JP2004116827A - 浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法 - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽に接続した２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて凍結防止運転を行う際に、循環用ポンプの空運転による循環用ポンプの破損を防止することができるようにした浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法を提供すること。
【解決手段】浴槽１０に２本の配管６４、９２を接続し、この２本の配管６４、９２を用いて浴槽１０内の湯を給湯装置１との間で循環させるようにした浴槽１０に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法において、初期設定において浴槽１０の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込むようにし、凍結防止運転開始時に前記水位データの有無により、２本の配管６４、９２を用いて浴槽１０内の湯を給湯装置との間で循環させて行う凍結防止運転と凍結防止運転禁止とを選択制御するようにする。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法に関し、特に、浴槽に接続した２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて凍結防止運転を行う際に、循環用ポンプの空運転による循環用ポンプの破損を防止することができるようにした浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
浴槽に給湯等を行う電気温水器等の給湯装置として、浴槽に２本の配管を接続し、該２本の配管のうち一方の配管を介して浴槽に給湯装置から温水を、他方の配管を介して浴槽に水道水を、それぞれ供給するようにするとともに、前記２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させるようにしたものがある。
ところで、この種の給湯装置を寒冷地で使用する場合には、非稼働時に、循環用ポンプや水循環用配管内に残留する水が凍結し、循環用ポンプや水循環用配管が破損することがないように、これらをヒータで加熱するようにしたり、浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させることによって、凍結防止を行うようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒータで加熱する方式の場合、ヒータの配設作業に手数を要するという問題に加え、ヒータは適度の加熱が困難であり、また、熱損失が多く、熱効率が悪いため、給湯装置の初期コスト及び維持コストが上昇するという問題があった。
【０００４】
一方、浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させる方式の場合、ヒータで加熱する方式と比較して、給湯装置の初期コスト及び維持コストを低廉にできる利点を有する反面、外気温及び水循環用配管内の水温が設定された温度以下になると、これを温度センサにより検知して、循環用ポンプを駆動するものであるため、給湯装置の設置直後等で循環用ポンプに水が供給されていない場合でも、循環用ポンプが駆動され、循環用ポンプが空運転によって破損するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の給湯装置が有する問題点に鑑み、浴槽に接続した２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて凍結防止運転を行う際に、循環用ポンプの空運転による循環用ポンプの破損を防止することができるようにした浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法は、浴槽に２本の配管を接続し、該２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させるようにした浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法において、初期設定において浴槽の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込むようにし、凍結防止運転開始時に前記水位データの有無により、前記２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて行う凍結防止運転と凍結防止運転禁止とを選択制御するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
この浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法は、初期設定において浴槽の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込むようにし、凍結防止運転開始時に前記水位データの有無により、前記２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて行う凍結防止運転と凍結防止運転禁止とを選択制御するようにし、これにより、給湯装置の設置直後等で循環用ポンプに水が供給されていない場合に、外気温及び水循環用配管内の水温が設定された温度以下になり、これを温度センサにより検知しても、初期設定において浴槽の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込みが行われていないため、凍結防止運転が開始されないようにすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１〜図２に、本発明の浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法を実施するための給湯装置の一実施例を示す。
【００１０】
この給湯装置は、電気温水器を用いるもので、電気温水器は、所要の容量を有する円筒状のタンク１と、タンク１の上部と下部に設置され、タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ２及び下部ヒータ３と、上部ヒータ２の上方に配設され、タンク１の外部から供給される水をタンク１内に貯留された温水により加温する熱交換器４とを備えている。
【００１１】
熱交換器４は、特に限定されるものではないが、例えば、螺旋状に形成し、その中心軸が、タンク１の中心軸と略一致するように配設するようにすることにより、熱交換器４の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流となり、この下降流に対応して熱交換器４の中心部に上昇流が生じ、このタンク１内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるようにしている。
【００１２】
電気温水器のタンク１は、その底部位置に給水管５、上部位置に出湯管６を設けて、給水管５から給水することによりタンク１内の湯を押し上げるようにして、出湯管６から出湯するようにし、また、タンク１の胴部に取り付けた温度センサ３２によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することができ、必要に応じて行う上部ヒータ２及び／又は下部ヒータ３による追加的な加熱を適切に実施することができるようにしている。
【００１３】
そして、本実施例では、このような給湯装置を基本として、２本の配管、すなわち、出湯管６と水道水側配管９とを浴槽１０に接続し、これら２本の配管のうち一方の出湯管６を介して浴槽１０にタンク１の温水を、他方の水道水側配管９を介して浴槽１０に水道水を、それぞれ供給するようにされている。
【００１４】
出湯管６は、逃し弁３０を接続した配管と分岐した温水側配管６１を形成し、この温水側配管６１の温水は、熱交換器４の配管８との合流部Ｔ２を経て、配管６３、６４を介して浴槽１０に供給される。
また、水道水側配管９は、減圧逆止弁１１の下流で水道管Ｓから分岐され、この水道水側配管９の水は、熱交換器４の配管７との合流部Ｔ１を経て、水道水側配管９１、９２を介して浴槽１０に供給される。
【００１５】
また、温水側配管６１の合流部Ｔ２の上流側には、ソレノイドバルブ１９、流量センサ２０及び逆止弁２１を備えた制御手段２２が、水道水側配管９の合流部Ｔ１の上流側には、制御手段２３が、それぞれ設けられ、この制御手段２２の下流側と、制御手段２３の上流側には、それぞれ温度センサ３１が配設されている。
これらの制御手段２２、２３は、同じ構成で、温水側の出湯管６から電気温水器の温水を、水道管Ｓ、水道水側配管９から水道水を、それぞれ浴槽１０に供給するに際し、浴槽１０に供給される温水及び水道水の温度に基づいて、電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するものである。
【００１６】
このように、制御手段２２、２３によって給湯装置の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管、すなわち、出湯管６と、水道水側配管９とを用いて浴槽１０に給湯することにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
この場合、温水側配管６３と水道水側配管９１とを、逆止弁２５を備えた接続管２４により接続し、少なくとも水道水の一部を、電気温水器の温水と共に、温水側配管６３より分岐した温水側配管６４を介して浴槽１０に供給するようにしている。
これにより、温水側配管６４で高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、水道水側配管９２からの水道水と温度ムラのできにくい状態で浴槽１０に給湯することができる。
【００１７】
また、前記制御手段２２、２３は、浴槽１０の湯量が設定した量に近づいたとき、浴槽１０への水道水の供給を停止し、電気温水器の温水のみを供給するように構成されている。
これにより、浴槽１０の底部に滞留している低温の湯を最後に供給した温水の対流により撹拌して、浴槽１０内の湯の温度を均一にすることができる。
【００１８】
さらに、浴槽１０に温水側配管６４を介して接続した温水側配管６３を合流部Ｔ２で熱交換器４の配管８に接続し、また、浴槽１０と水道水側配管９１、９２を介して接続した水道水側配管９を合流部Ｔ１で熱交換器４の配管７に接続し、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きを可能としている。
そして、このように構成することにより、特に、深夜電力を利用する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００１９】
このように、本実施例では、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるように構成している関係上、熱交換器４の内部圧力が、電気温水器のタンク１の内部圧力より常に低くなるように構成するようにしている。
これにより、万一、熱交換器４に孔があいた場合でも、熱交換器４内を流通する水が、電気温水器のタンク１内に流出することを防止することができ、熱交換器４内を流通する水によって、電気温水器のタンク１の内部が汚染されることを確実に防止することができるものとなる。
【００２０】
また、アダプタ３３は、浴槽１０に直接接続した２本の配管、すなわち、温水側配管６４と、水道水側配管９２に連なり、電気温水器のタンク１内に貯留されていた温水及び水道管より供給される水道水を、浴槽１０に接続したこれら２本の配管６４、９２を介して、アダプタ３３の混合室内で混合した後、その吐出口から浴槽１０に供給するようにすることにより、入浴中の人に電気温水器のタンク１内に貯留されていた高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができるようにしている。
【００２１】
また、循環用ポンプ１５によって、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようにする場合には、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２のうちの一方の配管９２の吸引口から、循環用ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸引し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させた後、熱交換器４において加温した湯を、他方の配管６４の吐出口からアダプタ３３の混合室内に導入し、混合室から浴槽１０に供給するようにすることにより、熱交換器４において加温した湯が、アダプタ３３の位置でショートパスしないようにしている。
【００２２】
また、水道水側配管９１を、熱交換器４の配管７に接続し、その下流側の水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８を調節することにより、少なくとも水道水の一部を熱交換器４に導入して加温した後、熱交換器４の配管８から温水側配管６４を介して浴槽１０に供給することも可能であり、これにより、浴槽１０に供給する温水の温度を適度な温度にすることができるとともに、タンク１内に貯留された温水を減らすことなく浴槽１０に給湯できるようになっている。なお、水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８は、必須のものではなく、省略することもできる。
【００２３】
そして、本実施例では、熱交換器４から延びる２本の配管７、８は、その先端に温水側配管６４、水道水側配管９２を接続し、かつアダプタ３３を介して浴槽１０に接続しており、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きができるようになっている。
また、熱交換器４の配管７には、水位センサ１２、ストレーナ１３、温度センサ１４、循環用ポンプ１５、ソレノイドバルブ１６及び逆止弁１７がそれぞれ上流側から順に配設されており、水位センサ１２と温度センサ１４で浴槽１０の水位と温度を検出するとともに、循環用ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようになっている。
【００２４】
また、水道水側配管９の制御手段２３の上流側で水道水側配管９３を分岐するとともに、温水側配管６１の制御手段２２の上流側で温水側配管６２を分岐し、これら分岐した水道水側配管９３と温水側配管６２とを混合弁２６を介して接続するとともに、この混合弁２６より他の配管経路２９を接続し、この配管経路２９に温度センサ２７と流量センサ２８を備えている。
この配管経路２９では、設定された温度に基づいて、電気温水器の温水と水道水の水量を調節し、配管経路２９を経て供給される湯の水温を制御して、カラン等より給湯することができるようにする。
【００２５】
次に、この浴槽１０に給湯等を行うようにした給湯装置を、寒冷地などで使用する場合の凍結防止運転方法について説明する。
この給湯装置は、給湯装置を新たに設置したり、補修したとき、給湯装置に附設された制御回路（図示省略）に対して、図１に示す手順で初期設定を行うようにする。
すなわち、浴槽１０内に水を張りながら、浴槽の水位を水位センサ１２により測定して、水位データと水量（水道水側配管９及び温水側配管６１に配設した流量センサ２０により測定する。）を記憶し、満水になったときの水位データを、無揮発性メモリに書き込むようにする。
【００２６】
このように、制御回路の初期設定することにより、水位データが制御回路に入力されるとともに、循環用ポンプ１５にも水が供給されることとなる。
【００２７】
したがって、制御回路の初期設定を行った後は、外気温及び水循環用配管、例えば、配管７内の水温が設定された温度以下になり、これを温度センサ１４が検知して、凍結防止運転を行うために循環用ポンプ１５を駆動しても、循環用ポンプ１５に水が供給されているため、循環用ポンプ１５が空運転によって破損することはない。
【００２８】
なお、凍結防止運転は、特に限定されるものではないが、本実施例においては、循環用ポンプ１５を所定時間又は水循環用配管、例えば、配管７内の水温が設定された温度に上昇するまで駆動することにより、浴槽１０内の湯を、配管９２、７を介して熱交換器４に導入し、配管８、６３、６４を介して浴槽１０に戻すことにより行うようにしている。
なお、浴槽１０内に湯がないときは、所定時間循環用ポンプ１５を駆動した後、駆動を停止するようにするが、この場合でも、循環用ポンプ１５には水が供給されている（残留している）ため、循環用ポンプが空運転によって破損することはない。
【００２９】
一方、給湯装置を新たに設置したり、補修して、制御回路の初期設定を行っていないとき、すなわち、浴槽１０内に水を一度も張っていないときは、循環用ポンプ１５に水が供給されていないため、この状態で凍結防止運転を行うために循環用ポンプ１５を駆動すると、循環用ポンプ１５が空運転によって破損することとなる。
【００３０】
このため、外気温及び水循環用配管、例えば、配管７内の水温が設定された温度以下になり、これを温度センサ１４が検知して、凍結防止運転を行うに際して、制御回路（図示省略）の無揮発性メモリに満水になったときの水位データが書き込まれているかどうかを自動的に調べ、水位データがある場合には、上記のとおり凍結防止運転を行い、一方、水位データがない場合には、凍結防止運転を行わないようにして、循環用ポンプ１５が空運転によって破損しないようにする。
【００３１】
以上、本発明の給湯装置の凍結防止運転方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法によれば、初期設定において浴槽の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込むようにし、凍結防止運転開始時に前記水位データの有無により、前記２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて行う凍結防止運転と凍結防止運転禁止とを選択制御するようにしたので、給湯装置の設置直後等で循環用ポンプに水が供給されていない場合に、外気温及び水循環用配管内の水温が設定された温度以下になり、これを温度センサにより検知しても、初期設定において浴槽の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込みが行われていないため、凍結防止運転が開始されず、循環用ポンプが空運転によって破損することを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の給湯装置の凍結防止運転方法のフローチャートである。
【図２】本発明の給湯装置の凍結防止運転方法の一実施例を示す概略構造図である。
【符号の説明】
１　　タンク
２　　上部ヒータ
３　　下部ヒータ
４　　熱交換器
５　　給水管
６　　温水側配管
７　　熱交換器の配管
８　　熱交換器の配管
９　　水道水側配管
１０　浴槽
１２　水位センサ
１４，２７　温度センサ
１５　循環用ポンプ
１６，１８，１９　ソレノイドバルブ
２０　流量センサ
２２，２３　制御手段
３１，３２　温度センサ

Claims (1)

1. 浴槽に２本の配管を接続し、該２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させるようにした浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法において、初期設定において浴槽の水位を水位データとして不揮発性メモリに書き込むようにし、凍結防止運転開始時に前記水位データの有無により、前記２本の配管を用いて浴槽内の湯を給湯装置との間で循環させて行う凍結防止運転と凍結防止運転禁止とを選択制御するようにしたことを特徴とする浴槽に給湯等を行う給湯装置の凍結防止運転方法。

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