特許 5706304 貯湯式風呂装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5706304

(24)【登録日】2015年3月6日

(45)【発行日】2015年4月22日

(54)【発明の名称】貯湯式風呂装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 1/00 20060101AFI20150402BHJP

   F24H 9/16 20060101ALI20150402BHJP

【ＦＩ】

   F24H1/00 602U

   F24H9/16 A

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2011-272949(P2011-272949)

(22)【出願日】2011年12月14日

(65)【公開番号】特開2013-124795(P2013-124795A)

(43)【公開日】2013年6月24日

【審査請求日】2014年5月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】大桃 正己

(72)【発明者】

【氏名】村山 成樹

(72)【発明者】

【氏名】森田 誠

(72)【発明者】

【氏名】長澤 義彦

【審査官】 渡邉 洋

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１４７１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０５４１７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−３０２７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５７５７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−６５６００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２４Ｈ １／００

Ｆ２４Ｈ １／１８

Ｆ２４Ｈ ９／００

Ｆ２４Ｈ ９／１６

(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を備えたものに於いて、前記風呂循環回路の凍結防止では、浴槽に残湯なしの場合、風呂三方弁をバイパス管側開で風呂熱交換器側閉とし風呂循環ポンプを駆動して、バイパス管から浴槽までの配管内の残水を排水した後、風呂三方弁を風呂熱交換器側開として所定時間保持し該風呂熱交換器内の残水を排水するようにした事を特徴とする貯湯式風呂装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、貯湯タンク内に備えられた風呂熱交換器の中の残水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、浴槽に残水がない状態で凍結防止運転した場合、バイパス管から浴槽までの風呂循環回路内の残水は排水されるが、風呂熱交換器内の残水は排水されずそのまま残ってしまうので、旅行等で貯湯タンクの沸き上げを停止すると、風呂熱交換器内の残水が凍結してしまうと言う課題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、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を備えたものに於いて、前記風呂循環回路の凍結防止では、浴槽に残湯なしの場合、風呂三方弁をバイパス管側開で風呂熱交換器側閉とし風呂循環ポンプを駆動して、バイパス管から浴槽までの配管内の残水を排水した後、風呂三方弁を風呂熱交換器側開として所定時間保持し該風呂熱交換器内の残水を排水するようにしたものである。

【発明の効果】

【0006】

以上のようにこの発明によれば、凍結の危険状態で浴槽に残湯がない場合は、先ずバイパス管側を開として風呂循環ポンプを駆動させることで、バイパス管から浴槽までの配管内の残水を排水し、その後、風呂三方弁の風呂熱交換器側開として所定時間保持し該風呂熱交換器内の残水を排水するようにしたことで、風呂循環回路内には残水がなくなり凍結の心配がなく、電力消費もなく経済的であり、安心して使用出来るものである。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【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排水状態を示す説明図。

【図3】同風呂三方弁の風呂熱交換器側開での排水状態を示す説明図。

【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。

【発明を実施するための形態】

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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る。

【0013】

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、風呂三方弁２８をバイパス管２９側開として風呂循環ポンプ２６を最低回転数で１０分間駆動して停止し、風呂フローセンサ２５が残水検知していたかどうかをみて、残水なしで風呂三方弁２８を風呂熱交換器２３側開として、１０分間放置してこの間に風呂熱交換器２３内の残水を排水して凍結を防止するものであり、又風呂フローセンサ２５が残水ありでは更に１０分間バイパス管２９側を開とする制御を行うものである。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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、高温水及び給水共に十分な流量で、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。

【0018】

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に進んで風呂三方弁２８をバイパス管２９側開、風呂熱交換器２３側閉とし、ステップＳ４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ことで、図２に示すようにバイパス管２９から浴槽１６までの風呂循環回路１５内の残水を、浴槽１６を介して排水するものである。

【0019】

そしてステップＳ５でこの駆動が１０分経過したかを判断し、ＹＥＳでステップＳ６に進み風呂循環ポンプ２６の駆動を停止した後、ステップＳ７に進んで風呂循環ポンプ２６の駆動停止直前に風呂フローセンサ２５が残水検知していたかどうかをみて、残水なしのＮＯでステップＳ８に進んで風呂三方弁２８を風呂熱交換器２３側開、バイパス管２９側閉とし、この状態で１０分間経過したかをステップＳ９で判断することで、図３に示すように風呂熱交換器２３内の残水が風呂三方弁２８及び浴槽１６を介して排水されるものである。

【0020】

更にステップＳ７で残水ありでは、ＹＥＳでステップＳ１０に進んで再び風呂三方弁２８をバイパス管２９側開、風呂熱交換器２３側閉とし、ステップＳ１１に進んでこの状態が１０分経過したかを判断し、即ち浴槽１６の残湯ありの通常時では風呂熱交換器２３の残水を抜くことなく元に戻り、これを順次繰り返すものである。

【0021】

このように浴槽１６に残湯なしの場合には、凍結防止運転することにより風呂循環回路１５及び風呂熱交換器２３内の残水を排水して、貯湯タンク１が沸き上げられなかった時でも、凍結することを確実に防止することが出来るものであり、特に通常の凍結防止運転では残水が排水されず残る風呂熱交換器２３内の残水を、風呂三方弁２８の切替のみで排水する点が大きな特徴である。

【符号の説明】

【0022】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】