JP2017078548A

JP2017078548A - 温水装置の制御方法

Info

Publication number: JP2017078548A
Application number: JP2015206828A
Authority: JP
Inventors: 浩一三浦; Koichi Miura
Original assignee: Chofu Seisakusho Co Ltd
Current assignee: Chofu Seisakusho Co Ltd
Priority date: 2015-10-21
Filing date: 2015-10-21
Publication date: 2017-04-27

Abstract

【課題】従来の温水暖房装置の凍結防止運転については、加熱源を運転することで行っており、電気、ガス、石油等を消費するので、省エネルギー性に問題があった。【解決手段】温水装置の制御方法は、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路の両方を加熱する第一の熱交換器で、前記第一の熱交換器の内部で前記ふろ循環回路から前記温水暖房循環回路へ熱移動可能に構成されている温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させている。【選択図】図２

Description

本発明は、ふろ循環回路と温水暖房循環回路を有し、前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路が、熱交換器内部で熱移動が可能な温水装置の制御方法に関する。

従来、電気、ガス、石油等の供給を受けて加熱源とし、この加熱源によって、水道水を加熱して温水を外部に供給する温水装置がある。

また、温水装置においては、ファンコンベクタや温水床暖房装置等の温水暖房装置に温水を循環させて供給する機能や、浴槽に張られたお湯を循環させて追焚きする機能を同時に備えたものもあった。

そして、温水暖房装置に温水を循環させて供給する機能については、冬期の温水暖房装置やその循環配管の凍結を防止するために、温水暖房装置等の凍結予防をする機能も同時に備えて置く必要があった。
このような、凍結予防機能を備えた温水装置としては、特許文献１の発明の名称「給湯器の凍結防止装置及びこれを用いた凍結防止機能付き給湯器」の発明がある。

特開２００２−７１２１０号公報

しかしながら、特許文献１の発明においては、温水暖房装置の凍結予防運転（凍結防止運転とも言う。）については、燃焼バーナを用いた加熱源を運転することで行っており、電気、ガス、石油等を消費することで行う必要があった。
そのため、現在の省エネルギーや環境負荷の観点からは好ましくないと言う問題があった。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段が講じられている。

第１発明の温水装置の制御方法は、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路の両方を加熱する第一の熱交換器で、前記第一の熱交換器の内部で前記ふろ循環回路から前記温水暖房循環回路へ熱移動可能に構成されている温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させる。

第２発明の温水装置の制御方法は、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記温水暖房循環回路を加熱する第二の熱交換器と、前記温水暖房循環回路の途中にあって前記ふろ循環回路に熱交換する第三の熱交換器を備えた温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させる。

第３発明の温水装置の制御方法は、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路を間接的に加熱する第三の熱交換器と、前記加熱部で前記温水暖房循環回路を間接的に加熱する第四の熱交換器と、前記第三の熱交換器と前記第四の熱交換器とを循環するバイパス循環回路とを備えた温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路、前記バイパス循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させる。

第４発明の温水装置の制御方法は、第１発明乃至第３発明において、前記ふろ循環回路側に設定された条件が、少なくともふろ追焚き運転終了から所定の時間経過していることと、ふろ循環が可能なことと、ふろ循環で検知される循環水の温度が所定以上であることであり、前記温水暖房循環回路側に設定された条件が、少なくとも温水暖房循環温度が所定以下であることである。

以上のような、技術的手段が講じられていることにより、以下の効果を有する。

第１発明によれば、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路の両方を加熱する第一の熱交換器で、前記第一の熱交換器の内部で前記ふろ循環回路から前記温水暖房循環回路へ熱移動可能に構成されている温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させることで、前記温水暖房循環回路側で凍結を防止させることが必要な場合に、前記ふろ循環回路側に保有した熱を有効に利用することが可能となり、省エネルギー効果を発揮することが可能となる。

第２発明によれば、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記温水暖房循環回路を加熱する第二の熱交換器と、前記温水暖房循環回路の途中にあって前記ふろ循環回路に熱交換する第三の熱交換器を備えた温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させることで、前記温水暖房循環回路側で凍結を防止させることが必要な場合に、前記ふろ循環回路側に保有した熱を有効に利用することが可能となり、省エネルギー効果を発揮することが可能となる。

第３発明によれば、ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路を間接的に加熱する第三の熱交換器と、前記加熱部で前記温水暖房循環回路を間接的に加熱する第四の熱交換器と、前記第三の熱交換器と前記第四の熱交換器とを循環するバイパス循環回路とを備えた温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路、前記バイパス循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させることで、前記温水暖房循環回路側で凍結を防止させることが必要な場合に、前記ふろ循環回路側に保有した熱を有効に利用することが可能となり、省エネルギー効果を発揮することが可能となる。

第４発明によれば、第１発明乃至第３発明を利用し、前記ふろ循環回路側に設定された条件が、少なくともふろ追焚き運転終了から所定の時間経過していることと、ふろ循環が可能なことと、ふろ循環で検知される循環水の温度が所定以上であることであり、前記温水暖房循環回路側に設定された条件が、少なくとも温水暖房循環温度が所定以下であることで、より効果的に省エネルギー効果を発揮することが可能となる。

本発明に係る温水装置１の構成図である。本発明に係る温水装置１の制御方法を説明するフローチャートである。本発明に係る温水装置２の構成図である。本発明に係る温水装置２の制御方法を説明するフローチャートである。本発明に係る温水装置３の構成図である。本発明に係る温水装置３の内部循環回路の説明図である。本発明に係る温水装置３の制御方法を説明するフローチャートである。

発明を実施するための形態について図１乃至図７に基づき具体的に説明する。

図１に示す実施例１の温水装置１は、後述する外部配管７１〜７７が接続されていることで、温水水栓４、ファンコンベクタや温水式床暖房等の温水暖房装置５への熱媒体の循環や、浴槽６への温水の供給や浴槽の湯水（以下、浴水と呼ぶ。）の循環が行われるシステムとなっている。

また、温水装置１は、外部に温水装置１の運転開始や停止、各種の機能の設定や運転状態を表示するためのリモコン１２が設けられており、各種の機能を発揮させることや制御するために外部から電源を供給するための電源コード１４が電源に接続されている。

温水装置１の内部には、各種の制御をするための制御基板１０と、電気、天然ガス（ＬＮＧ）やプロパンガス（ＬＰＧ）等の気体燃料や、灯油や重油等の液体燃料等の供給を受けて、これらを熱に変換して、水を加熱するための熱源となる加熱部１１が設けられている。また、制御基板１０には、温水装置１の周囲の雰囲気温度を検知するための凍結検知部１３が設けられている。

凍結検知部１３は暖房循環回路が凍結するかどうかを判断するための温度センサーであるが、後述する給水側センサーセット２２の給水温度センサー、暖房温度センサー３１、暖房低温センサー３７、往きふろ温度センサー６２や戻りふろ温度センサー６５で検知した温度を基にして類推して判断しても良い。

温水装置１においては、給湯用の給湯熱交換器２０と、ふろ熱交換器６０の周囲を暖房熱交換器３０で覆って一体と形成されている熱交換器（第一の熱交換器）が加熱部１１により、内部を通過する水や熱媒体を加熱することができる。温水装置１のふろ熱交換器６０は、暖房熱交換器３０が加熱されることで間接的に加熱されることになる。

給湯回路について説明する。水道等の給水設備から外部給水管７１により温水装置１に接続する。温水装置１の内部では、外部給水管７１が接続された給水管２１、給湯熱交換器２０、給湯管２４から、温水装置１の外部に接続された外部給湯管７２を経て、台所、浴室や洗面所等に取り付けられている温水水栓４へと導かれる回路が、給湯回路となる。

給水管２１の途中には、給水温度や給水量を検知する給水温度センサーや水量センサー等の給水側センサーセット２２が設けられている。また、給湯管２４の途中には、給湯温度を検知する給湯温度センサー２３が設けられている。

暖房循環回路について説明する。加熱部１１の外部からの熱を内部の水等の熱媒体に熱交換する暖房熱交換器３０を起点として、暖房熱交換器３０、暖房往き管３２、温水装置１の外部に接続された外部暖房高温水往き管７５を経て温水暖房装置５に連接されている。

温水暖房装置５で放熱した熱媒体は、温水暖房装置５と温水装置１を連接する外部暖房戻り管７６を経て、温水装置１の内部の暖房戻り管３３、膨張タンク３４、暖房循環ポンプ３６、暖房戻り管３８を経て、暖房熱交換器３０に戻る。

暖房往き管３２の途中には、膨張タンク３４の下部に連接する往き分岐管４１が分岐している。暖房戻り管３８の途中には、温水装置１の外部に接続された外部暖房低温水往き管７７を経て温水暖房装置５に連接する戻り分岐管４２が分岐している。戻り分岐管４２と外部暖房低温水往き管７７で温水暖房装置５に送られたる熱媒体は、外部暖房戻り管７６に合流して、温水装置１に戻る。戻り分岐管４２が分岐していることで温水暖房装置５に低温の熱媒体を供給することが可能となる。

暖房循環ポンプ３６は制御基板１０から、電源の供給を受けることで制御され、形成された暖房循環回路内の熱媒体を循環させる。

膨張タンク３４は、暖房循環回路内の熱媒体の蒸発による減少に対応して、熱媒体を補給する。このため、膨張タンク３４には熱媒体の液面を検知する液面センサー（水位電極やフロートスイッチ等）設けられており、この液面センサーの信号を基に制御基板１０により制御される膨張タンク給水弁４３が膨張タンク３４に接続され、膨張タンク給水弁４３に連接した外部給水管７１からの水を膨張タンク３４に補給している。

暖房往き管３２の途中には、暖房温度センサー３１が設けられており、暖房熱交換器３０で加熱された熱媒体の温度を検知することができる。暖房戻り管３８の途中には、暖房低温センサー３７が設けられており、暖房循環回路の戻り側の熱媒体の温度を検知することができる。

ふろ循環回路について説明する。加熱部１１の外部からの熱を受けた暖房熱交換器３０を介して、内部の浴水に熱交換するふろ熱交換器６０を起点として、ふろ熱交換器６０、ふろ往き管６１、温水装置１の外部に接続された外部ふろ往き管７３を経て浴槽６に設けられた循環接続金具７に連接されている。

浴槽６内部の浴水は、循環接続金具７と温水装置１を連接する外部ふろ戻り管７４を経て温水装置１の内部に入り、ふろ戻り管６３を経て、ふろ熱交換器６０に戻る。ふろ往き管６１の途中には、往きふろ温度センサー６２が設けられており、ふろ熱交換器６０を通過した浴水の温度を検知することができる。ふろ戻り管６３の途中には、ふろ循環ポンプ６４と、その吐出側で浴槽６の内部に浴水が有るかを検出するふろ水流スイッチ６６と、浴水の温度を検出する戻りふろ温度センサー６５が設けられている。

暖房循環回路の凍結予防が必要となった場合には、加熱部１１を作動させることなく、暖房循環ポンプ３６とふろ循環ポンプ６４を駆動させ、暖房循環回路の熱媒体と、ふろ循環回路の浴水を循環状態として、次に説明する制御方法で暖房循環回路の凍結予防を行う。

本発明の温水装置１の動作について、図１の構成図と、図２のフローチャートに基づいて説明する。

温水装置１の各部の配管７１〜７７が接続されると共に、電源コード１４も電源に接続されており、リモコン１２から温水装置１は運転状態になっている。さらには、温水暖房装置５についても膨張タンク３４に水が供給されており、温水暖房装置５を含めた温水暖房循環回路内部の熱媒体が満たされている状態になっている。

リモコン１２からふろ追焚き運転スイッチ（図示せず）が押されまだふろ追焚き運転状態かどうか判断する。ふろ追焚き運転状態でないことを制御基板１０は判断して、ステップ２に進む（ステップ１）。

ふろ運転状態が終了してから、所定の時間、例えば３０分〜１０時間、好ましくは１時間経過していることを制御基板１０は判断してステップ３に進む（ステップ２）。

凍結検知部で、凍結の恐れがある所定の温度以下、例えば摂氏２〜８度、好ましくは摂氏５度以下になっていることを制御基板１０は判断してステップ４に進む（ステップ３）。

制御基板１０は、ふろ循環ポンプ６４を起動させる（ステップ４）。

ふろ循環ポンプ６４が運転して、ふろ追焚き循環回路内部の浴水が循環していることをふろ水流スイッチ６６がＯＮになっていることを制御基板１０は判断してステップ６に進む（ステップ５）。

戻りふろ温度センサー６５により、浴槽６の浴水の温度を検知して、所定の温度以上、例えば摂氏１５〜４０度、好ましくは摂氏３０度以上の温度であると制御基板１０は判断してステップ７に進む（ステップ６）。

制御基板１０はふろ残熱凍結予防を開始する（ステップ７）。

制御基板１０は、暖房循環ポンプ３６を起動させる（ステップ８）。

暖房循環回路内の循環水の温度を暖房温度センサー３１が所定の温度以上、例えば摂氏１０〜３０度、好ましくは摂氏２０度以上になっていることを制御基板１０は判断した場合には、残熱凍結予防を終了し、所定温度未満の場合には、ステップ１０に進む（ステップ９）

凍結検知部で、所定の温度以上、例えば摂氏４〜１０度、好ましくは摂氏７度を以上の場合には、残熱凍結予防を終了し、所定温度未満の場合には、ステップ１１に進む（ステップ１０）

ふろ水流スイッチ６６がＯＦＦになっていることを制御基板１０は判断して残熱凍結予防を終了し、ふろ水流スイッチ６６がＯＮのままならば、残熱凍結予防を継続する（ステップ１１）。

この様に実施例１においては、暖房循環回路での凍結予防のために熱媒体温度を上昇させることが必要になった場合で、浴槽６内部の浴水が所定の熱量を有している場合には、加熱部１１を作動させることなく、ふろ循環回路において浴水を循環させ、ふろ熱交換器６０からふろ熱交換器６０の周囲を覆う暖房熱交換器３０側の熱媒体に熱交換させることで、浴水が保有する熱量を移動させ、暖房循環回路の凍結予防をすることができる。

図３に示す実施例２の温水装置２は、後述する外部配管７１〜７７が接続されていることで、温水水栓４、ファンコンベクタや温水式床暖房等の温水暖房装置５への熱媒体の循環や、浴槽６への温水の供給や浴水の循環が行われるシステムとなっている。

また、温水装置２は、外部に温水装置２の運転開始や停止、各種の機能の設定や運転状態を表示するためのリモコン１２が設けられており、各種の機能を発揮させることや制御するために外部から電源を供給するための電源コード１４が電源に接続されている。

温水装置２の内部には、各種の制御をするための制御基板１０と、電気、天然ガス（ＬＮＧ）やプロパンガス（ＬＰＧ）等の気体燃料や、灯油や重油等の液体燃料等の供給を受けて、これらを熱に変換して、水を加熱するための熱源となる加熱部１１設けられている。また、制御基板１０には、温水装置２の周囲の雰囲気温度を検知するための凍結検知部１３設けられている。

温水装置２においては、給湯用の給湯熱交換器２０と、暖房熱交換器３０ａ（第二の熱交換器）が加熱部１１により、内部を通過する水や熱媒体を加熱することができる。ふろ熱交換器６０ａ（第三の熱交換器）については、温水装置２で形成される暖房循環回路と並列に設けられた暖房循環回路の一部である並列流路に設けられている。そして温水装置２のふろ熱交換器６０ａは、暖房熱交換器３０ａが加熱されることで間接的に加熱されることになる。

給湯回路については、実施例１と同様であるので、同じ符号を附して説明を省略する。説明する。

暖房循環回路について説明する。加熱部１１の外部からの熱を内部の水等の熱媒体に熱交換する暖房熱交換器３０ａを起点として、暖房熱交換器３０ａ、暖房往き管３２、温水装置２の外部に接続された外部暖房高温水往き管７５を経て温水暖房装置５に連接されている。

温水暖房装置５で放熱した熱媒体は、温水暖房装置５と温水装置２を連接する外部暖房戻り管７６を経て、温水装置２の内部の暖房戻り管３３、膨張タンク３４、暖房循環ポンプ３６、暖房戻り管３８を経て、暖房熱交換器３０ａに戻る。

また、暖房往き管３２の途中には、熱交分岐管４４が設けられており、ふろ熱交換器６０ａの一次側の流路を通過して、熱交分岐管４６から、暖房戻り管３３へと、暖房循環回路と並列に流れる並列流路が形成されている。熱交分岐管４４の途中には、制御基板１０の制御により熱交分岐管４４の流路を開閉する熱動弁４５が設けられている。

暖房往き管３２の途中には、膨張タンク３４の下部に連接する往き分岐管４１が分岐している。暖房戻り管３８の途中には、温水装置２の外部に接続された外部暖房低温水往き管７７を経て温水暖房装置５に連接する戻り分岐管４２が分岐している。戻り分岐管４２と外部暖房低温水往き管７７で温水暖房装置５に送られたる熱媒体は、温水暖房装置５の内部で外部暖房戻り管７６に合流して、温水装置２に戻る。戻り分岐管４２が分岐していることで温水暖房装置５に低温の熱媒体を供給することが可能となる。

膨張タンク３４は、暖房循環回路内の熱媒体の蒸発による減少に対応して、熱媒体を補給する。このため、膨張タンク３４には熱媒体の液面を検知する液面センサー（水位電極）設けられており、この液面センサーの信号を基に制御基板１０により制御される膨張タンク給水弁４３が膨張タンク３４に接続され、膨張タンク給水弁４３に連接した外部給水管７１からの水を膨張タンク３４に補給している。

暖房往き管３２の途中には、暖房温度センサー３１が設けられており、暖房熱交換器３０ａで加熱された熱媒体の温度を検知することができる。暖房戻り管３８の途中には、暖房低温センサー３７が設けられており、暖房循環回路も取側の熱媒体の温度を検知することができる。

ふろ循環回路について説明する。暖房熱交換器３０ａで加熱される熱媒体をふろ熱交換器６０ａの一次側の流路を通過させることにより、ふろ熱交換器６０ａの二次側の流路では通過する浴水は加熱することができる。ふろ熱交換器６０ａを起点として、ふろ熱交換器６０ａの二次側の流路、ふろ往き管６１、温水装置２の外部に接続された外部ふろ往き管７３を経て浴槽６に設けられた循環接続金具７に連接されている。

浴槽６内部の浴水は、循環接続金具７と温水装置２を連接する外部ふろ戻り管７４を経て温水装置２の内部に入り、ふろ戻り管６３を経て、ふろ熱交換器６０ａの二次側の流路に戻る。ふろ往き管６１の途中には、往きふろ温度センサー６２が設けられており、ふろ熱交換器６０ａを通過した浴水の温度を検知することができる。ふろ戻り管６３の途中には、ふろ循環ポンプ６４と、その吐出側で浴槽６の内部に浴水が有るかを検出するふろ水流スイッチ６６と、浴水の温度を検出する戻りふろ温度センサー６５が設けられている。

暖房循環回路の凍結予防が必要となった場合には、加熱部１１を作動させることなく、暖房循環ポンプ３６とふろ循環ポンプ６４を駆動させ、熱動弁４５を開くことで、暖房循環回路の熱媒体と、ふろ循環回路の浴水を循環状態として、次に説明する制御方法で暖房循環回路の凍結予防を行う。

本発明の温水装置２の表示動作について、図３の構成図と、図４のフローチャートに基づいて説明する。

温水装置２の各部の配管７１〜７７が接続されると共に、電源コード１４も電源に接続されており、リモコン１２から温水装置２は運転状態になっている。さらには、温水暖房装置５についても膨張タンク３４に水が供給されており、温水暖房装置５を含めた温水暖房循環回路内部の熱媒体が満たされている状態になっている。

リモコン１２からふろ追焚き運転スイッチ（図示せず）が押されまだふろ追焚き運転状態かどうか判断する。ふろ追焚き運転状態でないことを制御基板１０は判断して、ステップ２２に進む（ステップ２１）。

ふろ運転状態が終了してから、所定の時間、例えば３０分〜１０時間、好ましくは１時間経過していることを制御基板１０は判断してステップ２３に進む（ステップ２２）。

凍結検知部で、凍結の恐れがある所定の温度以下、例えば摂氏２〜８度、好ましくは摂氏５度以下になっていることを制御基板１０は判断してステップ２４に進む（ステップ２３）。

制御基板１０は、ふろ循環ポンプ６４を起動させる（ステップ２４）。

ふろ循環ポンプ６４が運転して、ふろ追焚き循環回路内部の浴水が循環していることをふろ水流スイッチ６６がＯＮになっていることを制御基板１０は判断してステップ２６に進む（ステップ２５）。

戻りふろ温度センサー６５により、浴槽６の浴水の温度を検知して、所定の温度以上、例えば摂氏１５〜４０度、好ましくは摂氏３０度以上の温度であると制御基板１０は判断してステップ２７に進む（ステップ２６）。

制御基板１０はふろ残熱凍結予防を開始する（ステップ２７）。

制御基板１０は、熱動弁４５を開にすると共に暖房循環ポンプ３６を起動させる（ステップ２８）。

暖房循環回路内の循環水の温度を暖房温度センサー３１が所定の温度以上、例えば摂氏１０〜３０度、好ましくは摂氏２０度以上になっていることを制御基板１０は判断した場合には、残熱凍結予防を終了し、所定温度未満の場合には、ステップ３０に進む（ステップ２９）

凍結検知部で、所定の温度以上、例えば摂氏４〜１０度、好ましくは摂氏７度を以上の場合には、残熱凍結予防を終了し、所定温度未満の場合には、ステップ３１に進む（ステップ３０）

ふろ水流スイッチ６６がＯＦＦになっていることを制御基板１０は判断して残熱凍結予防を終了し、ふろ水流スイッチ６６がＯＮのままならば、残熱凍結予防を継続する（ステップ３１）。

この様に実施例２においては、暖房循環回路での凍結予防のために熱媒体温度を上昇させることが必要になった場合で、浴槽６内部の浴水が所定の熱量を有している場合には、加熱部１１を作動させることなく、ふろ循環回路において浴水を循環させ、ふろ熱交換器６０ａの二次側からふろ熱交換器６０ａの一次側を通過する熱媒体に熱交換させることで、浴水が保有する熱量を移動させて、暖房循環回路の凍結予防をすることができる。

図５に示す実施例３の温水装置３は、後述する外部配管７１〜７７が接続されていることで、温水水栓４、ファンコンベクタや温水式床暖房等の温水暖房装置５への熱媒体の循環や、浴槽６への温水の供給や浴水の循環が行われるシステムとなっている。

また、温水装置３は、外部に温水装置３の運転開始や停止、各種の機能の設定や運転状態を表示するためのリモコン１２が設けられており、各種の機能を発揮させることや制御するために外部から電源を供給するための電源コード１４が電源に接続されている。

温水装置３の内部には、各種の制御をするための制御基板１０と、電気、天然ガス（ＬＮＧ）やプロパンガス（ＬＰＧ）等の気体燃料や、灯油や重油等の液体燃料等の供給を受けて、これらを熱に変換して、水を加熱するための熱源となる加熱部１１設けられている。また、制御基板１０には、温水装置３の周囲の雰囲気温度を検知するための凍結検知部１３設けられている。

温水装置３においては、給湯用の給湯熱交換器２０ａと、給湯熱交換器２０ａの給湯管２４側で三方弁８０により２方向に分岐して、一方は暖房熱交換器３０ｂ（第四の熱交換器）の一次側に循環し、もう一方は、ふろ熱交換器６０ａ（第三の熱交換器）の一次側に循環することで加熱部１１の加熱で間接的に加熱されることになる。

給湯回路について説明する。水道等の給水設備から外部給水管７１により温水装置３に接続する。温水装置３の内部では、外部給水管７１が接続された給水管２１、給湯熱交換器２０ａ、給湯管２４から、温水装置３の外部に接続された外部給湯管７２を経て、台所、浴室や洗面所等に取り付けられている温水水栓４へと導かれる回路が、給湯回路となる。

給水管２１の途中には、給水温度や給水量を検知する給水温度センサーや水量センサー等の給水側センサー２２が設けられている。また、給湯管２４の途中には、給湯温度を検知する給湯温度センサー２３が設けられている。

また、給湯管２４の途中では、分岐往き管８１が分岐して三方弁８０に連接している。三方弁８０の一方の接続口は暖房側往き管８２を経て暖房熱交換器３０ｂの一次側と連接している。暖房熱交換器３０ｂの一次側は、暖房側戻り管８３、分岐戻り管８５を経て給湯熱交換器２０ａの給水管２１に連接している。分岐戻り管８５の途中には、内部循環ポンプ８４が設けられている。

三方弁８０のもう一方の接続口はふろ側往き管８６を経てふろ熱交換器６０ａの一次側と連接している。ふろ熱交換器６０ａの一次側は、ふろ側戻り管８７、暖房側戻り管８３、分岐戻り管８５を経て給湯熱交換器２０ａの給水管２１に連接している。分岐戻り管８５の途中には、内部循環ポンプ８４が設けられている。

三方弁８０は制御基板１０の制御によって、暖房側往き管８２またはふろ側往き管８６のどらかを選択するか、暖房側往き管８２とふろ側往き管８６の両方を選択して切換えることが可能となっている。これにより、内部循環ポンプ８４を制御基板１０が駆動させることで、加熱部１１で加熱された給湯熱交換器２０ａを加熱源とする二つの循環回路が形成され、給湯熱交換器２０ａから、暖房熱交換器３０ｂまたはふろ熱交換器６０ａへの熱の移動が可能となる。

暖房循環回路について説明する。給湯熱交換器２０ａから熱が暖房熱交換器３０ｂの一次側に移動する暖房熱交換器３０ｂの二次側を起点として、暖房熱交換器３０ｂの二次側、暖房往き管３２、温水装置３の外部に接続された外部暖房高温水往き管７５を経て温水暖房装置５に連接されている。

温水暖房装置５で放熱した熱媒体は、温水暖房装置５と温水装置３を連接する外部暖房戻り管７６を経て、温水装置３の内部の暖房戻り管３３、膨張タンク３４、暖房循環ポンプ３６、暖房戻り管３８を経て、暖房熱交換器３０ｂの二次側に戻る。

暖房往き管３２の途中には、膨張タンク３４の下部に連接する往き分岐管４１が分岐している。暖房戻り管３８の途中には、温水装置３の外部に接続された外部暖房低温水往き管７７を経て温水暖房装置５に連接する戻り分岐管４２が分岐している。戻り分岐管４２と外部暖房低温水往き管７７で温水暖房装置５に送られたる熱媒体は、温水暖房装置５の内部で外部暖房戻り管７６に合流して、温水装置３に戻る。戻り分岐管４２が分岐していることで温水暖房装置５に低温の熱媒体を供給することが可能となる。

暖房往き管３２の途中には、暖房温度センサー３１が設けられており、暖房熱交換器３０で加熱された熱媒体の温度を検知することができる。暖房戻り管３８の途中には、暖房低温センサー３７が設けられており、暖房循環回路も取側の熱媒体の温度を検知することができる。

ふろ循環回路について説明する。給湯熱交換器２０ａで加熱された温水をふろ熱交換器６０ａの一次側の流路を通過させることにより、ふろ熱交換器６０ａの二次側の流路では通過する浴水は加熱することができる。ふろ熱交換器６０ａを起点として、ふろ熱交換器６０ａの二次側の流路、ふろ往き管６１、温水装置２の外部に接続された外部ふろ往き管７３を経て浴槽６に設けられた循環接続金具７に連接されている。

浴槽６内部の浴水は、循環接続金具７と温水装置３を連接する外部ふろ戻り管７４を経て温水装置３の内部に入り、ふろ戻り管６３を経て、ふろ熱交換器６０に戻る。ふろ往き管６１の途中には、往きふろ温度センサー６２が設けられており、ふろ熱交換器６０を通過した浴水の温度を検知することができる。ふろ戻り管６３の途中には、ふろ循環ポンプ６４と、その吐出側で浴槽６の内部に浴水が有るかを検出するふろ水流スイッチ６６と、浴水の温度を検出する戻りふろ温度センサー６５が設けられている。

暖房循環回路の凍結予防が必要となった場合には、加熱部１１を作動させることなく、三方弁８０では分岐往き管８１、暖房側往き管８２およびふろ側往き管８６の三つの接続口が全て連通する状態とし、内部循環ポンプを駆動させて内部循環回路を形成すると共に、暖房循環ポンプ３６とふろ循環ポンプ６４を駆動させ、暖房循環回路の熱媒体と、ふろ循環回路の浴水を循環状態として、次に説明する制御方法で暖房循環回路の凍結予防を行う。

図６を用いて、暖房循環回路凍結予防時の内部循環回路について説明する。暖房循環回路凍結予防時の内部循環回路は、給湯熱交換器２０ａを起点として、給湯管２４、分岐往き管８１、三方弁８０、暖房側往き管８２、暖房熱交換器３０ｂの一次側、暖房側戻り管８３、分岐戻り管８５、内部循環ポンプ８４、給水管２１から給湯熱交換器２０ａに戻る回路と、給湯熱交換器２０ａを起点として、給湯管２４、分岐往き管８１、三方弁８０、ふろ側往き管８６、ふろ熱交換器６０ａの一次側、ふろ側戻り管８７、暖房側戻り管８３、分岐戻り管８５、内部循環ポンプ８４、給水管２１から給湯熱交換器２０ａに戻る回路の両方が形成されている状態である。なお、図６において、太線で図示している箇所が該当する部分である。

本発明の温水装置３の表示動作について、図５と図６の構成図と、図７のフローチャートに基づいて説明する。

温水装置３の各部の配管７１〜７７が接続されると共に、電源コード１４も電源に接続されており、リモコン１２から温水装置３は運転状態になっている。さらには、温水暖房装置５についても膨張タンク３４に水が供給されており、温水暖房装置５を含めた温水暖房循環回路内部の熱媒体が満たされている状態になっている。

リモコン１２からふろ追焚き運転スイッチ（図示せず）が押されまだふろ追焚き運転状態かどうか判断する。ふろ追焚き運転状態でないことを制御基板１０は判断して、ステップ４２に進む（ステップ４１）。

ふろ運転状態が終了してから、所定の時間、例えば３０分〜１０時間、好ましくは１時間経過していることを制御基板１０は判断してステップ４３に進む（ステップ４２）。

凍結検知部で、凍結の恐れがある所定の温度以下、例えば摂氏２〜８度、好ましくは摂氏５度以下になっていることを制御基板１０は判断してステップ４４に進む（ステップ４３）。

制御基板１０は、ふろ循環ポンプ６４を起動させる（ステップ４４）。

ふろ循環ポンプ６４が運転して、ふろ追焚き循環回路内部の浴水が循環していることをふろ水流スイッチ６６がＯＮになっていることを制御基板１０は判断してステップ４６に進む（ステップ４５）。

戻りふろ温度センサー６５により、浴槽６の浴水の温度を検知して、所定の温度以上、例えば摂氏１５〜４０度、好ましくは摂氏３０度以上の温度であると制御基板１０は判断してステップ４７に進む（ステップ４６）。

制御基板１０はふろ残熱凍結予防を開始する（ステップ４７）。

制御基板１０は、三方弁８０では分岐往き管８１、暖房側往き管８２およびふろ側往き管８６の三つの接続口が全て連通する状態として、加熱部３０を作動させない状態で暖房循環ポンプ３６と内部循環ポンプ８４を起動させる（ステップ４８）。

暖房循環回路内の循環水の温度を暖房温度センサー３１が所定の温度以上、例えば摂氏１０〜３０度、好ましくは摂氏２０度以上になっていることを制御基板１０は判断した場合には、残熱凍結予防を終了し、所定温度未満の場合には、ステップ３０に進む（ステップ４９）

凍結検知部で、所定の温度以上、例えば摂氏４〜１０度好ましくは摂氏７度を以上の場合には、残熱凍結予防を終了し、所定温度未満の場合には、ステップ５１に進む（ステップ５０）

ふろ水流スイッチ６６がＯＦＦになっていることを制御基板１０は判断して残熱凍結予防を終了し、ふろ水流スイッチ６６がＯＮのままならば、残熱凍結予防を継続する（ステップ５１）。

この様に実施例３においては、暖房循環回路での凍結予防のために熱媒体温度を上昇させることが必要になった場合で、浴槽６内部の浴水が所定の熱量を有している場合には、加熱部１１を作動させることなく、ふろ循環回路において浴水を循環させ、ふろ熱交換器６０ａの二次側からふろ熱交換器６０ａの一次側に熱交換した熱を図６で示す内部循環回路の内部循環ポンプ８４で暖房熱交換器３０ｂの一次側に移動させ、この熱を暖房熱交換器３０ｂの二次側に熱交換することが可能となる。そして、暖房熱交換器３０ｂの二次側の熱媒体を加熱することで、暖房循環回路の凍結予防をすることができる。

以上、本発明について、実施例に基づき説明してきたが、本発明は何らこれらの実施例の構成に限定するものではない。例えば、熱交換器の組み合わせや、三方弁、循環ポンプ等の組み合わせについてはその他の実施方法についても可能である。

１、２、３：温水装置
４：温水水栓
５：温水暖房装置
６：浴槽
７：循環接続金具
１０：制御基板
１１：加熱部
１２：リモコン
１３：凍結検知部
２０、２０ａ：給湯用熱交換器
２１：給水管
２２：給水側センサーセット
２３：給湯温度センサー
２４：給湯管
３０、３０ａ、３０ｂ：暖房熱交換
３１：暖房温度センサー
３２：暖房往き管
３３：暖房戻り管
３４：膨張タンク
３５：暖房戻り管
３６：暖房循環ポンプ
３７：暖房低温センサー
３８：暖房戻り管
４１：往き分岐管
４２：戻り分岐管
４３：膨張タンク給水弁
４４：熱交分岐管
４５：熱動弁
４６：熱交分岐管
６０、６０ａ：ふろ熱交換器
６１：ふろ往き管
６２：往きふろ温度センサー
６３：ふろ戻り管
６４：ふろ循環ポンプ
６５：戻りふろ温度センサー
６６：水流スイッチ
７１：外部給水管
７２：外部給湯管
７３：外部ふろ往き管
７４：外部ふろ戻り管
７５：外部暖房高温水往き管
７６：外部暖房戻り管
７７：外部暖房低温水往き管
８０：三方弁
８１：分岐往き管
８２：暖房側往き管
８３：暖房側戻り管
８４：内部循環ポンプ
８５：分岐戻り管
８６：ふろ側往き管
８７：ふろ側戻り管

Claims

ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路の両方を加熱する第一の熱交換器で、前記第一の熱交換器の内部で前記ふろ循環回路から前記温水暖房循環回路へ熱移動可能に構成されている温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させる温水装置の制御方法。
ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記温水暖房循環回路を加熱する第二の熱交換器と、前記温水暖房循環回路の途中にあって前記ふろ循環回路に熱交換する第三の熱交換器を備えた温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させる温水装置の制御方法。
ふろ循環回路と、温水暖房循環回路と、凍結検知部と、加熱部と、前記加熱部で前記ふろ循環回路を間接的に加熱する第三の熱交換器と、前記加熱部で前記温水暖房循環回路を間接的に加熱する第四の熱交換器と、前記第三の熱交換器と前記第四の熱交換器とを循環するバイパス循環回路とを備えた温水装置において、前記温水暖房循環回路側に設定された条件と、前記ふろ循環回路側に設定された条件と、凍結検知部で検知した温度とを基に判断して、前記加熱部を作動させずに前記ふろ循環回路、前記バイパス循環回路と前記温水暖房循環回路を循環させる温水装置の制御方法。
前記ふろ循環回路側に設定された条件が、少なくともふろ追焚き運転終了から所定の時間経過していることと、ふろ循環が可能なことと、ふろ循環で検知される循環水の温度が所定以上であることであり、前記温水暖房循環回路側に設定された条件が、少なくとも温水暖房循環温度が所定以下であることである請求項１乃至請求項３記載の温水装置の制御方法。