JP2006250390A - 凍結防止装置、熱源装置、並びに、熱消費システム - Google Patents

Abstract

【課題】 液体流路における通液の停止時に液体が滞留する可能性の高い滞留部が存在する場合であっても、滞留部における液体の凍結を防止可能な凍結防止装置と、当該凍結防止装置を備えた熱源装置、並びに、熱消費システムの提供を目的とする。
【解決手段】 熱源システムＵは、熱源装置１および浴槽３と、これらを繋ぐ循環流路２に加えて、循環流路２における湯水の凍結を防止するための凍結防止装置Ｆを備えている。凍結防止装置Ｆは、熱源装置本体５内に設けられた制御手段８、熱源側ヒータおよび熱源側温度センサ３０と、循環流路２の中途に形成された滞留部４０に設けられた滞留部側ヒータ４１および滞留部側温度センサ４３を備えた構成とされている。凍結防止装置Ｆは、滞留部側温度センサ４３の検知温度が滞留部側閾温度以下になったり、熱源側温度センサ３０の検知温度が熱源側閾温度以下になることを条件として滞留部凍結防止運転を実施する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、熱源装置と熱消費装置との間を繋ぐ液体流路の凍結を防止するための凍結防止装置および当該凍結防止装置を備えた熱源装置、並びに、熱消費システムに関する。

従来より、下記特許文献１に開示されている熱源装置のように、装置内に温度センサを備えると共に、この温度センサの検知温度に基づいて動作するヒータ等の加温手段を設けたものがある。この種の熱源装置では、温度センサの検知温度が湯水等の液体の凍結のおそれがある温度よりも低下することを条件として液体流路に取り付けられた加温手段を作動させ、装置内における凍結の発生を防止する構成とされている。
特開２００１−２７２１０１号公報

従来技術では、熱源装置が屋内に設置され、熱源装置と風呂等の熱消費装置とを繋ぐ液体流路が屋外に取り出され、床下をくぐらせた状態で使用されることがある。そのため、このような設置状態で熱源装置が使用される場合は、液体流路における通水が停止すると、床下に配された部分（滞留部）に湯水等の液体が滞留しやすい状態になる。

上記したように液体流路の中途に、通液の停止時に湯水等の液体が滞留しやすい滞留部が存在し、この滞留部が熱源装置の設置場所に比べて低温になる場所に存在する場合は、滞留部が局所的に低温になる可能性がある。そのため、従来技術のように、熱源装置内に設けられた温度センサで液温等を検知するだけでは、滞留部における凍結の可能性を的確に把握できず、滞留部やこの近傍において凍結が発生する可能性が高い。

そこで、上記した課題を解決すべく、液体流路における通液の停止時に液体が滞留する可能性の高い滞留部が存在する場合であっても、滞留部における液体の凍結を防止可能な凍結防止装置と、当該凍結防止装置を備えた熱源装置、並びに、熱消費システムの提供を目的とする。

かかる知見に基づいて提供される請求項１に記載の発明は、熱源装置と熱消費装置との間を繋ぎ、前記熱源装置において発生した熱エネルギーを液体を介して熱消費装置に供給するための液体流路の凍結を防止するための凍結防止装置であって、前記液体流路の中途に液体流路内における液体流れが停止した際に液体が滞留すると想定される滞留部と、熱源装置の内部に配された装置内流路部とがあり、前記滞留部が、前記熱源装置の設置雰囲気よりも低温になると想定される場所に配されており、前記熱源装置の内部あるいは近傍に熱源側温度検知手段と、前記装置内流路部あるいは当該装置内流路部の近傍を加温可能な熱源側加温手段とが設けられており、前記滞留部あるいは滞留部近傍に滞留部温度検知手段と、前記滞留部あるいは滞留部近傍を加温する滞留部加温手段とが設けられており、前記熱源側加温手段が、液体流路における通液が実質的に中止されている状態において、熱源側温度検知手段が所定の作動閾温度以下になることを条件として作動するものであり、液体流路における通液が実質的に中止されている状態において、滞留側温度検知手段の検知温度が所定の滞留側閾温度以下であること、及び／又は、熱源側温度検知手段によって検知される検知温度が熱源側閾温度以下であることを条件として、熱源側加温手段による加温を停止した状態で、滞留部加温手段による滞留部の加温動作と、液体流路内に液体を流す通液運転のいずれか一方又は双方を実施可能であり、前記滞留側閾温度および作動閾温度が液体の凍結温度以上の温度に設定されており、前記熱源側閾温度が作動閾温度以上の温度に設定されていることを特徴とする凍結防止装置である。

かかる構成によれば、滞留部における凍結の可能性を的確に把握し、滞留部の加温動作や通液運転を実施して液体の凍結を防止できる。従って、本発明の凍結防止装置によれば、滞留部やこの近傍が局所的に低温になるような場合であっても滞留部における液体の凍結を確実に防止することができる。

ここで、本明細書において、「液体流路における通液が実質的に中止されている状態」とは、液体流路において通液が完全に中止されている場合に加えて、液体流路において通液がある場合であっても、液体が凍結する可能性がある程度に通液速度が遅い場合や、通液量が少ない場合を含む概念である。

また、請求項２に記載の発明は、熱源装置と熱消費装置との間を繋ぎ、前記熱源装置において発生した熱エネルギーを液体を介して熱消費装置に供給するための液体流路の凍結を防止するための凍結防止装置であって、前記液体流路の中途に、液体流路内における液体の流れが停止した際に液体が滞留すると想定される滞留部と、熱源装置の内部に配された装置内流路部とがあり、前記熱源装置の内部あるいは近傍に、熱源側温度検知手段と、前記装置内流路部あるいは当該装置内流路部の近傍を加温可能な熱源側加温手段とが設けられており、前記滞留部あるいは滞留部近傍に、滞留部温度検知手段と、前記滞留部あるいは滞留部近傍を加温する滞留部加温手段とが設けられており、液体流路における通液が実質的に中止されている状態において、熱源側温度検知手段によって検知される検知温度が所定の熱源側閾温度以上であり、滞留側温度検知手段の検知温度が所定の滞留側閾温度未満であることを条件として、熱源側加温手段による加温を停止した状態で、滞留部加温手段による滞留部の加温動作と、液体流路内に液体を流す通液運転のいずれか一方又は双方を実施可能であることを特徴とする凍結防止装置である。

本発明の凍結防止装置は、熱源側温度検知手段によって検知される検知温度が熱源側閾温度以上であって、滞留側温度検知手段の検知温度が所定の滞留側閾温度未満である場合に、熱源側加温手段による加温を停止した状態で、滞留部加温手段による滞留部の加温動作や液体流路内に液体を流す通液運転が実施され、滞留部における液体の凍結が防止される。そのため、本発明の凍結防止装置は、滞留部が熱源装置の設置雰囲気よりも低温になると想定される位置に配され、通液の停止時に液体が滞留部に滞留したとしても、滞留部における液体の凍結を防止することができる。従って、本発明の凍結防止装置は、熱源装置の設置場所よりも低温になる位置に滞留部が設けられた状況下で使用されても、滞留部における液体の凍結を確実に防止することができる。

上記したように、本発明の凍結防止装置は、滞留部やこの近傍において凍結のおそれがある場合に滞留部の加温や、通液運転が行われるが、熱源側加温手段による加温は行われない。そのため、本発明の凍結防止装置によれば、必要以上に熱源側加温手段が動作せず、省エネルギーに資することができる。

上記請求項１又は２に記載の凍結防止装置は、滞留部が、液体流路のうち熱源装置および熱消費装置の設置位置よりも低い位置に配された部位である場合に好適に使用できる。（請求項３）

上記したような場所に滞留部が存在する場合は、液体流路における通液が停止すると滞留部に湯水や熱媒体等の液体が優先的に滞留し、凍結を起こす可能性が高い。従って、本発明によれば、液体流路のうち熱源装置および熱消費装置の設置位置よりも低い位置に配された部位に滞留部が存在する場合であっても凍結を未然に防止することができる。

ここで、上記したように、液体流路において熱源装置や熱消費装置に対して下方に垂下する垂下部が存在する場合は、通液が停止すると当該垂下部に対して屈曲した滞留部に液体が残留する可能性が高い。そのため、液体流路が上記したような形状となっている場合は、他の部位に比べて滞留部において凍結が起こる可能性が高い。

そこでかかる知見に基づいて提供される請求項４に記載の発明は、液体流路が、熱源装置および熱消費装置に対して下方に延伸する垂下部を有し、滞留部が、前記垂下部に対して屈曲した部位であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の凍結防止装置である。

かかる構成によれば、滞留部が存在する場合であっても液体流路内に滞留している液体が凍結するのを未然に防止できる。

ここで、熱源装置および熱消費装置が屋内に設置される場合は、これらを繋ぐ液体流路が家屋の床下等のような屋外を経て接続されることがある。このような場合は、熱源装置が設置された場所の雰囲気温度よりも滞留部が設けられた場所の雰囲気温度の方が低温になり、滞留部において優先的に凍結が起こる可能性がある。

そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項５に記載の発明は、液体流路が、家屋の内部に設置された熱源装置および熱消費装置を繋ぐ流路であり、滞留部が家屋の外部に配されており、熱源側閾温度が、滞留部側閾温度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の凍結防止装置である。

かかる構成によれば、屋外に滞留部が存在する場合であっても、液体流路内に滞留している液体の凍結を防止できる。

請求項６に記載の発明は、液体流路が、熱源装置と熱消費装置とを繋ぐ循環流路により形成されており、通液運転を実施することにより、液体が液体流路内を循環可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の凍結防止装置である。

本発明の凍結防止装置は、通液運転を実施すると、熱消費装置側に残存している液体が液体流路内を循環する。そのため、本発明の凍結防止装置は、熱消費装置の使用後のように液体の温度が凍結を起こす温度よりも高い状態で通液運転が実施されると、液体流路における凍結の発生を確実に防止することができる。

また、本発明の凍結防止装置は、通液流路が熱消費装置と熱源装置とを繋ぐ循環流路により構成されているため、液体は熱源装置を経由して滞留部等を流れることとなる。そのため、熱源装置における液体の加熱直後のように熱源装置側に熱エネルギーが残存している場合等の条件下で通液運転が実施されると、この熱エネルギーによりある程度加温された液体が液体流路内に流れる可能性がある。従って、本発明によれば、熱源装置側に残存している熱エネルギーを凍結防止のために有効利用することができる。

請求項７に記載の発明は、液体流路が、熱源装置と熱消費装置とを繋ぐ循環流路により形成されており、通液運転により、液体流路内を液体が循環可能であることを条件として通液運転が優先的に実施され、通液運転により、液体流路内を液体が循環できないことを条件として加温運転が実施されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の凍結防止装置である。

本発明の凍結防止装置は、通液運転を実施すると、熱消費装置側に残存している液体が熱源装置を経由して液体流路内を循環する。そのため、本発明の凍結防止装置は、熱消費装置の使用後のように液体の温度が凍結を起こす温度よりも高い状態や、熱源装置における液体の加熱直後のように熱源装置側に熱エネルギーが残存している場合等の条件下で通液運転が実施されるとある程度加温された湯水が液体流路内を流れる。従って、本発明によれば、通液運転を実施することにより、熱源装置側や熱消費装置側に残存している熱エネルギーを有効利用することができる。

上記したように、本発明の凍結防止装置では、通液運転を実施することにより熱源装置側や熱消費装置側に残存している熱エネルギーを有効利用することができるため、加温運転を実施するよりも通液運転を実施する方が凍結の防止に要するエネルギーが少なくて済む可能性が高い。本発明の凍結防止装置では、通液運転を実施しようとしても液体が循環できない、すなわち通液運転が不可能な場合に加温運転を実施する構成としているため、加温手段の動作が必要最小限で済む。従って、本発明の凍結防止装置によれば、液体の凍結防止のために消費されるエネルギーを最小限に抑制しつつ、液体の凍結を確実に防止することができる。

請求項８に記載の発明は、通液運転が、液体を連続的に通液させる連続通液モードと、液体を断続的に通液させる断続通液モードとを含む複数の運転モードから選択されるいずれかの運転モードで実施可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の凍結防止装置である。

本発明の凍結防止装置は、通液運転の運転モードを連続通液モードと断続通液モードとを含む複数の運転モードから選択できる。本発明の凍結防止装置は、連続通液モードで動作させると、液体が液体流路内に連続的に流されるため、液体の凍結を確実に防止できる。また、本発明の凍結防止装置は、断続通液モードで動作させることにより、液体の凍結を防止しつつ、これに要する消費エネルギーを最小限に抑制できる。

請求項９に記載の発明は、液体流路の中途に、内部に存在する液体の温度を検知する液体温度検知手段が設けられており、液体を所定の休止時間毎に通液させる断続通液モードによる通液運転を実施可能であり、液体温度検知手段によって検知される液体の温度に基づいて休止時間が設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の凍結防止装置である。

かかる構成によれば、通液運転の運転モードとして連続通液モードを選択することにより液体の凍結を確実に防止することができ、断続通液モードを選択することにより、エネルギー消費量を最小限に抑制しつつ、液体の凍結を防止できる。

また、本発明の凍結防止装置は、断続通液モードで通液運転を実施する際に、通液を休止する休止時間が液体流路内を流れる液体の温度に応じて設定される。そのため、本発明によれば、液体の凍結を防止するために要する通液時間を最小限に抑制でき、その分だけ省エネルギーに資することができる。

請求項１０に記載の発明は、滞留側温度検知手段及び／又は熱源側温度検知手段を電気的に接続するための接続手段が設けられており、当該接続手段が、滞留側温度検知手段及び／又は熱源側温度検知手段が電気的に接続される検知部と、当該検知部に対して電気的に独立した補償部とが設けられており、接続手段に対して滞留側温度検知手段及び／又は熱源側温度検知手段を電気的に接続することにより前記補償部が検知部の一部又は全部と電気的に導通するものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の凍結防止装置である。

本発明の凍結防止装置は、接続手段の検知部と補償部とが電気的に独立しているが、滞留側温度検知手段や熱源側温度検知手段を接続することにより接続手段の検知部と補償部が導通する構成となっている。そのため、本発明の凍結防止装置は、接続部を構成する検知部と補償部とが電気的に導通しているか否かを確認することにより、滞留側温度検知手段や熱源側温度検知手段の接続状態を確認することができる。

上記請求項１乃至１０のいずれかに記載の凍結防止装置は、熱消費装置が風呂である場合に好適に使用できる（請求項１１）。

請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の凍結防止装置を備えていることを特徴とする熱源装置である。

本発明の熱源装置は、上記したような凍結防止装置を備えているため、液体の凍結防止に要するエネルギーを最小限に抑制することができる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１乃至１１のいずれかに記載の凍結防止装置と、熱源装置と、当該熱源装置において発生した熱エネルギーが液体を介して供給される熱消費装置とを備えていることを特徴とする熱消費システムである。

本発明の熱消費システムは、上記したような凍結防止装置を備えているため、液体の凍結防止に要するエネルギーが最小限で済む。

本発明の凍結防止装置によれば、熱源装置と熱消費装置との間を繋ぐ液体流路の凍結を防止可能な凍結防止装置を提供できる。

続いて、本発明の一実施形態である凍結防止装置および当該凍結防止装置を備えた熱源装置および熱源システム（熱消費システム）について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態の熱源装置は、凍結防止装置に特徴を有するものであるが、凍結防止装置の説明に先立って熱源装置の装置構成について説明する。

図１や図２において、１は本実施形態の熱源装置である。熱源装置１は、凍結防止装置Ｆを備えている。凍結防止装置Ｆは、熱源装置本体５内に設けられた制御手段８、熱源側ヒータ２６（熱源側加温手段）および熱源側温度センサ３０（熱源側温度検知手段）と、熱源装置本体５の外部に設けられた滞留部側ヒータ４１（滞留部加温手段）および滞留部側温度センサ４３（滞留部温度検知手段）を備えた構成とされている。また、熱源装置１は、循環流路２により浴槽３（熱消費装置）と接続されており、凍結防止装置Ｆを含め、全体として熱源システムＵを構成している。

熱源装置１は、図２に示すように、熱源装置本体５内に、大別して燃焼部１０と、燃焼部１０において発生した燃焼ガスと湯水などの熱媒体とが熱交換を行う熱交換部１１と、燃焼部１０に空気を供給する給気部１２と、熱交換部１１を通過した燃焼ガスを外部に排出する排気部１３とからなる燃焼装置６を内蔵している。また、熱源装置本体５内には、燃焼装置６に対してガスや湯水等の熱媒体を供給するための配管類や、制御手段８等も合わせて内蔵されている。

燃焼部１０は、外部から供給された燃料ガスを燃焼するバーナ１５と燃焼空間部１６とから構成されている。バーナ１５には、燃料を供給するための燃料供給管１７が接続されている。

バーナ１５において燃料が燃焼して発生した高温の燃焼ガスは、燃焼空間部１６を通過し、熱交換部１１側へと流れる。熱交換部１１は、燃焼空間部１６に連続しており、バーナ１５の燃焼作動に伴い発生した高温の燃焼ガスと熱交換を行う熱交換器１８を具備している。熱交換器１８には、浴槽３から戻った湯水を熱交換器１８に供給するための流入側配管２０と、熱交換器１８において加熱された湯水を外部に供給するための流出側配管２１とが接続されている。流入側配管２０および流出側配管２１は、バイパス流路３１によってバイパスされている。流入側配管２０および流出側配管２１は、それぞれ後述する戻り側流路２２と、往き側流路２３とに接続され、循環流路２を形成している。

流入側配管２０の中途には、水量センサ２７、循環ポンプ２８および風呂温度センサ２９が設けられている。水量センサ２７は、流入側配管２０を介して外部から供給される水量を検知するものである。また、循環ポンプ２８は、循環流路２内に湯水を循環させるためのものである。また、風呂温度センサ２９は、浴槽３側から熱源装置１側に戻ってきた湯水の温度を検知するものである。

流出側配管２１は、熱交換器１８において高温の燃焼ガスと熱交換して加熱された湯水が流れる配管であり、往き側流路２３に接続されている。流出側配管２１の中途には、水量調整弁２５と、熱源側ヒータ２６とが設けられている。水量調整弁２５は、流出側配管２１の流路を開閉することにより、水量調整弁２５よりも下流側に流れる高温の湯水の流量を調整するものである。

熱源側ヒータ２６は、流入側配管２０および流出側配管２１の中途に取り付けられ、熱源装置本体５のケース内に内蔵されている。また、熱源装置本体５内には、雰囲気温度を検知するための熱源側温度センサ３０が設けられている。熱源側ヒータ２６は、制御手段８により、熱源側温度センサ３０の検知温度に基づいて動作制御されている。

給気部１２は、内部にファン３２（送風手段）を内蔵しており、バーナ１５の燃焼状態に応じてファン３２の回転数を変化させ、送風量および送風圧力を調整することができる。

戻り側流路２２および往き側流路２３は、図１に示すように熱源装置１および浴槽３に対して下方に伸びている。戻り側流路２２および往き側流路２３は、共に熱源装置１や浴槽３が設置されている家屋の室内から床下をくぐらせて敷設されており、当該部分（滞留部４０）が他の部分よりも低くなっている。さらに具体的には、風呂戻り配管２２および往き側流路２３は、それぞれ、熱源装置１および浴槽３に対して下方に垂下した垂下部３５，３５を有し、この垂下部３５，３５に対して滞留部４０が交差する方向に伸びている。そのため、戻り側流路２２および往き側流路２３は、それぞれ略「Ｕ」字形に折れ曲がっている。従って、滞留部４０は、熱源装置１の循環ポンプ２８が停止し、循環流路２における湯水の流れが停止すると、湯水が滞留する傾向にある部分である。

戻り側流路２２および往き側流路２３の滞留部４０には、電力を供給することにより発熱する滞留部側ヒータ４１が取り付けられている。また、滞留部４０の近傍には、滞留部側温度センサ４３が設けられている。滞留部側温度センサ４３の検知信号は、熱源装置本体５内に設けられた制御手段８に入力される。滞留部側ヒータ４１は、制御手段８により滞留部側温度センサ４３によって検知される滞留部４０あるいはこの近傍の温度等に基づいて動作が制御される。

図１および図９に示すように、滞留部側温度センサ４３は、ケーブル４５の先端に取り付けられた接続端子５０と、制御手段８に対して電気的に繋がったケーブル４６の先端に取り付けられた接続端子５１とを接続することにより結線されている。接続端子５０，５１は、共に３ポートの端子を有している。滞留部側温度センサ４３側のケーブル４５は、滞留部側温度センサ４３の検知部に繋がる検知線４５ａ，４５ｂと補償線４５ｃとから構成されており、それぞれが接続端子５０に電気的に接続されている。また、一方の検知線４５ｂは、補償線４５ｃと導通（ショート）した状態とされている。

制御手段８側から伸びるケーブル４６は、センサ接続線４６ａ，４６ｂと補償線４６ｃとから構成されており、それぞれが接続端子５１に対して独立的に接続されている。そのため、接続端子５１に対して滞留部側温度センサ４３が接続されていない場合は、センサ接続線４６ａ，４６ｂおよび補償線４６ｃがそれぞれ非導通（オープン）状態となっている。一方、接続端子５１に対して滞留部側温度センサ４３側の接続端子５０を接続すると、検知線４５ａ，４５ｂとセンサ接続線４６ａ，４６ｂが導通した状態になると共に、検知線４５ｂ、センサ接続線４６ｂと補償線４５ｃ，４６ｃとが導通（ショート）した状態になる。そのため、制御手段８は、検知線４５ｂ、センサ接続線４６ｂと補償線４５ｃ，４６ｃとがショートしていることを条件として滞留部側温度センサ４３が接続されているものと判断することができる。

制御手段８は、本実施形態の熱源装置１全体の作動を司るものであり、熱源側温度センサ３０や滞留部側温度センサ４３をはじめとする各センサの検知信号が入力されるものである。制御手段８は、各センサから受信する検知信号等に基づいて、水量調整弁２５やバーナ１５、熱源側ヒータ２６、ファン３２などの熱源装置本体５内に収容された機器類や、熱源装置本体５の外側に設けられた滞留部側ヒータ４１の動作制御を行う。

上記したように、循環流路２は、滞留部４０に相当する部分が熱源装置１や浴槽３よりも低い位置に配されている。そのため、循環流路２における通水が停止すると、戻り側流路２２や往き側流路２３内に残存している湯水が滞留部４０に滞留する傾向にある。また、本実施形態では、熱源装置１や浴槽３が屋内に設置されている一方で、滞留部４０に相当する部分は家屋の床下部分に配されており、滞留部４０の設置雰囲気の温度が熱源装置１の設置雰囲気よりも低くなる可能性が高い。そのため、熱源システムＵは、気温が低い時に循環流路２における通水が停止すると、滞留部４０において凍結が発生する可能性が高い。

また、熱源装置本体５の内部に配された流入側配管２０や流出側配管２１についても、気温等の影響で熱源装置１の設置場所の雰囲気温度が低い状態において、循環流路２における通水が停止し、湯水が滞留していると凍結が発生する可能性がある。そのため、制御手段８は、熱源側温度センサ３０や滞留部側温度センサ４３によって熱源装置本体５内の雰囲気温度や、滞留部４０が敷設された場所の雰囲気温度を検知し、これらの検知温度に基づいて、図３〜図５および図７に示すフローチャートに則って滞留部凍結防止運転を実施すると共に、図８に示す制御フローに則って熱源側凍結防止運転を実施する。

さらに具体的に説明すると、滞留部凍結防止運転は、循環流路２において湯水を循環させる循環モードと、熱源側ヒータ２６や滞留部側ヒータ４１を作動させて循環流路２内の湯水の凍結を防止する加熱モードとに大別される。滞留部凍結防止運転の動作モードは、循環流路２において湯水が循環可能であるか否かによって切り替えられる。

循環運転モードによる滞留部凍結防止運転は、循環ポンプ２８を連続的に動作させる連続運転モードと、循環ポンプ２８を所定の時間間隔で動作させる断続運転モードのいずれかの運転方法を選択して実施される。循環運転モードにおける運転方法については、図示しないリモートコントローラ等により操作者が適宜設定可能とされている。循環モードにおける運転方法として断続運転モードが選択された場合は、風呂温度センサ２９の検知温度（以下、水温ＢＴと称す）に基づき、制御手段８に設けられたインターバルタイマ（図示せず）に循環ポンプ２８の休止時間が設定される。断続運転モードが実施される場合は、制御手段８のインターバルタイマに設定された休止時間が経過した後、所定時間にわたって循環ポンプ２８が作動して循環流路２内を湯水が循環する。

滞留部凍結防止運転は、浴槽３内の湯水を加熱する追い焚き運転や落とし込み運転の停止中に実施される。すなわち、図３の制御フローのステップ１−１において燃焼部１０が燃焼動作を停止していることを条件として制御フローがステップ１−２に進み、滞留部凍結防止運転が開始される。

制御フローがステップ１−２に進むと、制御手段８は、熱源装置本体５内に設置された熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが所定の熱源側閾温度（本実施形態では５℃）未満であるか否かを確認する。ここで、上記したように、熱源装置本体５は、屋内に設置されており、滞留部４０近傍よりも高温である可能性が極めて高い。そのため、前記した熱源側閾温度は、検知温度ＦＴが、後述する熱源側凍結防止運転において熱源側ヒータ２６の作動条件となる作動温度（本実施形態では２℃）、すなわち通水停止状態で放置すると熱源装置１内に残留している湯水が凍結するおそれのある温度よりも高い温度に設定されている。

ステップ１−２において、検知温度ＦＴが熱源側閾温度（５℃未満）である場合は、循環流路２のいずれかの部位で凍結が発生する可能性がある。そこで、ステップ１−２において検知温度ＦＴが５℃未満である場合は、制御フローをステップ１−３に進め、滞留部凍結防止運転を実施する。

一方、ステップ１−２において熱源側温度検知手段３０の検知温度ＦＴが５℃以上である場合であっても、床下に配された滞留部４０近傍が局所的に低温になっており、凍結が発生する可能性がある。そこで、ステップ１−２において検知温度ＦＴが５℃以上の場合は、制御フローをステップ１−８に進め、滞留部４０あるいはこの近傍に設置された滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴを確認する。ここで、検知温度ＥＴが２℃以上である場合は、燃焼運転が停止し、循環流路２における通水が停止した状態であっても、滞留部４０に滞留した湯水が凍結する可能性が低い。そのため、制御手段８は、ステップ１−８において検知温度ＥＴが２℃以上であることを条件として制御フローをステップ１−１に戻す。

一方、ステップ１−８において滞留部側温度検知センサ４３の検知温度ＥＴが２℃に満たない場合は、熱源装置本体５側の部位が湯水が凍結しない程度に高温であるが、滞留部４０近傍が低温であり、ここに滞留している湯水が凍結する可能性がある。このため、制御手段８は、ステップ１−８において検知温度ＥＴが２℃未満であることを条件として制御フローをステップ１−４に進め、滞留部凍結防止運転を実施する。

制御フローがステップ１−４に進むと、制御手段８は、滞留部側ヒータ４１を動作停止状態にした後、制御フローをステップ１−５に進め、図４に示すサブルーチンに従って循環運転動作チェックを実施する。

さらに具体的には、制御手段８は、ステップ１−４において貯留部側ヒータ４１を停止した後、制御フローを図４に示すステップ２−１に進める。制御フローがステップ２−１に進むと、制御手段８は循環ポンプ２８を起動し、水量センサ２７により水量の変化、すなわち循環流路２において湯水が循環しているか否かを確認する。ここで、制御手段８は、湯水の循環が所定の時間にわたって確認されるか否かによって循環運転が可能であるか否かの判定を確定する。循環運転の可否についての判定が確定されると、図４に示すサブルーチンが完了し、制御フローが図３のステップ１−６に戻される。

一方、ステップ２−２において循環判定が確定するまでの間は、制御手段８は、ステップ２−３において燃焼部１０が引き続き燃焼停止中であるか否か、すなわち浴槽３への湯水の落とし込みや追い焚きが開始されていないかを確認する。ステップ２−３において燃焼停止中である場合、制御手段８は、循環ポンプ２８を引き続き動作させ、循環運転が可能か否かの判定動作を継続する。一方、ステップ２−３において燃焼運転の開始が確認された場合は、制御手段８はステップ２−４において循環ポンプ２８を停止し、制御フローを図３のステップ１−１に戻す。

上記したようにして循環運転の可否の判定が確定され、制御フローがステップ１−６に戻されると、制御手段８は、上記したサブルーチンにおいて実施された循環運転の可否についての判定結果に基づき、制御フローを振り分ける。すなわち、制御手段８は、循環運転が可能である場合は、制御フローをステップ１−７に進め、図５に示すサブルーチンに従って循環モードによる滞留部凍結防止運転を実施する。一方、循環運転が不可能である場合、制御手段８は、制御フローをステップ１−９に進め、図６に示すサブルーチンに従って加熱モードによる滞留部凍結防止運転を実施する。

さらに具体的に説明すると、制御フローがステップ１−７に進むと、図５に示すサブルーチンに則って循環モードによる滞留部凍結防止運転が開始される。制御フローがステップ３−１に移行すると、制御手段８は、循環運転モードによって動作方法が連続運転モードに設定されているか否かを確認する。ここで、循環運転モードにおいて連続運転モードを実施するように設定されている場合は、制御モードがステップ３−２に進行し、循環ポンプ２８が作動した状態でステップ１−１に戻される。

一方、循環運転モードにおける運転方法として断続運転モードが選択されている場合は、制御フローがステップ３−３に移行し、循環ポンプ２８が一旦停止される。その後、制御手段８は、ステップ３−４において風呂温度センサ２９の検知温度、すなわち浴槽３側から戻ってきた湯水の温度（水温ＢＴ）が浴槽３内に貯留されている湯水の設定温度ＢＳに対して２℃以上高いか否かが確認される。ここで、設定温度ＢＳとは、浴槽３に対して落とし込む際の湯水の目標温度や、浴槽３内の湯水の追い焚きを実施する際の目標温度に相当する。ステップ３−４において水温ＢＴが設定温度ＢＳに対して２℃以上高い場合は制御フローがステップ３−５に進行し、そうでない場合は制御フローがステップ３−１３に進行する。

制御フローがステップ３−５に進行した場合、制御手段８は、風呂温度センサ２９によって検知されている水温ＢＴが５５℃以上であるか否かを確認する。ここで水温ＢＴが５５℃以上である場合は、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが熱源側閾温度未満（ステップ１−２参照）であったり、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが滞留部側閾温度である２℃未満（ステップ１−８参照）であったとしても、循環流路２内に存在する湯水が直ちに凍結する可能性が極めて低い。そのため、ステップ３−５において水温ＢＴが５５℃以上であることを条件として循環ポンプ２８を起動させることなく制御フローを図５に示すサブルーチンから図３に示す制御フロー（メインルーチン）に戻す。

一方、上記したステップ３−５において水温ＢＴが５５℃未満である場合、制御手段８に設けられたインターバルタイマの設定時間、すなわち循環ポンプ２８の休止時間がＴ１に設定される。本実施形態の熱源装置１では、休止時間Ｔ１が２０分に設定される。休止時間Ｔ１の設定が完了すると、制御フローはステップ３−７に進行する。

制御フローがステップ３−１３に進行した場合は、水温ＢＴが２５℃以下であるか否かが確認される。ここで、水温ＢＴが２５℃以下である場合は、制御フローがステップ３−１４に進行し、図６（ａ）に示す休止時間テーブルに従って循環ポンプ２８の休止時間がＴ２に設定される。

さらに詳細に説明すると、図６（ａ）の休止時間テーブルは、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴと滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴとに基づいて休止時間Ｔ２を設定するためのものである。検知温度ＦＴ，ＥＴが低いほど循環流路２内を流れる湯水が凍結する可能性が高いため、休止時間Ｔ２は、検知温度ＦＴ，ＥＴが低いほど短時間となるように設定されている。また特に、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが−１℃よりも低い場合や、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが−４℃よりも低い場合は、循環ポンプ２８の動作を停止すると、循環流路２内の湯水が凍結する可能性が高いため、休止時間Ｔ２をゼロ分に設定することとしている。すなわち、検知温度ＦＴが−１℃未満であるか、検知温度ＥＴが−４℃未満であることを条件として、循環運転モードにおける運転方法を連続運転モードに切り替える構成とされている。

ステップ３−１３において水温ＢＴが２５℃よりも高い場合は、制御フローが３−１５に進行し、循環ポンプ２８の休止時間がＴ３に設定される。ここで、休止時間Ｔ３は、上記した休止時間Ｔ２の設定方法と同様に、図６（ｂ）に示す休止時間テーブルに従って設定される。図６（ｂ）に示す休止時間テーブルは、図６（ａ）に示すものと同様に、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴと滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴとに基づいて分類されたものであり、各温度条件に応じて休止時間Ｔ３を設定するものである。

ここで、制御フローがステップ３−１５に進行する場合は、循環流路２内に存在する湯水の水温ＢＴがステップ３−１４に進行する場合よりも高く、凍結の可能性が低い。そのため、図６（ｂ）に示す休止時間テーブルは、図６（ａ）に示す休止時間テーブルと検知温度ＦＴ，ＥＴの区分の範囲（レンジ）は同一であり、検知温度ＦＴ，ＥＴが高いほど休止時間Ｔ３が長くなるように設定されているが、各温度条件毎に休止時間Ｔ２，Ｔ３を比較すると、休止時間Ｔ３の方が休止時間Ｔ２よりも長く設定されている。

上記したようにしてステップ３−６、ステップ３−１４あるいはステップ３−１５においてインターバルタイマがセットされると、制御フローがステップ３−７に進む。ステップ３−７において、燃焼部１０の燃焼動作が開始されている場合は、制御フローが図５に示すサブルーチンから図３に示すメインルーチンに戻される。一方、ステップ３−７において、燃焼動作が停止していることが確認されると、制御フローがステップ３−８に進行し、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが９℃に達しているか否かが確認される。ここで、検知温度ＦＴが９℃以下である場合は、熱源装置本体５の外側に配された戻り側流路２２や往き側流路２３が配された床下等の部位はさらに低温であり、滞留部４０等において湯水が凍結する可能性があり、循環運転を実施する必要がある。そのため、検知温度ＦＴが９℃以下である場合、制御手段８は、制御フローをステップ３−１０に進め、インターバルタイマの計時が完了し、循環ポンプ２８を起動するタイミングまで待機する。

一方、ステップ３−８において熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが９℃よりも高い場合は、滞留部４０近傍も湯水が凍結しない程度の温度になっている可能性がある。しかし、真冬等のように、屋内と屋外とで気温差が激しい場合は熱源装置本体５側が高温であっても床下の滞留部４０近傍が局所的に低温である可能性がある。そこで、制御手段８は、検知温度ＦＴが９℃よりも高温であっても制御フローをステップ３−９に進め、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴを確認する。ここで、検知温度ＥＴが６℃よりも高い場合は、循環流路２内に存在する湯水が凍結する可能性が極めて低い。そのため、制御手段８は、検知温度ＥＴが６℃よりも高いことを条件として図５に示すサブルーチンによる制御を完了し、制御フローを図３に示すメインルーチンに戻す。また逆に、ステップ３−９において滞留部４０の近傍に配された滞留部側温度検知手段４３の検知温度ＥＴが６℃以下である場合は、循環流路２内の湯水が凍結する可能性がある。そこで、検知温度ＥＴが６℃以下である場合、制御手段８は、制御フローをステップ３−１０に進め、インターバルタイマによる計時が完了するのを待つ。

上記したようにして制御フローがステップ３−１０に進み、インターバルタイマの計時が完了したことが確認されると、制御フローがステップ３−１１に移行し、循環ポンプ２８が起動して循環流路２内を湯水が流れると共に、循環ポンプ２８の起動時間を計測するポンプタイマ（図示せず）がカウントを開始する。循環ポンプ２８は、ステップ３−１２においてポンプタイマの計時が完了するまで動作を継続する。これにより、循環流路２内を湯水が循環し、湯水の凍結が防止される。ステップ３−１２においてポンプタイマが計時を完了すると、制御手段８は、ステップ３−１６において循環ポンプ２８を停止させた後、制御フローを図３に示すメインルーチンに戻す。

ここで、図３に示すメインルーチンによる制御の説明に戻ると、循環流路２において湯水が循環可能である場合は、上記した図５に示すサブルーチンに従って循環モードによる滞留部凍結防止運転が実施されるが、循環運転が不可能である場合は、制御フローがステップ１−９に進行し、図７に示すサブルーチンに従って滞留部加熱運転による滞留部凍結防止運転が実施される。

さらに具体的に説明すると、制御フローがステップ１−９に進行すると、制御手段８は、制御フローを図７のサブルーチンのステップ４−１に進め、循環ポンプ２８を停止する。その後、制御手段８は、熱源装置本体５内に設置された熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが８℃以下であるか否かを確認する。ここで、検知温度ＦＴが８℃よりも高い場合は、制御フローがステップ４−３に移行し、滞留部４０近傍に設置された滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが５℃以下であるか否かが確認される。ここで、検知温度ＥＴが５℃よりも高い場合は、熱源装置本体５内に加えて滞留部４０近傍もある程度温度が高く、循環流路２内に残存している湯水が凍結を起こす可能性が低い。そのため、制御手段８は、ステップ４−３において検知温度ＥＴが５℃よりも高い場合、図７に示すサブルーチンによる制御を完了し、制御フローを図３に示すメインルーチンに戻す。この際、制御フローがステップ４−３に進んだ時点で滞留部側ヒータ４１に通電されている場合は、ステップ４−８において滞留部側ヒータ４１への通電が停止された後に、制御フローが図３に示すメインルーチンに戻される。

一方、ステップ４−３において滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが５℃以下である場合、制御手段８は、さらにステップ４−４において検知温度ＥＴが２℃以下であるか否かを確認する。ここで、検知温度ＥＴが２℃よりも高い場合は、制御フローがステップ４−５に進む。制御フローがステップ４−５に進むと、滞留部側ヒータ４１が作動中であるかが確認される。

ここで、滞留部側ヒータ４１が作動中である場合は、ステップ４−５に至るまでに滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが低温であったために、既に後述するステップ４−６以降の制御フローを経て滞留部側ヒータ４１が起動され、滞留部４０やこの近傍の加熱が実施されている最中である。そのため、ステップ４−５において滞留部側ヒータ４１が作動中である場合は、制御フローがステップ４−６に進められ、滞留部側ヒータ４１への通電が継続される。

一方、滞留部側ヒータ４１が停止中である場合は、後述するステップ４−６以降の制御フローを未だ経ていない。また、制御フローがステップ４−５に移行した場合は、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが２℃よりも高く、滞留部４０やこの近傍に残留している湯水が直ちに凍結を起こす可能性が低い。そのため、制御手段８は、制御フローをステップ４−１に戻す。

上記したように、ステップ４−４において検知温度ＥＴが２℃以下である場合は、滞留部４０近傍に滞留している湯水が凍結を起こす可能性が高い。また、上記したように、図７に示すサブルーチンによる制御がなされる場合は、循環運転が不可能である。そのため、制御手段８は、検知温度ＥＴが２℃以下であることを条件として制御フローをステップ４−６に進めて滞留部側ヒータ４０を作動させる。その後、制御フローはステップ４−７へと進行する。

また、制御フローがステップ４−５からステップ４−７に移行してきた場合は、滞留部側ヒータ４１が作動しているが、滞留部４０やこの近傍が未だ十分加熱されていない状態である。そのため、制御フローがステップ４−５からステップ４−６に移行してきた場合、制御手段８は、引き続き滞留部側ヒータ４１への通電を継続させ、制御フローをステップ４−７に進める。

制御フローがステップ４−７に進むと、制御手段８は、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが６℃より高くなっているかを確認する。ここで、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが６℃より高温になっている場合は、滞留部側ヒータ４１への通電を停止しても滞留部４０近傍に残留している湯水が凍結を起こす可能性が低い。そのため、制御手段８は、ステップ４−７において検知温度ＥＴが６℃よりも高温になっていることを条件として制御フローをステップ４−８に進めて滞留部側ヒータ４１への通電を停止し、図７に示すサブルーチンによる加熱運転を終了する。その後、制御手段８は、制御フローを図３に示すメインルーチンに戻す。

一方、検知温度ＥＴが６℃以下である場合は、滞留部４０やこの近傍が未だ低温であり、滞留部４０近傍に滞留している湯水が凍結する可能性がある。そのため、制御手段８は、検知温度ＥＴが６℃以下であることを条件として、滞留部側ヒータ４１を作動させたまま、制御フローをステップ４−１に戻す。

制御フローがステップ４−１に戻されると、上記した制御フローに則って熱源装置１の動作が制御される。滞留部側ヒータ４１への通電等の影響により、ステップ４−３において滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが５℃より高温になっていることが確認された場合や、ステップ４−７において検知温度ＥＴが６℃より高温になっていることが確認された場合は、ステップ４−８において滞留部側ヒータ４１への通電が停止された後、制御フローが図３に示すメインルーチンに戻される。

凍結防止装置Ｆは、上記したように図３〜図５及び図７に示す制御フローに則って滞留部凍結防止運転を実施すると共に、図８に示す制御フローに従って熱源側凍結防止運転を実施する。

さらに詳細に説明すると、図８に示す熱源側加熱運転を実施する場合は、先ずステップ５−１において燃焼部１０における燃焼動作が停止し、循環流路２における通水が停止しているか、すなわち燃焼停止状態であるか否かが確認される。ステップ５−１において燃焼運転中である場合は、熱源装置１において加熱された湯水が循環流路２を循環するため凍結のおそれがない。そのため、この場合は、制御フローをステップ５−５に進め、熱源側ヒータ２６を動作停止状態にする。一方、ステップ５−１において燃焼停止状態である場合は、制御フローがステップ５−２に進み、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが所定の作動温度以下であるか否かが確認される。ここで、前記した作動温度は、循環流路２における通水が停止したまま放置されると湯水がやがて凍結する可能性がある温度あるいはこれよりも僅かに高い程度に設定される。本実施形態では、熱源側ヒータ２６の作動温度が２℃に設定されている。

ステップ５−２において熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが２℃以下である場合は、制御フローがステップ５−３に移行し、熱源側ヒータ２６が起動する。その後、制御フローがステップ５−４に進み、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが所定の閾温度（例えば６℃）に達するまで熱源側ヒータ２６を作動させる。その後、燃焼動作が開始されるか、検知温度ＦＴが６℃より高温になるまでステップ５−１からステップ５−４に至る一連の制御フローが繰り返され、熱源側ヒータ２６が連続的あるいは断続的に作動し続ける。

ステップ５−４において検知温度ＦＴが６℃（閾温度）に達すると、循環流路２を構成する流入側配管２０、流出側配管２１およびこれらの近傍において凍結が発生しないと想定される。そのため、ステップ５−４において検知温度ＦＴが６℃を超えたことが検知されることを条件として制御フローがステップ５−５に進み、熱源側ヒータ２６の動作が停止され、一連の熱源側凍結防止運転が完了する。

上記実施形態では、熱源装置本体５が屋内に設置される場合を想定したものであったため、熱源装置本体５内に設置された熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが低温であれば滞留部４０近傍も低温であるものと想定し、循環運転を行ったり、滞留部側加熱運転を行うことにより滞留部４０近傍における凍結を防止するものであった。しかし、熱源装置本体５が屋外に設置される場合は、滞留部４０側より熱源装置本体５側の方が低温になる可能性がある。また、熱源装置本体５が屋内に設置される場合であっても、何らかの理由で滞留部４０近傍よりも熱源装置本体５側の方が低温になる可能性も完全には否定しきれない。

そこで、かかる知見に基づき、浴槽３における湯水の貯留量が少ない等の理由で循環運転による凍結防止運転が実施不可能である場合に、熱源側温度センサ３０および滞留部側温度センサ４３の検知温度ＦＴ，ＥＴに応じて滞留部側加熱運転や熱源側加熱運転のいずれか一方又は双方を適宜実施する構成とすることも可能である。

さらに具体的には、熱源装置１は、例えば図３に示す制御フローに代わって図１０に示す制御フローを凍結防止運転の制御フローのメインルーチンとして採用してもよい。以下、図１０に示す制御フローに従って凍結防止運転を実施する場合について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図１０に示す制御フローは、図３に示す制御フローと大部分が同一であるため、共通する部分については詳細の説明を省略する。

図１０に示す制御フローによって凍結防止運転が実施される場合は、ステップ６−１からステップ６−６において上記した図３に示す制御フローのステップ１−１から１−６と同一の制御が行われる。しかし、図１０に示す制御フローでは、ステップ６−１からステップ６−３に至る間に、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴや滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴに基づいてフラグＡ，Ｂによって熱源装置本体５や滞留部４０が晒されている状態を分類する点と、循環運転による凍結防止運転が不可能である場合に、ステップ６−３に至る前になされた分類に基づいて滞留部側加熱運転や熱源側加熱運転を実施する点が図３に示す制御フローと異なる。

さらに詳細に説明すると、図１０に示す制御フローにより凍結防止運転が実施される場合は、先ずステップ６−１において燃焼停止状態であり、循環流路２内に通水がないか否かが確認される。ステップ６−１において燃焼停止状態である場合は、制御フローがステップ６−２に進み、熱源側温度センサ３０により熱源装置本体５内に配された流入側配管２０や流出側配管２１の近傍の温度（検知温度ＦＴ）が検知される。

ステップ６−２において検知温度ＦＴが確認されると、制御フローがステップ６−７ａあるいはステップ６−７ｃに移行し、滞留部４０近傍に設置された滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが確認される。ステップ６−７ａにおいて検知温度ＥＴが２℃以上である場合は、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴも高く、循環流路２において凍結が発生する可能性が極めて低い。そのため、この場合は制御フローをステップ６−１に戻す。

一方、ステップ６−７ａにおいて滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが２℃未満である場合は、ステップ６−２において検知された熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが高く、熱源装置本体５側において凍結が起こる可能性が低いが、床下に配された滞留部４０近傍が低温であり、当該部位において凍結が起こる可能性がある場合である。そのため、この場合は循環運転あるいは貯留部側加熱運転を実施して滞留部４０近傍における凍結を防止する必要がある。そこで、制御手段８は、ステップ６−７ａにおいて検知温度ＥＴが２℃に満たないことを条件として、ステップ６−７ｂにおいて循環運転あるいは滞留部側加熱運転による凍結防止運転を実施すべく、フラグＡをオン状態にして制御フローをステップ６−３に進める。

また、制御フローが上記したステップ６−２からステップ６−７ｃに進んだ場合は、熱源側温度センサ３０の検知温度が低く、熱源装置本体５内においても凍結が発生する可能性がある。しかし、ステップ６−７ｃにおいて検知される滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが２℃以上である場合は、滞留部４０近傍は凍結が起こるほど低温ではない。そのため、この場合は熱源装置本体５内に収容されている流入側配管２０および流出側配管２１や、この近傍における凍結を防止する必要がある。そこで、制御手段８は、ステップ６−７ｃにおいて検知温度ＥＴが２℃以上である場合、循環運転あるいは熱源側加熱運転による凍結防止運転をすべく、ステップ６−７ｄにおいてフラグＢをオン状態にして制御フローをステップ６−３に進める。

一方、ステップ６−７ｃにおいて滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが２℃に満たない場合は、熱源装置本体５側に加えて滞留部４０近傍も低温であり、熱源装置本体５近傍および滞留部４０近傍の双方において凍結が発生する可能性がある。このような場合は、制御手段８は、循環運転を実施するか、滞留部側加熱運転と熱源側加熱運転とを同時に実施する形態で凍結防止運転をする必要がある。そこで、このような動作形態で凍結防止運転を実施すべく、制御手段８は、ステップ６−７ｃにおいて検知温度ＥＴが２℃未満である場合はフラグＡ，Ｂのいずれもオン状態にせず、制御フローをステップ６−３に進める。

上記したようにして熱源装置１の設置雰囲気の温度（検知温度ＦＴ，ＥＴ）が検知され、これに基づいてフラグＡ，Ｂにより熱源装置本体５や滞留部４０が晒されている状態の分類が行われると、制御フローがステップ６−３からステップ６−５に順次移行する。ステップ６−３からステップ６−５は、図３に示す制御フローのステップ１−４からステップ１−６と同一の制御フローであり、循環運転による凍結防止運転が可能であるか否かが確認される。ここで、循環運転による凍結防止運転が可能である場合は、制御フローがステップ６−６に移行する。ステップ６−６は、上記した図３に示す制御フローのステップ１−７と同一の制御を行うステップである。すなわち、制御フローがステップ６−６に移行すると、制御手段８は、図５に示すサブルーチンに従って循環流路２内に湯水を循環させ、凍結を防止する。図５に示すサブルーチンが完了し、図１０に示すメインルーチンに戻ると、ステップ６−１１においてフラグＡ，Ｂが共にオフ状態とされた後、制御フローがステップ６−１に戻される。

一方、ステップ６−３からステップ６−５において循環運転が不可能であると判断された場合は、制御フローがステップ６−８ａに移行する。ここで、上記した制御フローにおいてフラグＡがオン状態である場合は、制御フローがステップ６−８ｂに移行し、オフ状態である場合はステップ６−９ａに移行する。

制御フローがステップ６−８ｂに移行する場合は、フラグＡがオン状態、すなわち熱源装置本体５側は凍結が発生するほど低温ではないが、滞留部４０側において凍結が発生するおそれがある場合である。そのため、制御手段８は、制御フローがステップ６−８ｂに移行すると、制御フローを図７に示すサブルーチンに移し、上記した滞留部側加熱運転を実施する。図７に示すサブルーチンが完了し、制御フローが図１０に示すメインルーチンに戻ると、ステップ６−８ｃにおいてフラグＡがオフ状態とされる。その後、制御フローはステップ６−１に戻される。

また、ステップ６−８ａにおいてフラグＡがオフ状態であり、制御フローがステップ６−９ａに移行した場合、制御手段８は、フラグＢがオン状態であるか否かを確認する。ここで、フラグＢがオン状態である場合は制御フローがステップ６−９ｂに進められ、フラグＢがオフ状態である場合は制御フローがステップ６−１０に進められる。

制御フローがステップ６−９ｂに移行する場合は、フラグＢがオン状態、すなわち熱源装置本体５側において凍結が発生する可能性があるが、滞留部４０側はさほど低温ではなく凍結が発生する可能性が低い場合である。そのため、制御フローがステップ６−９ｂに移行すると、制御手段８は、図１１に示すサブルーチンに従って熱源側加熱運転を実施する。

ここで、図１１に示すサブルーチンは図８に示す熱源側凍結防止運転用の制御フローとほぼ同一である。すなわち、ステップ７−１からステップ７−３に至る各ステップは、それぞれ図８に示す熱源側凍結防止運転用の制御フローのステップ５−３からステップ５−５に対応する。さらに具体的には、図１１に示すサブルーチンでは、先ずステップ７−１において熱源側ヒータ２６が起動され、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが６℃よりも高温になるまで熱源側ヒータ２６による加熱が継続される。その後、ステップ７−２において検知温度ＦＴが６℃よりも高温になったことが確認されると、制御手段８は、ステップ７−３において熱源側ヒータ２６を停止させ、制御フローを図１０に示すメインルーチンに戻す。

一方、フラグＡ，Ｂの双方がオフ状態である場合は、制御フローがステップ６−１０に進められる。制御フローがステップ６−１０に進む場合は、熱源装置本体５、滞留部４０およびこれらの近傍において湯水が凍結する可能性があるにもかかわらず、循環運転による凍結防止運転が不可能な場合である。そのため、制御手段８は、制御フローがステップ６−１０に移行すると図７に示す滞留部側加熱運転と図８に示す熱源側加熱運転とを同時進行させ、循環流路２における凍結の発生を防止する。図７および図８に示すサブルーチンによる制御が完了すると、制御フローが図１０に示すメインルーチンに戻される。

上記したように、本実施形態の凍結防止装置Ｆは、熱源側温度センサ３０によって検知される検知温度ＦＴが熱源側閾温度（本実施形態では５℃）以上であっても、滞留側温度センサ４３の検知温度ＥＴが所定の滞留側閾温度（本実施形態では２℃）未満であることを条件として、熱源側ヒータ２６による加熱を停止した状態で滞留部側ヒータ４１による滞留部側凍結防止運転が実施される。そのため、凍結防止装置Ｆは、上記実施形態のように、滞留部４０が局所的に低温になる可能性がある位置に配された状態で使用されても、滞留部４０における凍結の発生を防止することができる。

凍結防止装置Ｆは、滞留部４０やこの近傍において凍結のおそれがある場合に滞留部４０の加温（滞留部側加温運転）や、循環運転が行われるが、熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴが湯水の凍結が起こる可能性のある温度（作動閾温度）以下にならない限りは熱源側ヒータ２６が作動しない。そのため、凍結防止装置Ｆは、必要以上に熱源側ヒータ２６が作動せず、循環流路２における凍結防止に要するエネルギーが最小限で済む。

上記実施形態では、循環流路２を浴槽３内に残留している湯水が循環する構成とされている。そのため、浴槽３内の湯水がある程度高温である場合は、循環運転を実施することにより、浴槽３内の湯水が持つ熱エネルギーを滞留部４０における凍結防止のために有効利用できる。また、特に運転方法として断続運転モードが選択された場合は、休止時間を比較的長く設定でき、省エネルギーに資することができる。

ここで、熱源装置１は、熱交換部１１によって浴槽３内の湯水の加熱に加えて、給湯や暖房等のような他の用途に用いる湯水を加熱可能な構成である場合がある。かかる構成の場合は、浴槽３内の湯水の加熱運転がある程度の期間にわたって実施されないにもかかわらず、他の用途に用いるための湯水を加熱するためにバーナ１５において燃焼動作が実施される場合がある。このような場合は、熱エネルギーが残存しているにもかかわらず、滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴが湯水が凍結する程低温になる可能性がある。このように、熱源装置１が、燃焼動作を停止した直後であるにもかかわらず、滞留部４０近傍が低温になる可能性があるような構造である場合は、循環運転を実施することにより、熱源装置１内に残存している熱エネルギーを湯水の凍結防止のために有効利用することができる。

本実施形態の凍結防止装置Ｆでは、循環運転（通液運転）を実施するよりも熱源側ヒータ２６や滞留部側ヒータ４１を作動させる熱源側加熱運転や滞留部側加熱運転（加温運転）を実施する方が消費電力が高い。また、上記実施形態のような構成とした場合は、熱源装置１に残存している熱エネルギーの影響で循環流路２内の湯水が凍結しない程度の温度となる可能性があり、浴槽３内の湯水の温度もある程度高い可能性があり、循環運転を実施すれば、これらの熱エネルギーを凍結防止のために有効利用できる可能性がある。かかる知見に基づき、本実施形態の凍結防止装置Ｆでは、循環運転が可能な限りは循環運転を実施し、循環運転が不可能な場合にのみ熱源側加熱運転や滞留部側加熱運転を実施する構成としている。そのため、凍結防止装置Ｆによれば、液体の凍結防止のために消費されるエネルギーを最小限に抑制しつつ、液体の凍結を確実に防止することができる。

凍結防止装置Ｆは、滞留部凍結防止運転を実施する際に図４に示すサブルーチンに従って循環流路２内に湯水を循環させることができるか否かを判定し、湯水の循環が可能であると判定された場合に循環運転が滞留部加熱運転よりも優先的に実施される構成となっている。そのため、凍結防止装置Ｆによれば、滞留部側ヒータ４１の動作に伴う電力消費を最小限に抑制することができる。

上記したように、凍結防止装置Ｆは、滞留部凍結防止運転を循環運転により実施する場合に、循環流路２内に湯水を連続的に流す連続運転モードを実施するか、湯水を所定の休止時間毎に流す断続運転モードを実施するかを選択可能な構成となっている。そのため、凍結防止装置Ｆは、循環運転の運転方法として連続運転モードを選択することにより、湯水の凍結を確実に防止でき、断続運転モードを選択することにより、滞留部４０における湯水の凍結を防止しつつ、これに要する消費エネルギーを最小限に抑制できる。

さらに、凍結防止装置Ｆは、循環流路２を構成する流入側配管２０の中途に設けられた風呂温度センサ２９により検知される浴槽３側から戻る湯水の温度に基づいて断続運転モード時の休止時間を調整する構成とされている。さらに具体的には、凍結防止装置Ｆは、循環流路２を循環する湯水の温度が比較的高温である場合は休止時間を長くとり、湯水の温度が比較的低温である場合に休止時間を短くする構成とされている。そのため、凍結防止装置Ｆは、循環運転時における循環ポンプ２８の作動時間、すなわち循環流路２における湯水の通液時間が最小限で済む。

上記したように、凍結防止装置Ｆは、図９に示すように接続端子５０，５１を接続することにより補償線４６ｃの導通状態が変化する。そのため、凍結防止装置Ｆは、補償線４６ｃの導通状態を確認するだけで制御手段８に対して滞留部側温度センサ４３が接続されているか否かを判断できる。

なお、上記実施形態では、滞留部側温度センサ４３のケーブル４５と制御手段８側のケーブル４６との接続部分に上記した接続端子５０，５１を採用した例を例示したが、制御手段８と熱源側温度センサ３０との接続部分に同様の接続端子５０，５１を採用してもよい。

上記した熱源装置１や熱源システムＵは、凍結防止装置Ｆを備えているため、液体の凍結防止に要するエネルギーが最小限で済む。

上記実施形態では、熱源装置１と浴槽３とを繋ぐ循環流路２を備えた熱源システムＵに凍結防止装置Ｆを採用した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、浴槽３以外のファンコンベクタ等の熱消費装置と熱源装置１およびこれらを繋ぐ循環流路２を備えたものに凍結防止装置Ｆを採用した構成としてもよい。また、上記実施形態では、湯水が循環流路２を循環可能な例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、循環流路２に代わって湯水が循環しない流路を備えたものであってもよい。すなわち、熱源システムＵは、戻り側流路２２を備えていない構成であったり、循環流路２に代わってカラン等に対して湯水を供給する流路を備えた構成のものであってもよい。

上記実施形態では、滞留部４０が床下に設けられた例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、家屋の壁面に沿って配された場合や、天井裏やダクト内等、いかなる場所に設置されていてもよい。

上記実施形態では、説明を簡略にするために循環流路２の途中に滞留部４０が１箇所だけ存在する例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、滞留部４０がさらに多数存在する構成であってもよい。かかる構成の場合は、例えば各滞留部４０毎に滞留部側ヒータ４１や滞留部側温度センサ４３を設けた構成としてもよく、特定の滞留部４０やこの近傍のみに滞留部側温度センサ４３を設け、この検知温度ＥＴに基づいて各滞留部４０に設置された滞留部側温度センサ４３を作動させる構成としてもよい。

上記実施形態では、省エネルギーの観点から滞留部側加熱運転や熱源側加熱運転と、循環運転とを同時に実施しない構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、循環運転と滞留部側加熱運転や熱源側加熱運転を同時に行ってもよい。かかる構成によれば、循環流路２における凍結防止のために消費されるエネルギー量は多くなるが、確実に凍結を防止することができる。

上記実施形態では、循環運転の実施方法として断続運転モードが選択されている場合に図６（ａ），（ｂ）に示す休止時間テーブルに従って休止時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を設定する例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば風呂温度センサ２９の検知温度（水温ＢＴ）や、熱源側温度センサ３０および滞留側温度センサ４３の検知温度ＦＴ，ＥＴ等に基づく相関関係や数式に基づいて休止時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を設定する構成としてもよい。

上記実施形態では、戻り側流路２２および往き側流路２３のうち湯水が滞留する可能性が高い滞留部４０にのみ滞留部側ヒータ４１を取り付け、他の部分には加熱手段（加温手段）を設けない構成としている。そのため、上記した熱源システムＵは、滞留部側ヒータ４１を作動させざるを得ない場合であっても、戻り側流路２２や往き側流路２３の全体に加熱手段を取り付ける場合に比べて凍結防止運転における電気消費量が少なくて済む。また、上記実施形態では、湯水が滞留するおそれがある滞留部４０にのみ滞留部側ヒータ４１を取り付けた構成とされているため、凍結防止装置Ｆの取り付けが容易である。そのため、凍結防止装置Ｆは、既設の熱源システムＵにも容易に設置することができる。

熱源装置１は、単一の制御手段８により、循環流路２のうち熱源装置１内に配された熱源側温度センサ３０の検知温度ＦＴと、滞留部４０あるいはこの近傍に配された滞留部側温度センサ４３の検知温度ＥＴとに基づいて、湯水の凍結の可能性を総合的に判断し、適宜循環運転や、滞留部側加熱運転、熱源側加熱運転を実施する構成とされている。そのため、制御手段８によれば、湯水の凍結防止に要するエネルギー消費量を最小限に抑制しつつ、効率的な動作制御を実現できる。

上記した熱源装置１は、熱源装置本体５内に熱源側温度センサ３０を設けた例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱源側温度センサ３０を設けず、例えば風呂温度センサ２９や他の用途のために設けられた温度センサによって代用してもよい。かかる構成によれば、熱源装置１の装置構成をより一層簡略化することができる。

また、上記実施形態の熱源装置１は、循環運転モードにおける運転方法をリモートコントローラ等により適宜設定可能な構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば風呂温度センサ２９や他の用途のために設けられた温度センサの検知温度に基づいて運転方法が切り替えられる構成であってもよい。かかる構成によれば、循環運転モードにおける運転方法をより一層最適化することができる。

本発明の一実施形態を示す概念図である。 図１に示す実施形態において採用されている熱源装置の内部構成を示す概念図である。 本発明の一実施形態である凍結防止装置において実施される滞留側凍結防止運転の一例を示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおいて循環運転動作チェックが実施される場合における動作の流れを示すフローチャートである。 図３に示すフローチャートにおいて循環運転が実施される場合の動作の流れを示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ、図５に示す循環運転において休止時間の設定に使用される休止時間テーブルの一例を示す図である。 図３に示すフローチャートにおいて滞留部側加熱運転が実施される場合の動作の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態である凍結防止装置において実施される熱源側凍結防止運転の一例を示すフローチャートである。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ図１に示す実施形態において採用されている制御手段と滞留部側温度センサとの接続前と接続後の状態を模式的に示す概念図である。 本発明の一実施形態である凍結防止装置において実施される凍結防止運転の一例を示すフローチャートである。 図１０に示すフローチャートにおいて熱源側加熱運転が実施される場合の動作の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１ 熱源装置
２ 循環流路
３ 浴槽（熱消費装置）
８ 制御手段
１０ 燃焼部
２０ 流入側配管
２１ 流出側配管
２２ 戻り側流路
２３ 往き側流路
２６ 熱源側ヒータ（熱源側加温手段）
３０ 熱源側温度センサ（熱源側温度検知手段）
３５ 垂下部
４０ 滞留部
４１ 滞留部側ヒータ（滞留部加温手段）
４３ 滞留部側温度センサ（滞留部温度検知手段）
４５，４６ ケーブル
５０，５１ 接続端子
Ｕ 熱源システム（熱消費システム）
Ｆ 凍結防止装置

Claims (13)

1. 熱源装置と熱消費装置との間を繋ぎ、前記熱源装置において発生した熱エネルギーを液体を介して熱消費装置に供給するための液体流路の凍結を防止するための凍結防止装置であって、
   前記液体流路の中途には、液体流路内における液体流れが停止した際に液体が滞留すると想定される滞留部と、熱源装置の内部に配された装置内流路部とがあり、
   前記滞留部は、前記熱源装置の設置雰囲気よりも低温になると想定される場所に配されており、
   前記熱源装置の内部あるいは近傍には、熱源側温度検知手段と、前記装置内流路部あるいは当該装置内流路部の近傍を加温可能な熱源側加温手段とが設けられており、
   前記滞留部あるいは滞留部近傍には、滞留部温度検知手段と、前記滞留部あるいは滞留部近傍を加温する滞留部加温手段とが設けられており、
   前記熱源側加温手段は、液体流路における通液が実質的に中止されている状態において、熱源側温度検知手段が所定の作動閾温度以下になることを条件として作動するものであり、
   液体流路における通液が実質的に中止されている状態において、滞留側温度検知手段の検知温度が所定の滞留側閾温度以下であること、及び／又は、熱源側温度検知手段によって検知される検知温度が熱源側閾温度以下であることを条件として、熱源側加温手段による加温を停止した状態で、滞留部加温手段による滞留部の加温動作と、液体流路内に液体を流す通液運転のいずれか一方又は双方を実施可能であり、
   前記滞留側閾温度および作動閾温度が液体の凍結温度以上の温度に設定されており、前記熱源側閾温度が作動閾温度以上の温度に設定されていることを特徴とする凍結防止装置。
2. 熱源装置と熱消費装置との間を繋ぎ、前記熱源装置において発生した熱エネルギーを液体を介して熱消費装置に供給するための液体流路の凍結を防止するための凍結防止装置であって、
   前記液体流路の中途には、液体流路内における液体の流れが停止した際に液体が滞留すると想定される滞留部と、熱源装置の内部に配された装置内流路部とがあり、
   前記熱源装置の内部あるいは近傍には、熱源側温度検知手段と、前記装置内流路部あるいは当該装置内流路部の近傍を加温可能な熱源側加温手段とが設けられており、
   前記滞留部あるいは滞留部近傍には、滞留部温度検知手段と、前記滞留部あるいは滞留部近傍を加温する滞留部加温手段とが設けられており、
   液体流路における通液が実質的に中止されている状態において、
   熱源側温度検知手段によって検知される検知温度が所定の熱源側閾温度以上であり、滞留側温度検知手段の検知温度が所定の滞留側閾温度未満であることを条件として、熱源側加温手段による加温を停止した状態で、滞留部加温手段による滞留部の加温動作と、液体流路内に液体を流す通液運転のいずれか一方又は双方を実施可能であることを特徴とする凍結防止装置。
3. 滞留部が、液体流路のうち熱源装置および熱消費装置の設置位置よりも低い位置に配された部位であることを特徴とする請求項１又は２に記載の凍結防止装置。
4. 液体流路が、熱源装置および熱消費装置に対して下方に延伸する垂下部を有し、
   滞留部が、前記垂下部に対して屈曲した部位であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の凍結防止装置。
5. 液体流路が、家屋の内部に設置された熱源装置および熱消費装置を繋ぐ流路であり、滞留部が家屋の外部に配されており、
   熱源側閾温度が、滞留部側閾温度よりも高いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の凍結防止装置。
6. 液体流路が、熱源装置と熱消費装置とを繋ぐ循環流路により形成されており、
   通液運転を実施することにより、液体が液体流路内を循環可能であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の凍結防止装置。
7. 液体流路が、熱源装置と熱消費装置とを繋ぐ循環流路により形成されており、
   通液運転により、液体流路内を液体が循環可能であることを条件として通液運転が優先的に実施され、
   通液運転により、液体流路内を液体が循環できないことを条件として加温運転が実施されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の凍結防止装置。
8. 通液運転が、液体を連続的に通液させる連続通液モードと、液体を断続的に通液させる断続通液モードとを含む複数の運転モードから選択されるいずれかの運転モードで実施可能であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の凍結防止装置。
9. 液体流路の中途に、内部に存在する液体の温度を検知する液体温度検知手段が設けられており、
   液体を所定の休止時間毎に通液させる断続通液モードによる通液運転を実施可能であり、
   液体温度検知手段によって検知される液体の温度に基づいて休止時間が設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の凍結防止装置。
10. 滞留側温度検知手段及び／又は熱源側温度検知手段を電気的に接続するための接続手段が設けられており、
    当該接続手段は、滞留側温度検知手段及び／又は熱源側温度検知手段が電気的に接続される検知部と、当該検知部に対して電気的に独立した補償部とが設けられており、
    接続手段に対して滞留側温度検知手段及び／又は熱源側温度検知手段を電気的に接続することにより前記補償部が検知部の一部又は全部と電気的に導通するものであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の凍結防止装置。
11. 熱消費装置が風呂であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の凍結防止装置。
12. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の凍結防止装置を備えていることを特徴とする熱源装置。
13. 請求項１乃至１１のいずれかに記載の凍結防止装置と、熱源装置と、当該熱源装置において発生した熱エネルギーが液体を介して供給される熱消費装置とを備えていることを特徴とする熱消費システム。

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