JP2010025398A - 風呂装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水が循環される循環路が配設された風呂装置において、循環ポンプの凍結による損傷を防止するとともに損傷の原因となる凍結を解除する。
【解決手段】
浴槽１と給湯機２との間に循環ポンプ４によって湯水Ｗを循環させる循環路３が配設されている。循環ポンプ４に取付けられて循環ポンプ４の内部を加熱する電熱ヒータ５と、循環ポンプ４，電熱ヒータ５に接続されたコントローラ７とを備えている。コントローラ７は、循環ポンプ４の回転数を検出する回転数検出部７ｂを有して、回転数検出部７ｂが循環ポンプ４の回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプ４の回転を停止させ電熱ヒータ５への通電を指示する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水が循環される循環路が配設された風呂装置に係る技術分野に属する。

最近、安全性への配慮等から、給湯機を浴室の外部（屋外）に設置し、給湯機と浴室に設置されている浴槽との間に循環ポンプによって湯水が循環される循環路を配設した風呂装置が多くなってきている。この風呂装置では、冬期に給湯機の周囲で湯水の凍結が発生して湯水の循環が不能になることがある。特に、循環ポンプの内部の湯水の凍結は、循環ポンプに無理な回転駆動を強いることになって、循環ポンプの本体や付属しているモータに大きな損傷をもたらすことになる。なお、循環ポンプには、通常、湯水の残溜を防止するための水抜栓が設けられる。ただし、キャンドタイプの循環ポンプの場合には、水抜栓から水抜きを行っても内部に少量の湯水が残溜してしまうという構造の特性がある。

循環ポンプの内部の湯水の凍結を防止する技術としては、循環ポンプまたはその周囲に温度センサを設置し、温度センサが循環ポンプの内部の湯水が凍結する温度付近まで低下したことを感知したときに循環ポンプを回転させるようにするものがある。即ち、湯水を積極的に移動させて冷熱の集中的な伝導を防止するとともに、循環ポンプに浴槽側の相対的に温度の高い湯水を送込むことで、循環ポンプの内部で湯水が凍結するのを防止しようとするものである。

然しながら、前述の凍結防止技術が備えられることなく追焚き等のために循環ポンプを回転させた場合や、前述の凍結防止技術が備えられ温度センサの不具合や長期間の不使用等で電源供給が絶たれて既に循環ポンプの内部の湯水の凍結が始まっている状態で凍結防止のために循環ポンプを回転させた場合には、循環ポンプの本体や付属しているモータに大きな損傷をもたらすことになってしまう。このため、循環ポンプの凍結による損傷を防止する技術の開発が要望されている。

従来、ポンプの損傷防止を指向した一般的な技術としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
特開昭６３−２７７８９５号公報 特許文献１には、ポンプの回転の回転数の異常を検出してポンプを停止させるポンプ制御技術が記載されている。

特許文献１に係るポンプ制御技術では、循環ポンプの内部の湯水の凍結への対応技術が提供されていないため、前述の風呂装置にそのまま適用しても有用性が低いという問題点がある。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、循環ポンプの凍結による損傷を防止するとともに損傷の原因となる凍結を解除することのできる風呂装置を提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明に係る風呂装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。

即ち、請求項１では、浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水を循環させる循環路が配設された風呂装置において、循環ポンプに取付けられて循環ポンプの内部を加熱する電熱ヒータと、循環ポンプ，電熱ヒータに接続されたコントローラとを備え、コントローラは循環ポンプの回転数を検出する回転数検出部を有して回転数検出部が循環ポンプの回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ電熱ヒータへの通電を指示することを特徴とする。

この手段では、循環ポンプ，電熱ヒータに接続されたコントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの内部の湯水の凍結と判定して循環ポンプの回転を停止させ電熱ヒータに通電を指示することで、回転が停止された循環ポンプの内部の凍結した湯水を融解させる。

また、請求項２では、請求項１の風呂装置において、循環路に取付けられて湯水の循環を感知する水流スイッチを備え、コントローラは水流スイッチに接続され回転数検出部が循環ポンプの回転初期に適正回転数を超えたことを検出しても水流スイッチが湯水の循環を感知しなかった場合に循環ポンプの回転を停止させ電熱ヒータへの通電を指示することを特徴とする。

この手段では、コントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数を越えたとしても循環路に湯水が循環していない場合に循環ポンプの内部の湯水の少なくとも一部の凍結と判定して循環ポンプの回転を停止させ電熱ヒータに通電を指示することで、回転が停止された循環ポンプの内部の一部の凍結した湯水を融解させる。

また、請求項３では、請求項１または２の風呂装置において、コントローラはタイマを有して一定時間の電熱ヒータへの通電の後に電熱ヒータへの通電を解除して循環ポンプに再度の回転を指示することを特徴とする。

この手段では、コントローラが一定時間の電熱ヒータへの通電の指示の後に循環ポンプに再度の回転を指示することで、循環ポンプの内部の凍結した湯水の融解を時間的にのみ制御する。

また、請求項４では、請求項３の風呂装置において、コントローラに接続された警報器を備え、コントローラは回転数検出部が循環ポンプの再度の回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報の発信を指示することを特徴とする。

この手段では、コントローラが循環ポンプの再度の回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの内部の湯水の凍結以外の異常と判定して循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報を発信させることで、循環ポンプの回転を停止させた状態でユーザに適切な対応措置を採るべきことを案内する。

本発明に係る風呂装置は、循環ポンプ，電熱ヒータに接続されたコントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に凍結と判定して循環ポンプの回転を停止さ電熱ヒータに通電を指示することで、回転が停止された循環ポンプの内部の凍結した湯水を融解させるため、循環ポンプの凍結による損傷を防止するとともに損傷の原因となる凍結を解除することができる効果がある。

さらに、請求項２として、コントローラが循環ポンプの回転の初期の回転数が適正回転数を越えたとしても循環路に湯水が循環していない場合に循環ポンプの内部の湯水の少なくとも一部の凍結と判定して循環ポンプの回転を停止さ電熱ヒータに通電を指示することで、回転が停止された循環ポンプの内部の一部の凍結した湯水を融解させるため、循環ポンプの回転の初期以降に無理な回転駆動を強いることを回避して、循環ポンプの凍結による損傷をより確実に防止することができる効果がある。

さらに、請求項３として、コントローラが一定時間の電熱ヒータへの通電の指示の後に循環ポンプに再度の回転を指示することで、循環ポンプの内部の凍結した湯水の融解を時間的にのみ制御するため、循環ポンプの内部の凍結した湯水の融解の制御が複雑にならず、循環ポンプの速やかな再度の回転が実行される効果がある。

さらに、請求項４として、コントローラが循環ポンプの再度の回転の初期の回転数が適正回転数に達しない場合に循環ポンプの内部の湯水の凍結以外の異常と判定して循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報を発信させることで、循環ポンプの回転を停止させた状態でユーザに適切な対応措置を採るべきことを案内するため、循環ポンプの凍結以外の原因による損傷をも防止することができる効果がある。

以下、本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

この形態では、一般家庭への設置に好適なものを示してある。

この形態は、図１に示すように、浴槽１，給湯機２，循環路３，循環ポンプ４，電熱ヒータ５，水流スイッチ６，コントローラ７，警報器８，給水路９，給湯路１０で構成されている。

浴槽１は、家屋の浴室に設置されて内部に湯水Ｗを貯溜（湯張）し入浴に供するもので、側面１ａの深さ方向の中途部に湯水Ｗが出入りする湯水出入口（湯水循環口）１ｂが設けられている。

給湯機２は、家屋の浴室の外部（例えば、家屋の外壁）に設置されて湯水Ｗを加熱するもので、湯水Ｗが非直線的に流通される流路が設けられた熱交換器２ａを石油バーナ等の加熱源２ｂで加熱する燃焼加熱式からなる。

循環路３は、浴槽１，給湯機２の間に配設されて湯水Ｗを循環させるもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で浴槽１の湯水出入口１ｂと給湯機２の熱交換器２ａとの間に配管されている。この循環路３は、給湯機２から浴槽１への湯水Ｗの供給路となる往路３ａと、浴槽１から給湯機２への湯水Ｗの還流路となる復路３ｂとを備えている。

循環ポンプ４は、循環路３の往路３ａに取付けられて循環路３における湯水Ｗの循環を駆動するもので、浴槽１に貯溜されている湯水Ｗを吸込んで給湯機２の熱交換器２ａに向けて吐出する。

電熱ヒータ５は、循環ポンプ４に取付けられて循環ポンプ４の内部に残溜している湯水Ｗを加熱するもので、循環ポンプ４のケーシングに外側から貼着されるシート状のものからなる。この電熱ヒータ５は、例えば、線状の発熱材をアルミシートに千鳥状に配設したものが選択されて、循環ポンプ４の構造に対応して湯水Ｗの残溜しやすい部分に貼着される。

水流スイッチ６は、循環路３の往路３ａの循環ポンプ４よりも浴槽１寄りに取付けられて循環路３における湯水Ｗの循環を感知するもので、浴槽１から循環ポンプ４へ向かう湯水Ｗの流通圧力に応動する。

コントローラ７は、循環ポンプ４，電熱ヒータ５，水流スイッチ６に電気的に接続されて循環ポンプ４，電熱ヒータ５を駆動制御するもので、設備形態としては浴室，台所の壁面等に設置される風呂装置全体を制御する制御盤に組込まれる。このコントローラ７は、図２に示すように、マイクロコンピュータ等からなる中央処理部７ａと、循環ポンプ４の回転数を駆動電流回路等から検出する回転数検出部７ｂと、水流スイッチ６による循環路３における湯水Ｗの循環の有無が入力される循環検出部７ｃと、循環ポンプ４の適正な回転数が入力された回転数データ部７ｄと、循環ポンプ４の駆動ドライバである循環ポンプ駆動部７ｅと、電熱ヒータ５の駆動ドライバである電熱ヒータ駆動部７ｆとを有している。中央処理部７ａは、回転数検出部７ｂが検出した循環ポンプ４の回転の初期の回転数と回転数データ部７ｄに入力されている循環ポンプ４の適正な回転数との比較処理機能を有し、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合（全く回転しない場合も含む）に、循環ポンプ駆動部７ｅに循環ポンプ４の回転の停止を指示し、電熱ヒータ駆動部７ｆに電熱ヒータ５への通電を指示するように設定されている。なお、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数を超えた場合であっても、循環検出部７ｃに循環路３における湯水Ｗの循環していることを入力されない場合も同様である。また、中央処理部７ａは、タイマ機能を有し、循環ポンプ４の回転の停止と電熱ヒータ５への通電とを一定時間継続した後、電熱ヒータ５への通電を解除して循環ポンプ駆動部７ｅに循環ポンプ４の再度の回転を指示するように設定されている。さらに、中央処理部７ａは、循環ポンプ４の再度の回転の初期の回転数が適正な回転数に達しない場合に、循環ポンプ駆動部７ｅに循環ポンプ４の回転の停止を指示し、警報器８に異常警報を発信させるように設定されている。

警報器８は、コントローラ７の中央処理部７ａに接続されて音，光の異常警報を発信するもので、風呂装置全体を制御する制御盤付近等に設置される。なお、異常警報として、数字，文字等の警報内容を表示するようにすることも可能である。

給水路９は、水道管と給湯機２の間に配設され給湯機２に湯水（水道水）Ｗを供給するもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で水道管と給湯機２の熱交換器２ａとの間に配管されている。この給水路９は、必要に応じて、浴槽１に設置される給水栓（図示せず）に給水用として分岐される。

給湯路１０は、給湯機２と台所，洗面台等との間に配設され台所，洗面台等に湯水Ｗを給湯するもので、必要箇所が断熱材で被覆されたパイプ材で給湯機２の熱交換器２ａと台所，洗面台のカラン等との間に配管されている。この給湯路１０は、必要に応じて、浴槽１に設置された給湯栓や前述の循環路３に給湯用，湯張用として分岐される。

給水路９，給湯路１０は、給湯機２の熱交換器２ａにおいて循環路３と別個の流路を形成している。

この形態によると、前述の凍結防止技術が備えられることなく追焚き等のために循環ポンプ４を回転させた場合や、前述の凍結防止技術が備えられ温度センサの不具合や長期間の不使用等で電源供給が絶たれて既に循環ポンプ４の内部の湯水の凍結が始まっている状態で凍結防止のために循環ポンプ４を回転させた場合には、コントローラ７が循環ポンプ４の回転の初期の回転数を検出することになる。

そして、コントローラ７は、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合には、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが凍結しているものと判定する。このとき、循環ポンプ４が全く回転しない場合には、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが回転ブレード，ケーシングの間で完全に凍結しているものと考えられる。また、循環ポンプ４がわずかに回転する場合には、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが回転ブレード，ケーシングの間で不完全に凍結しているものと考えられる。

また、コントローラ７は、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数を超えた場合でも、循環路３に湯水Ｗが循環しない場合にも、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが凍結しているものと判定する。このとき、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが回転ブレードの周囲にのみ凍結しているものと考えられる。

凍結を判定したコントローラ７は、循環ポンプ４の回転を停止させて電熱ヒータ５への通電を指示する。凍結を判定しなかったコントローラ７は、通常の追焚き等の定常運転を指示する。

循環ポンプ４の回転を停止させての電熱ヒータ５への通電は、一定時間（例えば、５分間）が継続される。即ち、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが完全に凍結している場合に、電熱ヒータ５が循環ポンプ４のケーシングを加熱して内部側の湯水Ｗの凍結を完全に融解させるに充分な時間が確保される。

この後、コントローラ７は、循環ポンプ４を再び回転させ、再度の回転の初期の回転数を検出することになる。

そして、コントローラ７は、循環ポンプ４の回転数が適正な回転数に達しない場合には、循環ポンプ４に凍結以外の何等かの異常が発生しているものと判定する。

異常を判定したコントローラ７は、循環ポンプ４の回転の停止させて警報器８に異常警報を発信させる。異常を判定しなかったコントローラ７は、通常の追焚き等の定常運転を指示する。

この結果、循環ポンプ４の内部の湯水Ｗが凍結している場合に、循環ポンプ４に無理な回転駆動を強いることがなく循環ポンプ４の凍結による損傷を防止することができる。そして、循環ポンプ４の損傷の原因となる凍結を融解によって自動的に解除することができる。

また、循環ポンプ４に何等かの異常が発生している場合にも、循環ポンプ４に無理な回転駆動を強いることがなく循環ポンプ４の損傷を防止することができる。そして、警報器８から異常警報を発信して、ユーザに適切な対応措置を採るべきことを案内することができる。

以上、図示した形態の外に、業務用施設に設置される大型規模のものにも適用することが可能である。

さらに、冬期以外の場合にコントローラ７が凍結を判定して循環ポンプ４を電熱ヒータ５で無用に加熱することを避けるために、風呂装置全体を制御する制御盤等にこの形態の使用を選択するスイッチを設けることも可能である。

本発明に係る風呂装置を実施するための最良の形態の簡略化した構成図である。 図１の制御ブロック図である。 図１の動作のフローチャートである。

符号の説明

１
浴槽
２ 給湯機
３ 循環路
４ 循環ポンプ
５ 電熱ヒータ
６
水流スイッチ
７
コントローラ
７ｂ 回転数検出部
８ 警報器

Claims (4)

1. 浴槽と給湯機との間に循環ポンプによって湯水を循環させる循環路が配設された風呂装置において、循環ポンプに取付けられて循環ポンプの内部を加熱する電熱ヒータと、循環ポンプ，電熱ヒータに接続されたコントローラとを備え、コントローラは循環ポンプの回転数を検出する回転数検出部を有して回転数検出部が循環ポンプの回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ電熱ヒータへの通電を指示することを特徴とする風呂装置。
2. 請求項１の風呂装置において、循環路に取付けられて湯水の循環を感知する水流スイッチを備え、コントローラは水流スイッチに接続され回転数検出部が循環ポンプの回転初期に適正回転数を超えたことを検出しても水流スイッチが湯水の循環を感知しなかった場合に循環ポンプの回転を停止させ電熱ヒータへの通電を指示することを特徴とする風呂装置。
3. 請求項１または２の風呂装置において、コントローラはタイマを有して一定時間の電熱ヒータへの通電の後に電熱ヒータへの通電を解除して循環ポンプに再度の回転を指示することを特徴とする風呂装置。
4. 請求項３の風呂装置において、コントローラに接続された警報器を備え、コントローラは回転数検出部が循環ポンプの再度の回転の初期に適正回転数に達しないことを検出した場合に循環ポンプの回転を停止させ警報器に異常警報の発信を指示することを特徴とする風呂装置。