所定時間ＯＦＦの間欠運転を行わせると共に、風呂循環ポンプの所定時間ＯＮ時に所定時間該風呂循環ポンプをバイパス管と連通させるように風呂三方弁を開成するものである。
【０００６】
又請求項２では、前記風呂循環ポンプの所定時間ＯＮの所定時間を外気温度に応じて可変するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、凍結防止時に風呂循環ポンプは間欠運転するが、この間欠運転の所定時間ＯＮ時に所定時間該風呂循環ポンプをバイパス管と連通させるように風呂三方弁を開成させるので、この連通時には風呂循環ポンプ内で温度上昇した残水の熱気がバイパス管側に抜けることで、温度上昇が抑制されるものであり、風呂循環ポンプ内の温度調節が可能となって、該風呂循環ポンプの過熱による破損を確実に防止することが出来、又浴槽への注水があり、浴槽よりの風呂循環回路にこの注水が入り込んだ場合には、この注水を循環させての凍結防止を行うことも出来るものである。
【０００８】
又請求項２によれば、外気温度に応じて風呂循環ポンプの駆動時間を可変することで、風呂循環ポンプ内の残水の温度をきめ細かく調節することが出来、より確実に風呂循環ポンプの凍結及び破損を防止することが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施形態の概略構成図。
【図２】同風呂三方弁のバイパス管側開での凍結防止運転状態を示す説明図。
【図３】同風呂三方弁閉での凍結防止運転状態を示す説明図。
【図４】同浴槽に残水なし状態での凍結防止運転のフローチャート。
【図５】同凍結防止運転時の風呂循環ポンプと風呂三方弁のシーケンス。
【図６】他の実施形態の風呂循環ポンプと風呂三方弁のシーケンス。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次にこの発明の一実施形態を図示した貯湯式風呂装置に基づいて説明する。
１は円筒状の貯湯タンクで、二酸化炭素冷媒を用いたヒーポンユニットから成る加熱手段２を利用し、時間帯別契約電力の電力単価が安価な深夜時間帯に湯水を沸き上げて貯湯するものであり、下部には給水を補給する給水管３が接続し、上部には貯湯した高温水を給湯栓（図示せず）等に出湯する出湯管４が接続されている。
【００１１】
５は一方に出湯管４を、他方には給水管３から分岐した第１給水バイパス管６を、中央には給湯管７が接続したＳＡＭ方式（形状記憶合金内蔵方式）の電動三方弁から成る給湯混合弁で、出湯管４からの高温水と第１給水バイパス管６からの給水とを混合して、台所リモコン８で設定された給湯設定温度となるようにして供給するものであり、給湯管７に備えた給湯サーミスタ９による給湯温度と給水温度と給湯設定温度から、出湯管４の湯側開度と第１給水バイパス管６の水側開度をフィードフォワード制御で調整するものである。
【００１２】
１０は一方には出湯管４から分岐した風呂出湯管１１を接続し、他方には第１給水バイパス管６から分岐した第２給水バイパス管１２を、中央には湯張り回路１３を接続した電動三方弁から成る風呂混合弁で、風呂出湯管１１からの高温水と第２給水バイパス管１２からの給水とを混合して、浴室リモコン１４で設定された設定温度となるようにして湯張り等の風呂給湯するものであり、出湯温度と給水温度と風呂設定温度とから、風呂出湯管１１の湯側開度と第２給水バイパス管１２の水側開度を、フィードフォワード制御で調整して湯張り回路１３に風呂設定温度の湯水を供給し、この湯張り回路１３が連通した風呂循環回路１５を介して浴槽１６に設定温度で設定量の湯張りや足し湯を行うものである。
【００１３】
１７は湯張り回路１３に備えられ湯張りされる流量をカウントする湯張りフローセンサで、下流に備えられた湯張り電磁弁１８の開成による流水開始でカウントを開始するものであり、又この湯張り回路１３の更に下流には、湯張り方向の流通は許容するが逆の流通を阻止する２つの逆止弁１９、２０が設けられ、この２つの逆止弁１９、２０の間と、風呂混合弁１０と湯張りフローセンサ１７との間に連通し排水弁２１を有した排水管２２が備えられている。
【００１４】
前記浴槽１６と貯湯タンク１内上部に備えられた風呂熱交換器２３とを結ぶ風呂循環回路１５には、湯張り回路１３が接続している近傍に浴槽水温度を検知する風呂サーミスタ２４と、残水の有無を検知する風呂フローセンサ２５が備えられている。２６は浴水を浴槽１６と風呂熱交換器２３間を循環させて加熱する自吸式の風呂循環ポンプ、２７は浴槽１６内の水位を検知する水位センサ、２８は風呂熱交換器２３をバイパスするバイパス管２９に備えられた風呂三方弁で、浴水を風呂熱交換器２３側を通すか、通さずにバイパス管２９側を通すかを切替るようにしたものであり、浴槽１６からの浴水が風呂循環ポンプ２６の駆動で吸引されて、風呂熱交換器２３の上側から該風呂熱交換器２３内に流入し、風呂熱交換器２３の下側から流出して風呂三方弁２８及び風呂循環ポンプ２６を介して浴槽１６に戻る循環を行い、特に風呂熱交換器２３内を上から下へと流通することにより、温度降下した貯湯水と接することが避けられ、常に高温の貯湯水とのみ熱交換出来、極めて効率が良くなるものであり、風呂循環ポンプ２６の入口側には風呂三方弁２８が接続し、出口側には浴槽１６が接続しているものである。
【００１５】
３０は台所リモコン８や浴室リモコン１４と接続し給湯や風呂の湯張り、足し湯等の制御を行うカウント機能を有したマイコンから成る制御手段で、入力側には各種センサ類が接続されると共に、外気温を検知する外気温センサ３１が接続され、外気温が０℃以下に低下すると凍結防止運転を開始し、風呂循環ポンプ２６を最低回転数で駆動させ、風呂フローセンサ２５が残水なしを検知することで、風呂循環ポンプ２６の駆動を所定時間ここでは１０分間ＯＮし１０分ＯＦＦの２０分周期を外気温が２℃になるまで繰り返すものであり、そしてこの１０分間ＯＮ時に所定時間ここでは５分間風呂三方弁２８のバイパス管２９側開として、風呂循環ポンプ２６の入口側を開放して熱気を放出することで、該風呂循環ポンプ２６内の残水の温度上昇を抑制するものである。
【００１６】
３２は給水管３に備えられ給水温度を検知する給水サーミスタ、３３は給水圧を減圧するための減圧弁である。
３４は貯湯タンク１と加熱手段２とを湯水が循環可能に接続する往き管３５と戻り管３６と加熱循環ポンプ３７とで構成された加熱循環回路である。
３８、３９、４０、４１、４２は貯湯タンク１外周面の上下に備えられた貯湯温度センサであり、４３は出湯管４に備えられた圧力逃がし弁である。
【００１７】
次にこの一実施形態の作動について説明する。
今契約電力の深夜時間帯では、加熱循環回路３４によって貯湯タンク１下部の低温水を加熱手段２で沸き上げて、高温水を貯湯タンク１上部に戻し、順次この循環を繰り返して午後２３時から翌朝７時迄に貯湯タンク１内全体に高温水を貯湯するようにするものである。
【００１８】
そして、この貯湯タンク１内の高温水を、給湯混合弁５で出湯管４からの高温水と第１給水バイパス管６からの給水とを混合して、給湯設定温度の温水として給湯に利用するものである。
【００１９】
次に湯張り等の風呂給湯を行う場合、台所リモコン８や浴室リモコン１４で湯張りを指示することで、制御手段３０が湯張り電磁弁１８を開成させると共に、風呂混合弁１０を駆動させて閉成状態の風呂出湯管１１を徐々に開成することで、貯湯タンク１上部からの高温水が風呂出湯管１１を介して供給され、一方第２給水バイパス管１２からは給水が供給され、そしてこの高温水と給水とは風呂混合弁１０で、制御手段３０により出湯温度と給水温度と風呂設定温度とから、風呂出湯管１１の湯側開度と第２給水バイパス管１２の水側開度をフィードフォワード制御で調整され、風呂設定温度の混合水となって、湯張り回路１３及び風呂循環回路１５を介して浴槽１６に、設定温度で設定量の湯張りが行われるものである。
【００２０】
次に浴槽１６に残水なしの状態での凍結防止運転を図４のフローチャートに従って説明すれば、ステップＳ１で外気温センサ３１により検知される外気温が０℃以下かを判断して、ＹＥＳでステップＳ２に進んで凍結防止運転が開始され、ステップＳ３に進んで風呂循環ポンプ２６を最低回転数で、静音、省電力を得ながら駆動させると共にこの駆動時間のカウントを開始し、そしてステップＳ４で風呂フローセンサ２５が残水なしを検知しているかを判断し、ＮＯの残水ありではステップＳ５で別の凍結防止運転へ移行するものであり、ＹＥＳでは風呂循環ポンプ２６の駆動を継続しながらステップＳ６に進み風呂三方弁２８のバイパス管２９側開成すると共にこの開成時間のカウントを開始し、ステップＳ７でこの風呂三方弁２８の開成が５分経過したかを判断し、ＹＥＳでステップＳ８に進んで風呂三方弁２８を一旦閉止させるものである。
【００２１】
更につづいてステップＳ９では風呂循環ポンプ２６のＯＮ状態が１０分間継続したかを判断し、ＹＥＳでステップＳ１０に進み風呂循環ポンプ２６をＯＦＦすると共に、このＯＦＦのカウントを開始するものであり、そしてステップＳ１１で風呂循環ポンプ２６のＯＦＦ時間が１０分経過したかを判断し、ＹＥＳでステップＳ１２に進んで外気温センサ３１により検知される外気温が２℃以上かを判断して、ＹＥＳではステップＳ１３に進みこの凍結防止運転を終了するものであり、ＮＯではステップＳ３に戻り再び風呂循環ポンプ２６をＯＮして、２０分周期で順次これを繰り返して凍結防止を行うものである。
【００２２】
このように浴槽１６に残水なしの状態で、風呂循環ポンプ２６内に残る残水を、該風呂循環ポンプ２６自体の駆動と停止及び駆動時の風呂三方弁２８の所定時間の開成とによって、過熱状態となることなく、凍結の危険がなく最適な温度に保持出来、確実な凍結防止が出来るものである。
【００２３】
次に他の実施形態を図５の説明図を基に説明すれば、これは外気温に応じて風呂循環ポンプ２６のＯＮ時間を可変するもので、外気温が−３℃以上０℃未満では、風呂循環ポンプ２６のＯＮ時間５分、ＯＦＦ時間１５分とし、風呂三方弁２８は風呂循環ポンプ２６と同期して５分間開成、１５分間閉成とするもので、外気温がそれ程低くない時には、風呂循環ポンプ２６の駆動と風呂三方弁２８の開成とは同時で、熱の発生も少なく放熱も良好に蓄熱がないようにしているものである。
【００２４】
又外気温が−５℃以上−３℃未満では、風呂循環ポンプ２６のＯＮ時間７分、ＯＦＦ時間１３分とし、風呂三方弁２８は風呂循環ポンプ２６と同期して５分間開成、１５分間閉成とするもので、風呂三方弁２８の閉成後、風呂循環ポンプ２６が２分間駆動を継続するので、この間に残水に駆動時の熱がある程度蓄熱されて、低温度でも凍結が防止されるものである。
【００２５】
更に外気温が−５℃未満では、風呂循環ポンプ２６のＯＮ時間１０分、ＯＦＦ時間１０分とし、風呂三方弁２８は風呂循環ポンプ２６と同期して５分間開成、１５分間閉成とするもので、風呂三方弁２８の閉成後、風呂循環ポンプ２６が５分間駆動を継続するので、この間に残水に駆動時の熱が多量に蓄熱されて、極低温度でも凍結が確実に防止されるものである。
【００２６】
このように外気温に応じて風呂循環ポンプ２６のＯＮ時間を可変することにより、よりきめ細かな残水の温度調節が可能で、確実に風呂循環ポンプの凍結及び破損を防止することが出来るものである。
【符号の説明】
【００２７】
１  貯湯タンク
２  加熱手段
１５  風呂循環回路
１６  浴槽
２３  風呂熱交換器
２６  風呂循環ポンプ
２８  風呂三方弁
２９  バイパス管
３０  制御手段
３１  外気温センサ
【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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