JP2652330B2 - 泡風呂装置における凍結防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【利用分野】本発明は、泡風呂装置、特に、その凍結防
止装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び課題】最近の家庭用風呂装置には、泡風
呂装置が普及している。この種泡風呂は、図１に示すよ
うな構成となっており、浴槽(B) には、相互に対向する
位置に足側の吐出口(12a) と背側の吐出口(12b) とが設
けられ、各吐出口には循環回路(1) の往路(1a)が接続さ
れ、浴槽(B) の吸引口(B₁)からの復路(1b)は大容量の循
環ポンプ(P₁)の入口側に接続されている。この循環ポン
プ(P₁)の出口側に接続される往路(1a)が分岐点(Q) で分
岐されてその一方は足側の吐出口(12a) に、他方は背側
の吐出口(12b) にそれぞれ接続されて循環回路(1) が構
成されている。そして、前記吐出口(12a)(12b)には空気
吸引回路(13)の下流側の分岐回路が各別に接続され、こ
の空気吸引回路(13)の前記吐出口への経路は前記分岐点
の上流側に挿入した開閉弁(14)によって開閉される。

【０００３】循環回路(1) に並列に設けられるろ過回路
(2) はろ過容器(20)を挿入した構成で、ろ過容器(20)の
両端と循環ポンプ(P₁)の入口側及び出口側とが接続さ
れ、ろ過容器(20)のろ過方向が循環ポンプ(P₁)による循
環回路の順方向と一致している。尚、ろ過回路(2) に於
けるろ過容器(20)の出口側には切替弁(31)が、ろ過容器
(20)の入口側には切替弁(32)がそれぞれ設けれている。

【０００４】また、給湯器(4) 及び風呂用熱交換器(11)
が内蔵されており、給湯機(4) からの給湯回路には湯張
り弁(30)を挿入した湯張り回路(3a)が設けられて前記循
環回路(1) を介して浴槽(B) に湯張り可能とする。一
方、循環回路(1) の一部と前記風呂用熱交換器(11)とが
前記循環ポンプ(P₁)に比べて小容量の自吸式ポンプ(P₂)
を挿入した強制循環回路(1c)を介して連通接続され、必
要に応じて浴槽(B) 内を循環加熱可能にしている。な
お、前記自吸式ポンプ(P₂)の入口側と循環回路(1)との
接続部には循環切替弁(15)が挿入され、これの制御によ
り強制循環回路(1c)が循環回路(1) と連通した循環加熱
状態と、強制循環回路(1c)が循環回路(1) から遮断され
た気泡運転状態とに切り替えられる。

【０００５】このような構成の泡風呂装置では、配管系
統全体の総長さが長いことから、冬期等においてこれら
の配管の凍結の問題が生じる。そこで、この凍結による
配管の破損事故を防止する為に、循環切替弁(15)を作動
させて強制循環回路(1c)が循環回路(1) と連通した循環
回路を構成し、この状態で浴槽(B) 内の湯を常時又は間
欠的に循環させることが考えられる。この為には、上記
回路構成の泡風呂装置では、大容量の循環ポンプ(P₁)と
これより容量の小さな自吸式ポンプ(P₂)とを共に運転状
態とする必要がある。

【０００６】前記循環回路構成に於いて、循環ポンプ(P
₁)を停止させて自吸式ポンプ(P₂)のみを運転状態とした
場合には、この自吸式ポンプ(P₂)の能力が低いこと、強
制循環回路(1c)の両端が短絡していること、更には、こ
の強制循環回路(1c)に接続される循環回路(1) の全体の
回路抵抗が大きいことから、強制循環回路(1c)とこの両
端の短絡回路のみで構成されるループ内で循環するだけ
となり、循環回路(1)が全体的に循環されず、凍結防止
機能を発揮しないものとなるからである。

【０００７】従って、確実に凍結防止できるようにする
為には、上記したように、循環ポンプ(P₁)と自吸式ポン
プ(P₂)とを共に運転状態とする必要がある。ところで、
この動作は深夜に実行されることが多く、静かな深夜で
は、大容量の循環ポンプ(P₁)の運転音は非常に耳障りな
ものとなる。又、両方のポンプを運転する為の使用電力
が大きいものとなる。

【０００８】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、『大量循環用ポンプを挿入した気泡運転用の循
環回路(1) を浴槽(B) に連通接続すると共に、小量循環
用ポンプを挿入した循環加熱用の強制循環回路(1c)を前
記循環回路の一部に連通接続し、凍結防止運転時には、
前記循環回路(1) 及び強制循環回路(1c)を連通接続させ
て浴槽(B) 内の湯を循環させるようにした泡風呂装置の
凍結防止装置』において、凍結防止運転時の消費電力を
少なくできるようにすると共に、この運転時の騒音を少
なくできるようにすることをその課題とする。

【０００９】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『循環回路(1) に於ける大量循環ポンプの吐
出側に続く往路(1a)を一対の吐出側回路に分岐させて浴
槽(B)に接続し、強制循環回路(1c)の入口部及び出口部
を循環回路(1) の往路(1a)に於ける分岐点(Q) の下流側
に各別に接続すると共に、前記強制循環回路(1c)の入口
部及び出口部の前記接続部に切替弁(15)及び切替弁(16)
を各別に設け、前記各切替弁(15)(16)及び上記少量循環
ポンプを制御する凍結防止制御装置(FC)を設け、この凍
結防止制御装置(FC)は、凍結防止動作信号によって前記
切替弁(15)が強制循環回路(1c)と分岐点(Q) の下流側と
を接続し且つ他方の切替弁(16)が強制循環回路(1c)と浴
槽(B) 側のみを接続し、同時に少量循環ポンプを運転状
態とするようにした』ことである。

【００１０】

【作用・効果】凍結防止制御装置(FC)に凍結防止動作信
号が入力されると、凍結防止制御装置(FC)の出力により
前記切替弁(15)が強制循環回路(1c)と分岐点(Q) の下流
側とを接続し且つ他方の切替弁(16)が強制循環回路(1c)
と浴槽(B) 側のみを接続し、同時に少量循環ポンプを運
転状態とする。

【００１１】これにより、浴槽(B) →大量循環ポンプを
挿入した循環回路(1) の復路(1b)→往路(1a)→切替弁(1
5)→強制循環回路(1c)（少量循環ポンプ）→切替弁(16)
→浴槽(B) の経路での循環回路が連通する。従って、循
環回路(1) と強制循環回路(1c)からなる大循環回路が全
体的に直列連通状態となり、この直列回路に少量循環ポ
ンプが挿入されて、これが運転状態となる。

【００１２】従って、この凍結防止動作によって、浴槽
(B) 内の湯が前記大循環回路を循環し、この大循環回路
内の凍結が防止できる。以上のように少量循環ポンプに
よって上記大循環回路の全体に浴槽(B) 内の湯を強制循
環できるから、確実に凍結防止できると共に、この凍結
防止動作の際の騒音が少なくて済み、凍結防止の為の消
費電力も節約できる。

【００１３】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図２以下に
基づいて詳述する。上記凍結防止装置を内蔵する泡風呂
装置は、図２に示す構成を採用し、基本的な構成は既述
の従来例と同様である。浴槽(B) には、足側の一対の吐
出口(12a) (12a) と背側の一対の吐出口(12b)(12b) と
が設けられ、各吐出口には循環回路(1) の往路(1a)の分
岐回路が各別に接続されている。浴槽(B) の吸引口(B₁)
からの復路(1b)は非自吸式の大容量の循環ポンプ(P₁)
（既述の大量循環ポンプに相当する）の入口側に接続さ
れ、この循環ポンプ(P₁)の出口側に接続される往路(1a)
が分岐点(Q) で分岐されてその一方は足側の吐出口(12
a) に、他方は背側の吐出口(12b) にそれぞれ接続され
て循環回路(1) が構成されている。そして、前記吐出口
(12a)(12b)には空気吸引回路(13)の下流側の分岐回路が
各別に接続され、この空気吸引回路(13)の前記吐出口へ
の経路は前記分岐点の上流側に挿入した開閉弁(14)によ
って開閉される。

【００１４】循環回路(1) に並列に設けられるろ過回路
(2) はろ過容器(20)を挿入した構成で、ろ過容器(20)の
両端と循環ポンプ(P₁)の入口側及び出口側とが接続さ
れ、ろ過容器(20)のろ過方向が循環ポンプ(P₁)による循
環回路の順方向と一致している。尚、ろ過回路(2) に於
けるろ過容器(20)の出口側にはサーボモータ(M) によっ
て切り替えられる切替弁(31)が、ろ過容器(20)の入口側
には同様にして切り替えられる切替弁(32)がそれぞれ設
けれ、切替弁(31)には逆洗用回路(3b)が接続され、切替
弁(32)には排出回路(3c)が接続されている。

【００１５】この泡風呂装置には、給湯器(4) 及び風呂
用熱交換器(11)が内蔵されている。前記給湯器(4) は、
熱交換器への入口側の給水管(41)からのバイパス回路(4
3)を熱交換器を介する被加熱回路(42)と合流させた、所
謂、バイパスミキシング方式としてある。したがって、
給水管(41)と前記バイパス回路(43)の分岐点に挿入した
制御弁(46)によって分配量を制御することによって出湯
回路(44)からの出湯温度が設定温度に維持される。

【００１６】また、この実施例では、出湯回路(44)から
分岐させた湯張り回路(3a)にも給水管(41)からの分岐回
路(45)を合流させて、この合流点に切替制御弁(33)が挿
入されている。この切替制御弁(33)は、サーボモータ
(M) によってその開度が制御されるもので、この実施例
では、湯張り回路(3a)への湯量を制御できると共に、湯
張り回路(3a)と、出湯回路(44)側又は分岐回路(45)側と
を、択一的に連通させられるようになっている。従っ
て、湯張り回路(3a)と分岐回路(45)のみを連通させて水
道水をそのまま浴槽(B) に給水することができ、この場
合に被加熱回路(42)が冷水で満たされることがないか
ら、再出湯時に冷水サンド現象が生じにくい。

【００１７】前記湯張り回路(3a)には湯張り弁(30)、湯
張り流量を計量する流量カウンタ(34)、圧送ホッパ(5)
が、この順序で挿入されて、その下流端は後述する循環
加熱用の強制循環回路(1c)の自吸式ポンプ(P₂)（既述の
少量循環ポンプに相当する）の上流側に連通接続されて
いる。そして、この湯張り回路(3a)と前記強制循環回路
(1c)との合流点には切替弁(35)が設けられている。この
切替弁(35)は、サーボモータ(M) により湯張り回路(3a)
側を遮断して強制循環回路(1c)のみを連通させた状態
と、湯張り回路(3a)を強制循環回路(1c)の自吸式ポンプ
(P₂)側及び循環切替弁(15)側の両側に連通させた状態と
に切り替えられる構成である。

【００１８】前記圧送ホッパ(5) は、弁ケーシング(50)
内の弁室(51)に収容された弁装置(52)と、前記弁室に連
設され且つ大気側に開放する空気室(53)とを具備する構
成としてある。前記弁室(51)と空気室(53)との区画壁に
は空気吸引口(54)が開口し、これと対向する位置で且つ
弁室(51)の入口部には弁座口(55)が開口し、この間に
は、前記空気吸引口(54)及び前記弁座口(55)に対向する
弁体を具備する弁装置(52)が内蔵されている。そして、
この弁装置(52)は、バネ（図示せず）により常時前記弁
座口(55)を閉塞し且つ前記空気吸引口(54)を開放するよ
うに付勢され、湯張り回路(3a)の水流によって弁座口(5
5)を開放し且つ空気吸引口(54)を閉じるように作用する
形式である。

【００１９】前記弁室(51)の側壁には湯張り回路(3a)の
下流側回路(3a₁) が連通接続され、この下流側回路(3
a₁) と空気室(53)とは排水弁(56)を挿入した連通管(57)
によって連通接続されている。強制循環回路(1c)は、循
環回路(1) の背側回路に挿入し且サーボモータ(M) によ
って切り替えられる循環切替弁(15)と、足側回路に挿入
し且サーボモータ(M)によって切り替えられる循環切替
弁(16)との間に自吸式ポンプ(P₂)及び風呂用熱交換器(1
1)を挿入した構成であり、自吸式ポンプ(P₂)の入口側が
前記循環切替弁(15)と接続されると共に、自吸式ポンプ
(P₂)の出口側が風呂用熱交換器(11)を介して前記循環切
替弁(16)と接続され、この自吸式ポンプ(P₂)と前記循環
切替弁(15)との間に切替弁(35)が挿入されている。又、
自吸式ポンプ(P₂)の出口側には水流スイッチ(17)が挿入
され、前記循環切替弁(16)と吐出口(12a) との間には圧
力式の水位センサ(18)が挿入されている。従って強制循
環回路(1c)は、循環切替弁(15)→切替弁(35)→自吸式ポ
ンプ(P₂)→水流スイッチ(17)→風呂用熱交換器(11)→循
環切替弁(16)の経路となる。

【００２０】尚、前記水位センサ(18)は吐出口(12a) を
介して連通する浴槽(B) 内の水位に対応する圧力を検知
するものである。又、凍結防止動作を制御するための凍
結防止制御装置(FC)が設けられ、この凍結防止制御装置
(FC)には、外気温を検知すべくケーシング(K) 内の所定
の位置に設けられた温度センサ(TS)からの信号が入力さ
れ、他方、この凍結防止制御装置(FC)からの出力が切替
弁(31)、切替弁(32)、切替弁(35)、循環切替弁(15)、循
環切替弁(16)それぞれのサーボモータ(M) 及び自吸式ポ
ンプ(P₂)に入力されている。そして、この凍結防止制御
装置(FC)は、外気温が凍結温度に低下した状態に於い
て、前記各切替弁を所定の連通状態に切り替えて、浴槽
(B) 内の湯を強制循環させるものである。

【００２１】上記構成の泡風呂装置の動作について以下
に説明する。 ［湯張動作について］湯張り操作されると、上記凍結防
止制御装置(FC)を内蔵する制御装置(C) からの出力によ
り、図３に示すように、循環ポンプ(P₁)及び自吸式ポン
プ自吸式ポンプ(P₂)が停止されたままで湯張り弁(30)が
開弁されると共に、切替制御弁(33)が分岐回路(45)を遮
断して出湯回路(44)を湯張り回路(3a)側に連通させた状
態に、切替弁(35)は湯張り回路(3a)と強制循環回路(1c)
の両側への回路を連通させた状態に、循環切替弁(15)は
往路(1a)の分岐点(Q) 側を遮断して吐出口(12b) と強制
循環回路(1c)とを連通させた状態に、循環切替弁(16)は
吐出口(12a) 側を遮断して強制循環回路(1c)と往路(1a)
の分岐点(Q) 側を連通させた状態に、それぞれセットさ
れ、切替弁(31)(32)はろ過回路(2) と復路(1b)側とを連
通させた状態にセットされる。これにより同図のよう
に、吸引口(B₁)と吐出口(12b) 側から湯張りされる。こ
の湯張りの際、圧送ホッパ(5) 内の弁装置(52)は、給湯
圧力によって作動して、弁座口(55)側が開弁されて空気
吸引口(54)が閉弁された状態となるから、湯が圧送ホッ
パ(5) の外部に排出されることはなく、弁室(51)から湯
張り回路(3a)の下流側回路(3a₁) に流れる。又、この湯
張りの際、循環回路(1) 及びろ過回路(2) 、更には、強
制循環回路(1c)が湯張り回路(3a)からの湯によって充満
された状態で、湯張り水位が水位センサ(18)によって検
知されながら浴槽(B) への湯張り動作が実行される。そ
して、浴槽(B) 内の湯張り水位が設定水位になると湯張
り動作が完了する。

【００２２】［追焚動作］この後、必要に応じて追焚操
作されると、制御装置(C) の出力により、図４のよう
に、切替弁(35)が循環切替弁(15)側と自吸式ポンプ(P₂)
側とを連通させるようにサーボモータ(M) が作動され、
循環切替弁(15)が、分岐点(Q) 側と切替弁(35)側とを連
通させるようにサーボモータ(M) が作動され、循環切替
弁(16)が強制循環回路(1c)を浴槽(B) 側と分岐点(Q) 側
とに連通するようにサーボモータ(M)が作動され、同時
に循環ポンプ(P₁)及び風呂用熱交換器(11)が運転状態と
なる。これにより、循環回路(1) 及び強制循環回路(1c)
を介して浴槽(B) 内が連通した循環回路が構成され、風
呂用熱交換器(11)により浴槽(B) 内の湯が循環加熱され
る。

【００２３】追焚操作が停止されると、風呂用熱交換器
(11)及び循環ポンプ(P₁)の運転が停止されて前記追焚動
作が停止される。 ［気泡運転］なお、気泡運転状態では、制御装置(C) の
出力により、吸引口(B₁)と復路(1b)及びろ過回路(2) が
連通する状態に、夫々に対応する切替弁がセットされ、
さらに、往路(1a)と強制循環回路(1c)とが連通された状
態でこの往路(1a)が浴槽(B)側と連通する状態に循環切
替弁(15)(16)が切り替えれらて、開閉弁(14)が開弁され
た状態で循環ポンプ(P₁)及び自吸式ポンプ(P₂)が運転状
態となる。これにより、浴槽(B) 内には空気吸引回路(1
3)から吸引された空気が混入された吐出水が噴出するこ
ととなり、いわゆる、気泡運転状態となる。

【００２４】［凍結防止運転］入浴待機中に、又は、水
抜きされない状態に於いて、外気温が凍結温度（設定温
度）に低下すると、ケーシング(K) 内の温度センサ(TS)
がこれを検知して所定の信号を凍結防止制御装置(FC)に
入力させ、この凍結防止制御装置(FC)により、図５に示
すように、切替弁(31)はろ過回路(2) を吸引口(B₁)側の
みと連通させ、切替弁(32)はろ過回路(2) を循環ポンプ
(P₁)の出口側のみと連通させ、切替弁(35)は循環切替弁
(15)側と自吸式ポンプ(P₂)側のみとを連通させ、循環切
替弁(15)は浴槽(B) 側及び分岐点(Q) 側と前記切替弁(3
5)側とを連通させ、循環切替弁(16)は、強制循環回路(1
c)と浴槽(B) 側のみとを連通させるように、それぞれ対
応するサーボモータ(M) を作動させる。これにより、同
図に示す大循環回路が構成できる。この状態で自吸式ポ
ンプ(P₂)を運転状態とすると浴槽(B) 内の湯が前記大循
環回路を介して循環し、配管の略全域が浴槽(B) 内の湯
によって加温される。所定量循環すると、温度センサ(T
S)の検知温度が上昇することとなり、凍結防止制御装置
(FC)からの出力が消失して、各切替弁が前記状態にセッ
トされたままで自吸式ポンプ(P₂)の運転が停止される。

【００２５】この後、再度温度センサ(TS)の検知温度が
設定温度に低下すると、上記大循環回路が連通した状態
で自吸式ポンプ(P₂)が運転されて、凍結防止運転が再開
される。なお、この実施例では、凍結防止運転時に浴槽
(B) 内の湯を循環させるだけとしたが、この大循環回路
の一部を同時に加熱する構成としても良い。この加熱の
方法としては風呂用熱交換器(11)を運転状態とする方法
や、別途電気ヒータを大循環回路の一部、例えば強制循
環回路(1c)に電気ヒータを添設して、これにより加熱す
る方法を採用してもよい。

【００２６】また、温度センサ(TS)の検知温度が、一
旦、設定温度以下に低下した場合に、設定温度以上にな
るまでの間、一定時間間隔で上記凍結防止運転を繰り返
す構成としても良い。なお、上記実施例の外気温検知に
より凍結防止運転を行うものに変えて循環回路内の水温
を検知してこの検知温度に基づいて凍結防止運転をする
方式を採用してもよい。

【００２７】更に、上記実施例の場合には、凍結防止運
転時の大循環回路がろ過回路(2) を含む回路となってお
り、この凍結防止運転時のろ過回路(2) の流れは、通常
の気泡運転時の流れとは逆になっているが、自吸式ポン
プ(P₂)による流量は少ないことから、この凍結防止運転
によってろ過回路(2) 内のろ過容器(20)内に貯留した湯
垢等が前記大循環回路を介して浴槽(B) 内に排出される
ような心配はない。

【００２８】なお、凍結防止運転の際、切替弁(31)が浴
槽側との連通を遮断し、切替弁(32)が往路(1a)側を遮断
すると共に排出回路(3c)側を連通させて、その他の循環
回路(1) と強制循環回路(1c)とによる循環回路を構成
し、風呂用熱交換器(11)を運転することなく自吸式ポン
プ(P₂)のみを運転状態としても良い。この場合にも、浴
槽(B) 内の湯の循環によりこの循環回路の凍結が防止で
きる。なお、ろ過回路(2) は大気側に開放しているか
ら、凍結による損傷は生じにくい。又、このろ過回路
(2) に接続される復路(1b)等からの熱伝導によって凍結
自体も生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図

【図２】本発明の実施例の構成の全体図

【図３】湯張り動作時の各部状態図

【図４】追焚動作時の各部の状態図

【図５】凍結防止運転時の各部の状態図

【符号の説明】

(B) ・・・・・浴槽 (12a)(12b)・・吐出口 (B₁)・・・・・吸引口 (P₁)・・・・・循環ポンプ (1) ・・・・・循環回路 (P₂)・・・・・自吸式ポンプ (1c)・・・・・強制循環回路 (15)(16)・・・循環切替弁 (1c)・・・・・強制循環回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 大量循環用ポンプを挿入した気泡運転用
   の循環回路(1) を浴槽(B) に連通接続すると共に、小量
   循環用ポンプを挿入した循環加熱用の強制循環回路(1c)
   を前記循環回路の一部に連通接続し、凍結防止運転時に
   は、前記循環回路(1) 及び強制循環回路(1c)を連通接続
   させて浴槽(B) 内の湯を循環させるようにした泡風呂装
   置の凍結防止装置において、循環回路(1) に於ける大量
   循環ポンプの吐出側に続く往路(1a)を一対の吐出側回路
   に分岐させて浴槽(B) に接続し、強制循環回路(1c)の入
   口部及び出口部を循環回路(1) の往路(1a)に於ける分岐
   点(Q) の下流側に各別に接続すると共に、前記強制循環
   回路(1c)の入口部及び出口部の前記接続部に切替弁(15)
   及び切替弁(16)を各別に設け、前記各切替弁(15)(16)及
   び上記少量循環ポンプを制御する凍結防止制御装置(FC)
   を設け、この凍結防止制御装置(FC)は、凍結防止動作信
   号によって前記切替弁(15)が強制循環回路(1c)と分岐点
   (Q) の下流側とを接続し且つ他方の切替弁(16)が強制循
   環回路(1c)と浴槽(B) 側のみを接続し、同時に少量循環
   ポンプを運転状態とするようにした泡風呂装置における
   凍結防止装置。