(57)【要約】【課題】放熱機器内の温水の加熱時に、加熱時間が長引くことを抑制しながら、高温の湯が循環回路の貯湯タンク側から直接放熱機器内に流入することを防止する。【解決手段】浴槽１内の浴水を保温のために加熱したり、追焚きしたりする場合は、循環ポンプ１１により浴水を循環回路１０に循環させる。循環回路１０は、往き管１０ａと戻り管１０ｂからなり、往き管１０ａの一部として貯湯タンク３０内に配設された加熱部１０ｃを有している。往き管１０ａの加熱部１０ｃより下流側の一部と戻り管１０ｂの一部は二重管式熱交換器５１を形成している。加熱開始時には、加熱部１０ｃに滞留していた高温の湯が下流側の往き管１０ａ部分に流出するが、これは二重管式熱交換器５１において浴槽１からの戻り温水と熱交換することにより中温水となって、浴槽１内に流入する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に高温の湯を貯える貯湯タンク（３０）と、
放熱機器（１）内の温水を前記放熱機器（１）外に循環し、前記貯湯タンク（３０）内に配設された貯湯タンク内配設部（１０ｃ）を一部として有する循環回路（１０）とを備え、
前記放熱機器（１）内の前記温水を加熱するときには、前記循環回路（１０）に前記温水を循環し、前記循環回路（１０）の前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）において、前記貯湯タンク（３０）内の前記高温の湯を熱源として前記温水を加熱する貯湯熱利用循環式温水加熱装置であって、
前記循環回路（１０）の前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）より上流側の一部と下流側の一部とが、熱交換可能に接触していることを特徴とする貯湯熱利用循環式温水加熱装置。
【請求項２】
前記循環回路（１０）の前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）より上流側の前記一部と下流側の前記一部は、二重管式熱交換器（５１）を形成していることを特徴とする請求項１記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置。
【請求項３】
前記循環回路（１０）の前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）より上流側の前記一部と下流側の前記一部は、溶接されていることを特徴とする請求項１記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置。
【請求項４】
前記循環回路（１０）の前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）より上流側の前記一部と下流側の前記一部は、前記循環回路（１０）の前記放熱機器（１）への接続部分付近で接触していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置。
【請求項５】
内部に高温の湯を貯える貯湯タンク（３０）と、
放熱機器（１）内の温水を前記放熱機器（１）外に循環し、前記貯湯タンク（３０）内に配設された貯湯タンク内配設部（１０ｃ）を一部として有する循環回路（１０）とを備え、
前記放熱機器（１）内の前記温水を加熱するときには、前記循環回路（１０）に前記温水を循環し、前記循環回路（１０）の前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）において、前記貯湯タンク（３０）内の前記高温の湯を熱源として前記温水を加熱する貯湯熱利用循環式温水加熱装置であって、
前記循環回路（１０）には、前記貯湯タンク内配設部（１０ｃ）より下流側に前記循環回路（１０）の一部として温調タンク（５２）が配設されていることを特徴とする貯湯熱利用循環式温水加熱装置。
【請求項６】
前記放熱機器（１）は浴槽であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽などの放熱機器内の温水を、貯湯タンク内にその一部が配設されている循環回路に循環させることにより、貯湯タンク内の高温の湯を熱源として加熱する貯湯熱利用循環式温水加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
貯湯タンクを備えた風呂給湯装置では、浴槽内の浴水を保温加熱あるいは追焚きする場合に、電気ヒータを用いず、図１１に示すように、ポンプ８１により循環回路８０に浴水を循環させて、貯湯タンク８３内に循環回路８０の一部として配設された熱交換器８４において、貯湯タンク８３内の高温の湯と浴水の間で熱交換させることにより浴水を加熱することが提案されている。このようにして浴水を加熱する場合、加熱を開始して浴水を循環回路８０に循環させ始めたときには、熱交換器８４内に滞留していた高温の湯が浴槽８５内へ流入する恐れがある。
【０００３】
そこで、本出願人は、先の特願２００２−１７４０７２において、浴水の加熱を開始して３０秒ほどの間は、三方弁８２の開度を１３０°ほどに制御することにより、浴槽８５から熱交換器８４に向かう浴水（戻り温水）の１／３ほどを、熱交換器８４から浴槽８５に向かう温水に混合させることを提案している。このような制御により、熱交換器内に滞留していた高温の湯は、混合される戻り温水によりある程度温度が下げられてから浴槽８５内に流入する。
【０００４】
このようにして、戻り温水の１／３ほどを、熱交換器８４部分を迂回させて、熱交換器８４からの温水に混合させるようにする制御を３０秒間ほど行った後、三方弁８２を完全に開くことにより、戻り温水の流路を熱交換器８４側に完全に切り替えて、浴水をポンプ８１により循環回路８０に循環させて加熱する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法によると、浴水の加熱を開始して最初の３０秒の間は、循環回路８０を循環する浴水の１／３は熱交換器８４を迂回するため、浴水がすべて熱交換器８４側に流れているときに比較して、加熱効率が低下しており、その結果、全体としての加熱効率も低下し、加熱時間が長くなる。また、浴水の加熱を開始して最初の３０秒間だけ三方弁８２の開度を１３０°ほどに制御する必要があるため、単純に浴水を加熱するために三方弁８２を開くだけの制御に比較して、制御が複雑となり、そのため、三方弁８２の制御にかかる時間によりさらに加熱時間が長引いていた。
【０００６】
本発明は、上記点に鑑みなされたものであり、放熱機器内の温水の加熱時に、加熱時間が長引くことを抑制しながら、高温の湯が循環回路の貯湯タンク側から直接放熱機器内に流入することを防止することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置は、内部に高温の湯を貯える貯湯タンクと、放熱機器内の温水を放熱機器外に循環すし、貯湯タンク内に配設された貯湯タンク内配設部をその一部として有する循環回路とを備えており、放熱機器内の温水を加熱するときには、循環回路に温水を循環し、循環回路の貯湯タンク内配設部において、貯湯タンク内の高温の湯を熱源として温水を加熱するように構成されており、循環回路の貯湯タンク内配設部より上流側の一部と下流側の一部とが熱交換可能に接触していることを特徴としている。
【０００８】
このように構成されていると、循環回路が接触している部分において、放熱機器から貯湯タンクに向かう温水と貯湯タンクから放熱機器に向かう温水との間で熱交換が行われるため、循環回路の貯湯タンク内配設部に滞留していた高温の湯は、温水の加熱開始時にそのまま放熱機器内に流入することなく、熱交換によりある程度温度が下げられてから放熱機器内に流入する。従って、高温の湯が放熱機器内に流入することにより放熱機器のユーザが不快に感じたりすることを防止できる。
【０００９】
また、放熱機器から貯湯タンクに向かう温水の一部を貯湯タンクから放熱機器に向かう温水とを混合させることにより、高温の湯が放熱機器内へ流入することを防ぐ場合と比較して、加熱効率の低下を抑えることができ、さらに制御を簡単化することができるため、温水の加熱にかかる時間を短縮化することができる。
【００１０】
さらに、温水の加熱開始時には、待機中に冷えきった循環回路内の冷水が、貯湯タンク内配設部より下流側の循環回路部分から放熱機器内に流入して、これにより放熱機器のユーザが不快感を覚えることがあるが、請求項１記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置によると、循環回路が接触している部分において、冷水と放熱機器からの温水の間で熱交換が行われるため、冷水の放熱機器への流入をある程度低減することができる。
【００１１】
循環回路が、その貯湯タンク内配設部より上流側と下流側で接触する部分は、請求項２記載のように、上流側の回路部分と下流側の回路部分により二重管式熱交換器を形成するように構成するとよい。このように二重管式熱交換器を形成すると、貯湯タンク内配設部より上流側の回路部分と下流側の回路部分を比較的大きな面積で接触させることができ、これにより熱交換を効果的に行うことができる。
【００１２】
あるいは、請求項３記載のように、貯湯タンク内配設部より上流側の回路部分と下流側の回路部分の間を溶接することにより接触させるようにしてもよい。このような方法によると、比較的容易に回路部分を接触させることができる。
【００１３】
また、循環回路は、請求項４記載のように、放熱機器への接続部分付近で接触するように構成されているとよい。このように構成されていると、待機中に冷えきった循環回路内の冷水が放熱機器内に流入することをより低減することができる。また、加熱開始時に、貯湯タンク内配設部に滞留していた高温の湯が循環回路の下流側に流出しても、これが放熱機器への接続部分付近に達する頃には、放熱機器から循環回路内に吸入された温水がこの接続部分付近に達しているので、高温の湯と放熱機器からの温水との間で確実に熱交換させることができ、従って、高温の湯がそのまま放熱機器内に流入することを確実に防止することができる。
【００１４】
請求項５記載の貯湯熱利用循環式温水加熱装置は、内部に高温の湯を貯える貯湯タンクと、放熱機器内の温水を放熱機器外に循環し、貯湯タンク内に配設された貯湯タンク内配設部を一部として有する循環回路とを備えており、放熱機器内の温水を加熱するときには、循環回路に温水を循環し、循環回路の貯湯タンク内配設部において、貯湯タンク内の高温の湯を熱源として温水を加熱するように構成されており、循環回路には、貯湯タンク内配設部より下流側に循環回路の一部として温調タンクが配設されていることを特徴としている。
【００１５】
このような構成によると、温水の加熱開始時に、貯湯タンク内配設部に滞留していた高温の湯が、待機中に冷えきった温調タンク内の冷水と混合されて、中温水となって放熱機器内に流れ込む。従って、高温の湯が放熱機器内に流入することにより放熱機器のユーザが不快に感じたりすることを防止できる。
【００１６】
また、放熱機器から貯湯タンクに向かう温水と貯湯タンクから放熱機器に向かう温水とを混合させることにより、高温の湯が放熱機器内へ流入することを防ぐ場合と比較して、加熱効率の低下を抑えることができ、また制御を簡単化することができるため、温水の加熱にかかる時間を短縮化することができる。
【００１７】
本発明の貯湯熱利用循環式温水加熱装置は、請求項６記載のように、風呂の浴槽内の浴水を加熱するための加熱装置として用いると、より効果的である。風呂の場合、浴槽内に高温の湯が流入すると、これが入浴者に直接触れることがあるため、入浴者が強い不快感を覚える恐れがある。そこで、本発明の貯湯熱利用循環式温水加熱装置により浴水の保温加熱や追焚きを行うと、加熱開始時に浴槽内に高温の湯が流入することを防止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態に係る風呂給湯装置の概略構成を示している。風呂給湯装置は、浴室内に配設される浴槽１と、浴室近傍の屋外適所に配設される本体ユニット１００を備えている。本体ユニット１００はその内部に縦長形状の貯湯タンク３０を有しており、この貯湯タンク３０の底面には水道水を供給するための導入管３１が接続している。貯湯タンク３０内には導入管３１から水道水が供給されて、この水は貯湯タンク３０外部に配設されたヒートポンプユニット（図示せず）に循環させることにより所定の高温にまで沸き上げられて、給湯用水として貯えられる。貯湯タンク３０は耐食性に優れた金属（例えばステンレス）でできていて、外周部に断熱材（図示せず）が配設されており、これにより高温の給湯用水を長時間に渡って保温することができるようになっている。
【００１９】
導入管３１には、導入される水道水の水圧が所定圧になるように調節する減圧弁３５が設けられており、本実施形態では減圧弁３５として水圧を１５０ｋＰａに調節するものを採用している。導入管３１からは、減圧弁３５より下流側において、水道水導入管３３が分岐している。
【００２０】
貯湯タンク３０の最上部には、貯湯タンク３０から高温の湯を導出するための導出管３２が接続されている。導出管３２には水道水導入管３３が合流しており、その合流点には温調弁３４が配設されている。この温調弁３４の開口面積比を調節することにより、高温の湯と水道水との混合比率を調節できるようになっている。
【００２１】
また、貯湯タンク３０の導出管３２からは給湯管６２が分岐しており、この給湯管６２は、その下流端において、水道水導入管３３から分岐している給水管６３と合流している。合流点には温調弁６４が配設されており、温調弁６４は開口面積比を調節することにより、高温の湯と水道水との混合比率を調節できるようになっている。温調弁３４の出口側には、カランやシャワーなど（図示せず）へ湯水を導くための給湯配管６０が接続されている。
【００２２】
一方、浴槽１の内壁面下端部近傍には、浴槽１内の浴水を本体ユニット１００側へ吸い込むための吸込口２と、本体ユニット１００からの湯水を浴槽１内に吐出するための吐出口３が設けられている。本体ユニット１００は、浴槽１の吸込口２と吐出口３の間を結ぶ循環回路１０を有しており、これにより浴槽１内の浴水を本体ユニット１００内に循環させることができる。
【００２３】
循環回路１０は、後述する配管２０との接続点２１より上流側にある往き管１０ａと、接続点２１より上流側にある戻り管１０ｂとで構成されている。戻り管１０ｂには、循環回路１０内に浴槽１内の浴水を循環させるための循環ポンプ１１が配設されている。本実施形態では、循環ポンプ１１として、ハウジング内のインペラを回転させることにより浴水を圧送するタイプの電動ポンプを採用している。
【００２４】
戻り管１０ｂの循環ポンプ１１より上流側には、戻り管１０ｂの経路を連通または遮断する電動弁１２が設けられている。電動弁１２はサーボモータなどにより経路を緩やかに開閉する電動弁であり、ソレノイドなどにより経路を瞬時に開閉する電磁弁よりも浴槽１が配置された浴室内へ伝わる作動音を低減することができる。戻り管１０ｂの電動弁１２が設けられた位置より上流側には、水位センサ１３が配設されており、戻り管１０ｂ内の圧力情報を浴槽１内の水位情報として後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００２５】
往き管１０ａは、その一部として、貯湯タンク３０内に配設された加熱部１０ｃを有しており、この加熱部１０ｃは螺旋形状の蛇管により構成されている。往き管１０ａの加熱部１０ｃより上流側にはフロースイッチ１５が設けられており、これは、往き管１０ａ内の浴水の流れの有無を後述する制御装置２００に出力するようになっている。往き管１０ａのフロースイッチ１５より下流側には、加熱部１０ｃをバイパスするようにバイパス配管１７が設けられている。往き管１０ａとバイパス配管１７の上流側接続点には三方弁１８が設けられており、これを開いた状態では流路が加熱部１０ｃ側に切り替えられ、閉じた状態ではバイパス配管１７側に切り替えられる。また、三方弁１８の開度を調節することにより、上流側からの浴水あるいは湯水が加熱部１０ｃ側とバイパス配管１７側に適当な割合で分かれて流れるように制御することもできる。
【００２６】
往き管１０ａと戻り管１０ｂは、これらが本体ユニット１００から外部に引き出される出口付近で、図２に示すような二重管式熱交換器５１を形成している。二重管式熱交換器５１部分では、戻り管１０ｂが往き管１０ａの周囲を覆うように構成されており、これにより、往き管１０ａ内を流れる浴水と戻り管１０ｂ内を流れる浴水の間で熱交換が行われる。
【００２７】
水道水導入管３３と導出管３２の合流点に設けられた温調弁３４の出口側は、給湯通路である配管２０により、循環回路１０と接続されている。配管２０には、この経路を連通または遮断する電磁弁２２が設けられている。配管２０の電磁弁２２と温調弁３４との間には、流量カウンタ２３が配設されており、配管２０を流れる湯水の流量情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。また、循環回路１０と配管２０との間の接続点２１と電磁弁２２との間には、逆止弁２４が配設されており、配管２０内の湯水の圧力が循環回路１０内を循環する浴水の圧力より低い場合に、浴水が配管２０を逆流しないようになっている。
【００２８】
循環回路１０と配管２０との接続点２１には水温センサ１６が配設されており、これは、接続点２１の温度情報、すなわち、循環回路１０内の浴水もしくは配管２０から往き管１０ａに流入する湯水の温度情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００２９】
本体ユニット１００はさらに制御装置２００を備えており、これは、浴室内に取り付けられている操作盤４０のスイッチ類からスイッチ信号を受け取る。操作盤４０は、自動スイッチ４１、追焚きスイッチ４２、足し湯スイッチ４３、差し水スイッチ４４、表示部４６などを備えており、さらに自動スイッチ４１により自動モードが設定されている場合の浴水温を設定する風呂温度設定スイッチ、水位を設定する湯量設定スイッチ、湯張り後の保温時間を設定する保温時間設定スイッチ、カランやシャワーからの給湯温度を設定する給湯温度設定スイッチ（図示せず）などが設けられている。表示部４６には、設定温度や設定水位、さらに本体ユニット１００の動作状態などに関する情報が表示される。
【００３０】
制御装置２００は、水位センサ１３からの圧力情報、フロースイッチ１５からの浴水の流れの有無に関する情報、水温センサ１６からの温度情報、流量カウンタ２３からの流量情報、および操作盤４０のスイッチ類４１〜４４からのスイッチ信号などに基づいて、後述する手順に従って、循環ポンプ１１、電動弁１２、電磁弁２２、温調弁３４、６４および操作盤４０の表示部４６などを制御する。
【００３１】
具体的には、自動スイッチ４１がＯＮにされると、設定温度および設定水位で自動湯張りを実行し、その後、設定された保温時間の間、浴水を設定温度および設定水位に維持する。保温時間中に浴水の水位が設定水位より低くなった場合は、設定温度の湯を浴槽１内に供給することにより、設定水位に維持する。浴水温が設定温度より低くなった場合は、浴水を循環回路１０に循環させることにより加熱して、設定温度に維持する。追焚きスイッチ４２がＯＮにされると、浴水を循環回路１０に循環させることにより加熱する。足し湯スイッチ４３がＯＮにされると、設定温度より所定温度だけ高い温度の湯を所定量だけ浴槽１に供給する。差し水スイッチ４４がＯＮにされると所定量の水道水を浴槽１内に供給する。
【００３２】
制御装置２００は、風呂給湯装置に電源が投入されると作動を開始し、図３に示す手順で制御処理を実行する。まず、ステップ３００で、諸設定の初期化を行う。つぎに、ステップ３１０で、操作盤４０のスイッチ類からスイッチ信号を読み込む。ステップ３１５で、自動スイッチ４１がＯＮにされたか否か判定し、ＯＮにされたと判定した場合はステップ３２０において自動湯張り制御を実行する。自動湯張り制御の詳細は後述する。自動湯張り制御の実行後、ステップ３１０に戻って、以下のステップを繰り返す。
【００３３】
ステップ３１５においてＮＯと判定した場合は、ステップ３２５において、手動スイッチがＯＮにされたか否か、つまり追焚きスイッチ４２、足し湯スイッチ４３、差し水スイッチ４４のいずれかがＯＮにされたか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合は、ステップ３３０において手動動作制御を実行する。手動動作制御の詳細は後述する。手動動作制御の実行後、ステップ３１０に戻って、以下のステップを繰り返す。
【００３４】
ステップ３２５においてＮＯと判定した場合は、ステップ３３５において、自動保温モードに設定されているか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、ステップ３１０に戻って、以下のステップを繰り返す。ステップ３３５においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ３４０において、自動スイッチがユーザによりＯＦＦにされたか、あるいは設定されている保温時間が終了したか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合は、ステップ３４５において自動保温モードを解除し、その後ステップ３１０に戻って、以下のステップを繰り返す。
【００３５】
ステップ３４０においてＮＯと判定した場合は、ステップ３５０で湯量制御を実行し、ステップ３５５で保温加熱制御を実行して、その後ステップ３１０に戻って、以下のステップを繰り返す。
【００３６】
図４はステップ３２０において実行される自動湯張り制御の手順を示している。ステップ４００において、浴槽１内に循環回路１０を循環可能な残湯（浴水）があるかどうか判定する。具体的には、電動弁１２を開き、電磁弁２２を閉じて、循環ポンプ１１を駆動させる。さらに三方弁１８を閉じることにより、流路をバイパス配管１７方向に切り替える。このようにすると、浴槽１内に循環可能な残湯がある場合は、これが循環回路１０内を加熱部１０ｃを迂回して循環する。この状態を所定時間（例えば２分間）継続して、この間に、フロースイッチ１５から信号を読み込み、この信号に基づいて残湯があるかどうか判定する。
【００３７】
ステップ４００において残湯がないと判定した場合は、ステップ４１０において湯張り制御を実行する。これにより、詳細は後述するが、浴槽１に設定温度、設定水位での湯張りを行う。湯張り制御の実行が終了したら、ステップ４４０において自動保温モードに設定し、メインルーチンに戻る。
【００３８】
一方、ステップ４００においてＹＥＳ（残湯がある）と判定した場合は、ステップ４２０において湯量制御を実行する。これにより、詳細は後述するが、浴水が設定水位に足りない場合に足し湯を行う。さらにステップ４３０において保温加熱制御を実行し、これにより、詳細は後述するが、浴水温が設定温度より低い場合に浴水を加熱する。その後、ステップ４４０において自動保温モードに設定して、メインルーチンに戻る。
【００３９】
図５はステップ３３０において実行される手動動作制御の手順を示している。まず、ステップ５００において、追焚きスイッチ４２がＯＮされたか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合は、ステップ５０５において、上記ステップ４００と同様にして、浴槽１内に循環回路１０を循環可能な残湯があるか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、ステップ５０８において「残湯なし」を示す警告を表示して、メインルーチンに戻る。ステップ５０５において残湯があると判定した場合は、ステップ５１０において、追焚き制御を実行する。これにより、詳細は後述するが、残湯をその時の浴水温に基づいて決定した目標浴水温度まで加熱する。その後、メインルーチンに戻る。
【００４０】
一方、ステップ５００においてＮＯと判定した場合は、ステップ５２０において、足し湯スイッチ４３がＯＮされたか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合はステップ５３０において足し湯制御を実行する。これにより、詳細は後述するが、設定風呂温度に基づいて決定した温度の湯を所定量だけ浴槽１内に供給する。足し湯制御の実行が終了したら、メインルーチンに戻る。
【００４１】
ステップ５２０においてＮＯと判定した場合は、ステップ５４０において差し水スイッチ４４がＯＮされたか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、メインルーチンに戻る。ステップ５４０においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ５５０において、差し水制御を実行する。これにより、詳細は後述するが、所定量の水道水を浴槽１内に供給する。差し水制御の実行が終了したら、メインルーチンに戻る。
【００４２】
つぎに、図４に示すステップ４１０において実行される湯張り制御について説明する。まず、電動弁１２を開き、電磁弁２２を開くとともに、循環ポンプ１１を停止する。さらに三方弁１８を閉じることにより流路をバイパス配管１７方向に切り替える。これにより、貯湯タンク３０内に貯えられていた高温の湯と、水道水とが、温調弁３４において混合されて、その温水が配管２０を介して接続点２１から循環回路１０に流入する。このとき、循環ポンプ１１は停止しており、電動弁１２が開いているため、配管２０から循環回路１０に流入した温水は、往き管１０ａと戻り管１０ｂに流れ込む。
【００４３】
往き管１０ａに流れ込んだ温水は、バイパス配管１７を経由して吐出口３から浴槽１内に吐出し、戻り管１０ｂに流れ込んだ温水は、停止している循環ポンプ１１内を通過し、吸入口２から浴槽１内に吐出する。従って、往き管１０ａのみから湯張りする場合よりも速やかに湯張りをすることができる。吸入口２および吐出口３から浴槽１内に吐出する温水の温度は、風呂温度設定スイッチからの設定温度を示す信号と水温センサ１６からの温度情報とに基づいて温調弁３４を制御することにより、設定温度に調節される。設定水位まで湯張りしたら、電磁弁２２を閉じ、湯張り制御の実行を終了する。
【００４４】
ただし、風呂給湯装置による浴槽１への湯張りが最初の所定回数（例えば３回）以内である場合は、循環ポンプ１１を停止し、三方弁１８を閉じて流路をバイパス配管１７方向に切り替え、電動弁１２を閉じ、電磁弁２２を開くことにより、温調弁３４で混合された温水が配管２０と往き管１０ａを介して、吐出口３のみから浴槽１内に吐出されるようにする。
【００４５】
湯張りの実行中には、流量カウンタ２３からの流量情報と水位センサ１３からの圧力情報とに基づき、水位センサ１３からの圧力情報に基づいて浴槽１内の水位を算出するための基準水位データや、風呂データ（水位に対する供給水量の各ポイントデータ等）を記憶する。
【００４６】
つぎに、ステップ３５０およびステップ４２０において実行される湯量制御について説明する。まず、電動弁１２を閉じ、循環ポンプ１１を停止して、水位センサ１３からの圧力情報に基づいて浴槽１内の水位を検出する。
【００４７】
検出した水位が設定水位より低く、その差が所定量を超えている場合は、電磁弁２２を開き、電動弁１２を開くとともに、三方弁１８をバイパス配管１７方向に切り替えて、循環ポンプ１１を停止する。これにより、高温の湯と水道水とが温調弁３４で混合されて、その温水が配管２０を介して接続点２１から循環回路１０に流入する。循環回路１０に流入した温水は、往き管１０ａと戻り管１０ｂを介して、吐出口３と吸入口２から浴槽１内に吐出する。浴槽１内に吐出する温水の温度は、風呂温度設定スイッチからの設定温度を示す信号と水温センサ１６からの温度情報とに基づいて温調弁３４を制御することにより、設定温度に調節される。設定水位となるまで浴槽１内に温水を吐出したら、電磁弁２２を閉じ、湯量制御の実行を終了する。
【００４８】
つぎに、ステップ３５５およびステップ４３０で実行される保温加熱制御の手順を、図６に基づいて説明する。まず、ステップ６００で、電動弁１２を開き、電磁弁２２を閉じる。さらにステップ６０５で、循環ポンプ１１をＯＮにする。ステップ６１０で、三方弁１８を閉じ、これにより流路をバイパス配管１７方向に切り替える。このようにして、浴水を、循環回路１０内に加熱部１０ｃを迂回させて循環させる。ステップ６１５で、水温センサ１６からの温度情報に基づいて浴水温ＴＢＷを検出する。具体的には、循環ポンプ１１の作動を開始してから所定時間（例えば２分）経過した時点での水温センサ１６からの温度情報に基づいて、浴水温ＴＢＷを検出する。また、ステップ６００〜６１５は、前回これらのステップを実行してから、所定時間（例えば２０分）経過している場合のみ実行し、そうでない場合は、ステップ６００〜６１５を実行することなく、そのまま保温加熱制御の実行を終了する。
【００４９】
つぎにステップ６２０において、浴水温ＴＢＷが、風呂温度設定スイッチにより設定された設定温度ＴＳＥＴを１℃より大きく下回っているか否か、つまり、条件「ＴＢＷ＜（ＴＳＥＴ−１℃）」が満足されているか否か判定する。ＹＥＳと判定した場合は、浴水を保温するために加熱が必要であるとして、ステップ６２５において三方弁１８を開き、これにより循環回路１０の流路を加熱部１０ｃ方向に切り替える。ステップ６３０において、水温センサ１６からの温度情報に基づいて浴水温ＴＢＷを検出する。ステップ６３５において、浴水温ＴＢＷが設定温度ＴＳＥＴより１℃以上高いか否か、つまり条件「ＴＢＷ≧（ＴＳＥＴ＋１℃）」が満足されているか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、ステップ６３０に戻って、ステップ６３０および６３５を繰り返す。ステップ６３５においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ６４０において三方弁１８を閉じて、ステップ６４５において循環ポンプ１１をＯＦＦにし、保温加熱制御の実行を終了する。
【００５０】
一方、ステップ６２０においてＮＯと判定した場合は、浴水を保温するための加熱が必要ないとして、ステップ６２５〜６４０を迂回し、ステップ６４５において循環ポンプ１１をＯＦＦにして、保温加熱制御の実行を終了する。
【００５１】
つぎに、ステップ５１０において実行される追焚き制御の手順を、図７に基づいて説明する。まず、ステップ７００において、電動弁１２を開き、電磁弁２２を閉じる。さらに、ステップ７０５において循環ポンプ１１をＯＮにする。ステップ７１０において、三方弁１８を開き、これにより流路を加熱部１０ｃ方向に切り替えて、浴水の加熱を開始する。ステップ７１５で、水温センサ１６からの温度情報に基づいて浴水温ＴＢＷを検出する。具体的には、循環ポンプ１１の作動を開始してから所定時間（例えば２分）経過した時点での水温センサ１６からの温度情報に基づいて、浴水温ＴＢＷを検出する。そして、検出した浴水温ＴＢＷを初期浴水温ＴＢＷＩとして記憶する。
【００５２】
つぎに、ステップ７２０において、初期浴水温ＴＢＷＩに基づいて、目標浴水温度ＴＢＷＴを決定する。ステップ７２５において、浴水温ＴＢＷを検出し、ステップ７３０において、浴水温ＴＢＷが目標浴水温度ＴＢＷＴ以上であるか否か判定する。ＮＯと判定した場合は、ステップ７２５に戻って、ステップ７２５および７３０を繰り返す。ステップ７３０においてＹＥＳと判定した場合は、ステップ７３５において循環ポンプ１１をＯＦＦにし、ステップ７４０において三方弁１８を閉じて、追焚き制御の実行を終了する。
【００５３】
つぎに、図５に示すステップ５３０において実行される足し湯制御について説明する。まず、電動弁１２を開き、電磁弁２２を開くとともに、循環ポンプ１１を停止する。さらに、三方弁１８を閉じることにより、流路をバイパス配管１７方向に切り替える。また、水温センサ１６からの温度情報に基づいて温調弁３４を制御し、これにより貯湯タンク３０からの高温の湯と水道水との混合比率を調節して、吸入口２および吐出口３から吐出される湯の温度が設定風呂温度より所定温度（例えば２℃）だけ高い温度となるようにする。これにより、「設定風呂温度＋２℃」の湯が吸入口２および吐出口から浴槽１内に吐出する。そして、浴槽１内に所定量（例えば２０Ｌ）の湯を吐出したら、電磁弁２２を閉じて、足し湯制御の実行を終了する。
【００５４】
つぎに、ステップ５５０において実行される差し水制御について説明する。まず、電磁弁２２を開き、電動弁１２を開くとともに、循環ポンプ１１を停止する。さらに、三方弁１８を閉じることにより、流路をバイパス配管１７方向に切り替える。また、温調弁３４を制御して、水道水のみが配管２０に流れ込むようにする。これにより、水道水が吸入口２および吐出口３から浴槽１内に吐出する。そして、浴槽１内に水道水を所定量（例えば２０Ｌ）吐出したら、電磁弁２２を閉じて、差し水制御の実行を終了する。
【００５５】
本実施形態の風呂給湯装置においては、上記のように、本体ユニット１００からの出口付近で、循環回路１０の往き管１０ａと戻り管１０ｂが二重管式熱交換器５１を形成しているため、この部分において往き管１０ａを流れる浴水と戻り管１０ｂを流れる浴水の間で熱交換が可能である。従って、浴水の加熱開始時に循環回路１０の加熱部１０ｃに滞留している高温の湯が下流側の往き管１０ａに流出しても、この高温の湯が二重管式熱交換器５１に達する頃には、浴槽１から戻り管１０ｂ内に吸入された浴水も二重管式熱交換器５１に達しているため、これらの間で熱交換が行われ、これにより加熱部１０ｃから流出した高温の湯はある程度温度が下げられてから浴槽１内に流入する。このようにして、高温の湯が浴槽１内に流入することにより入浴者が強い不快感を覚えたりすることを防止できる。
【００５６】
また、このような構成により高温の湯が浴槽１内に流入することを防止すると、従来のように三方弁１８を制御して戻り温水の一部を加熱部１０ｃからの温水に混合する方法に比較して、加熱開始時に三方弁１８を開度１３０°に制御する必要がないため、制御を簡単化することができ、また、加熱効率の低下を抑えることができるため、浴水の加熱にかかる時間を短縮化することができる。
【００５７】
さらに、浴水の加熱開始時には、待機中に冷えきった往き管１０ａの加熱部１０ｃより下流側の冷水が浴槽１内に流入して、これにより入浴者が不快感を覚えることがあるが、本実施形態の構成によると、二重管式熱交換器５１において往き管１０ａ内の冷水が戻り管１０ｂ内の浴水と熱交換することにより温められるため、浴槽１内への冷水の流入を低減することができる。特に本実施形態では、本体ユニット１００からの出口付近において往き管１０ａと戻り管１０ｂが二重管式熱交換器５１を形成しているため、浴槽１内への冷水の流入をより効果的に低減することができる。
【００５８】
また、往き管１０ａと戻り管１０ｂの間での熱交換は、これらが接触していれば可能であるが、本実施形態のように二重管式熱交換器５１を形成することにより接触させると、より効果的に熱交換を行うことができる。
【００５９】
本実施形態における循環回路１０の加熱部１０ｃは、本発明の貯湯タンク内配設部に対応している。
【００６０】
（第２実施形態）
図８は本発明の第２実施形態に係る風呂給湯装置の概略構成を示している。上記第１実施形態では、往き管１０ａと戻り管１０ｂの一部が二重管式熱交換器５１を形成することにより接触していたが、これに対して、第２実施形態では、往き管１０ａのバイパス配管１７との下流側接続点１９より下流側に、図９に示すような温調タンク５２が設けられている。その他の部分の構成は第１実施形態の風呂給湯装置と同様である。
【００６１】
本実施形態の構成によると、浴水の加熱開始時に、加熱部１０ｃに滞留していた高温の湯が、待機中に冷えきった温調タンク５２内の冷水と混合されて、中温水となって浴槽１内に流れ込む。このようにして、高温の湯が浴槽１内に流入することにより入浴者が強い不快感を覚えたりすることを防止できる。
【００６２】
また、第１実施形態と同様に、従来の三方弁１８の制御により戻り温水の一部を加熱部１０ｃからの温水に混合する方法に比較して、制御を簡単化することができ、また、加熱効率の低下を抑えることができるため、温水の加熱にかかる時間を短縮化することができる。
【００６３】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内でつぎのように種々の変形が可能である。
【００６４】
上記実施形態では、往き管１０ａと戻り管１０ｂの間で熱交換を行うために、これらの一部が二重管式熱交換器５１を形成している構成であったが、図１０に示すように、往き管１０ａと戻り管１０ｂの一部を、本体ユニット１００からの出口付近で、単に溶接することにより熱交換可能にしてもよい。このように溶接によると、容易に往き管１０ａと戻り管１０ｂの一部を接触させて、熱交換可能にすることができる。
【００６５】
上記実施形態では、貯湯タンク３０内の水をヒートポンプユニットにより沸き上げるものであったが、貯湯タンク３０内に電気ヒータを設けて、これにより貯湯タンク３０内の水を沸き上げる構成であってもよい。
【００６６】
上記実施形態では、１つの貯湯タンク３０を備えた１缶式風呂給湯装置に本発明を適用したが、複数の貯湯タンクを備えた多缶式風呂給湯装置に本発明を適用することもできる。
【００６７】
上記実施形態では、風呂給湯装置に本発明を適用したが、これに限らず、床暖房装置など、貯湯熱を利用して加熱される温水を用いる放熱機器で、一時的に放熱機器内に高温の湯が流入すると、ユーザが不快に感じるなどの不都合が生じるような場合に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る風呂給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す二重管式熱交換器の構成を示す断面図である。
【図３】図１に示す制御装置により実行される制御処理のフローチャートである。
【図４】図３に示すステップ３２０において実行される自動湯張り制御処理のフローチャートである。
【図５】図３に示すステップ３３０において実行される手動動作制御処理のフローチャートである。
【図６】図３に示すステップ３５５および図４に示すステップ４３０において実行される保温加熱制御処理のフローチャートである。
【図７】図５に示すステップ５１０において実行される追焚き制御処理のフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態に係る風呂給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図９】図２に示す温調タンク５２の斜視図である。
【図１０】図１に示す二重管式熱交換器部分の変形例を示す斜視図である。
【図１１】従来の風呂給湯装置における保温加熱および追焚きのための加熱機構を示す模式図である。
【符号の説明】
１  浴槽
１０  循環回路
１０ｃ  循環回路の加熱部  （貯湯タンク内配設部）
３０  貯湯タンク
５１  二重管式熱交換器
５２  温調タンク
【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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