JP5909380B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、貯湯タンクに貯えた湯を浴槽に供給する給湯装置に関する。

貯湯タンクに貯えた湯を浴槽に供給する給湯機能、および浴槽内の湯水を取込んで加温用の熱交換器に通しその熱交換器を経た湯水を浴槽に戻す保温・追い炊き機能を有する給湯装置が知られている。

この給湯装置は屋外に設置され、浴槽につながる配管も屋外に配置される。このため、外気温度が低くなると、配管内の水が凍結することがある。対策として、浴槽内の湯水をポンプの運転により配管に通して循環させ、その循環水の熱で配管を温めるいわゆる凍結防止運転が行われる。

特開２００２−２５０５５８号公報

配管が凍結しそうな状態にあるかどうかは、設置場所、時間帯、天候、外気温度、風の当たり具合、保温材や凍結防止ヒーターの装着状況、給湯・保温・追い炊きの頻度や時間間隔など、種々の状況に応じて逐次に変化する。このため、凍結のおそれがまったくないのに凍結防止運転が実施されることがある。これは、電力の無駄な消費であり、ポンプの寿命にも悪影響を与える。逆に、配管が凍結しそうな状態にあるのに凍結防止運転が実施されず、結局は配管が凍結に至ることも考えられる。

本発明の実施形態の目的は、電力の無駄な消費を生じることなく、ポンプの寿命に悪影響を与えることもなく、配管の凍結を確実に防止することができる安全性および信頼性にすぐれた給湯装置を提供することである。

本発明の実施形態の給湯装置は、湯水を加熱する加熱手段と、この加熱手段により得られる湯を貯える貯湯タンクと、この貯湯タンク内の湯を浴槽に供給するための配管と、外気温度を検知する外気温度センサと、前記貯湯タンク内の湯と前記浴槽内の湯水を熱交換させる加温用熱交換器と、前記浴槽内の湯水を前記配管を通して前記加温用熱交換器に循環させる循環路に設けられた循環ポンプと、前記循環路における湯水の温度Ｔｒを検知する水温センサと、前記外気温度センサの検知温度が設定値未満のとき、前記循環ポンプを一定時間だけ運転し、この１回目の運転が終了してから第１所定時間後に一定時間だけ前記循環ポンプを再び運転し、この２回目の運転が終了した後、前記外気温度センサの検知温度が前記設定値より高い状態となるまで、第２所定時間ごとに、前記循環ポンプの３回目以降の運転を繰返す制御手段と、を備える。制御手段は、前記第１所定時間を前記外気温度センサの検知温度が低いほど長くなるよう可変設定する。制御手段は、前記循環ポンプの１回目の運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを基準水温Ｔｒ１とし、前記循環ポンプの２回目の運転中の前記水温センサの検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminを求め、前記循環ポンプの２回目の運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを現在水温Ｔｒ２とし、これら基準水温Ｔｒ１，最低値Ｔｒmin，現在水温Ｔｒ２と、前記循環ポンプの１回目の運転が終了した後の前記第１所定時間と、前記配管内の水が凍結に至らない最低限の温度として予め定めた許容最低温度Ｔｍとに基づく下式(1)の演算により、前記循環ポンプの２回目の運転と３回目の運転との間の第２所定時間としてｔｘ１を設定する。（Ｔｒ２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／第１所定時間｝＝ｔｘ１…(1)。制御手段は、前記循環ポンプの２回目の以降の各運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを基準温度Ｔｒ１とし、前記循環ポンプの３回目以降の各運転中の前記水温センサの検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminを求め、前記循環ポンプの３回目以降の各運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを現在水温Ｔｒ２とし、これら基準温度Ｔｒ１，最低値Ｔｒmin，現在水温Ｔｒ２と、前記循環ポンプの２回目以降の各運転の直前における第２所定時間と、前記許容最低温度Ｔｍとに基づく下式(2)
の演算により、前記循環ポンプの３回目以降の各運転の相互間の第２所定時間としてｔｘ２を設定する。（Ｔｒ２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／第２所定時間｝＝ｔｘ２…(2)。

一実施形態の構成を示す図。 一実施形態のコントローラの制御を示すフローチャート。 一実施形態の配管内の水温変化を示す図。 一実施形態の変形例におけるコントローラの制御を示すフローチャート。

以下、一実施形態について図面を参照して説明する。
図１において、１は屋外に設置される給湯ユニット（貯湯タンクユニットともいう）で、外部の給水管Ｐ１から水が供給される。この水が配管２およびその配管２上の減圧弁３および逆止弁４を介して貯湯タンク５の底部流入口に導かれる。配管２における減圧弁３と逆止弁４との間を流れる水の一部は逆止弁６を介して混合弁７の第１流入口に導かれ、その混合弁７から流出する湯水が配管８およびその配管８上の流量センサ９を介して外部の給湯管Ｐ２に供給される。この給湯管Ｐ２は、台所、洗面所、風呂場等に延設される。

混合弁７の第２流入口は、配管１０を介して貯湯タンク５の上部流出口に接続される。

配管１０の中途部に逆止弁１１が配置され、その配管１０における逆止弁１１より上流側の湯が混合弁１２の第１流入口に導かれる。この混合弁１２の第２流入口には、上記配管２における減圧弁３と逆止弁４との間の水が導かれる。そして、混合弁１２から流出する湯水が配管１４およびその配管１４上のホッパ１５、銀イオン発生器２０、フロースイッチ２１を介して屋外の配管Ｐ３に供給される。この配管Ｐ３は、建屋の中に導入されて風呂場６０の浴槽６１の循環金具６２に接続される。ホッパ１５は、開閉弁１６、逆止弁１７、フローセンサ１８、および逆止弁１９を有する。配管１４には、内部の湯水の温度Ｔｒを検知する水温センサ２２、および配管１４内の水位を検知する水位センサ２３が取付けられる。

また、配管１４内の銀イオン発生器２０を経た湯水の一部は、循環ポンプ２４および配管２５を通って加温用熱交換器２６の第１流路に供給され、その第１流路を経た湯水が配管２７により屋外の配管Ｐ４に供給される。この配管Ｐ４も、建屋の中に導入されて浴槽６１の循環金具６２に接続される。配管２７には、配管Ｐ４に向かって流れる湯水の温度Ｔｉを検知する水温センサ２８が取付けられる。

上記配管１０における逆止弁１１より上流側の湯が配管３０およびその配管３０上の逆止弁３１を介して上記加温用熱交換器２６の第２流路に導かれ、その第２流路を経た湯が配管３２およびポンプ３３により貯湯タンク５の中部流入口に供給される。

貯湯タンク５の下部流出口から流出する湯水が配管４０およびポンプ４１により外部の配管Ｐ５に供給される。この配管Ｐ５は加熱手段であるヒートポンプユニット７０の入水口に接続される。そして、配管４０のポンプ４１より上流側位置が三方弁４２の第１流出口に接続され、その三方弁４２の流入口が配管４３により外部の配管Ｐ６に接続される。この配管Ｐ６は、ヒートポンプユニット７０の流出口に接続される。三方弁４２は、配管Ｐ６，４３から流入する湯を第１流出口および第２流出口のいずれか一方から流出する。第２流出口から流出する湯は配管４４により貯湯タンク５の上部流入口に導かれる。

貯湯タンク５内の湯水の温度および水位は、その貯湯タンク５の下部から上部にかけて順に配置された複数の温度センサＴ１，Ｔ２，…Ｔ６により検知される。

上記ヒートポンプユニット７０は、圧縮機７１、凝縮器である水-冷媒熱交換器７２の冷媒側流路、内部熱交換器７３の第1流路、減圧弁７４、蒸発器７５、および内部熱交換器７３の第２流路を順次に接続して冷媒を循環させるヒートポンプ式冷凍サイクルを有するとともに、蒸発器７５に外気を送るファン７６、上記配管Ｐ５から流入する湯水を水-冷媒熱交換器７２の水側流路に導く配管７７、水-冷媒熱交換器７２の水側流路から流出する湯を上記配管Ｐ６に導く配管７８、配管７７内の湯水の温度を検知する水温センサ８１、および配管７８内の湯の温度を検知する水温センサ８２を有し、給湯ユニット１から供給される湯水を外気から汲み上げた熱で加熱し、その加熱により得られる湯を給湯ユニット１へ供給する。

また、給湯ユニット１にコントローラ５０が設けられ、そのコントローラ５０に外気温度センサ５１、風呂場６０のリモートコントロール式操作器（以下、リモコンと略称する）６３、およびヒートポンプユニット７０が接続される。

コントローラ５０は、当該給水装置の全体を制御するもので、主要な機能として次の（１）〜（４）の手段を有する。
（１）貯湯タンク５内の湯を配管Ｐ３，Ｐ４を通して浴槽６１に供給する給湯手段。

（２）循環ポンプ２４の運転により、浴槽６１内の湯水を配管Ｐ３，Ｐ４および加温用熱交換器２６を通る循環路に循環させる保温・追い炊き手段。

（３）外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが設定値未満のとき、上記保温・追い炊き手段と同じ循環路の循環ポンプ２４を所定時間ごとに運転するとともに、その所定時間を水温センサ２２の検知温度Ｔｒに応じて可変設定する制御手段。この制御手段は、具体的には次の第１〜第６制御手段を含む。

すなわち、第１制御手段は、外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが設定値たとえば３℃未満のとき、一定時間ｔａだけ上記循環ポンプ２４を運転する。第２制御手段は、第１制御手段による循環ポンプ２４の運転が終了してから所定時間（第１所定時間）ｔｂ後に一定時間ｔａだけ上記循環ポンプ２４を再び運転し、その運転が終了した後、外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが上記設定値より高い状態たとえば５℃となるまで、所定時間（第２所定時間）ｔｘごとに、上記循環ポンプ２４の運転を繰り返す。第３制御手段は、第１制御手段による循環ポンプ２４の運転が終了したときの水温センサ２２の検知温度Ｔｒ、第２制御手段による最初の循環ポンプ２４の運転中の水温センサ２２の検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒmin、上記所定時間ｔｂ、第２制御手段による最初の循環ポンプ２４の運転が終了したときの水温センサ２２の検知温度Ｔｒ、および配管Ｐ３，Ｐ４内の水が凍結に至らない最低限の温度として予め定められた許容最低温度Ｔｍに基づき、所定時間ｔｘの初期値を設定する。

第４制御手段は、第２制御手段による２回目以降の循環ポンプ２４の運転が終了するごとの水温センサ２２の検知温度Ｔｒ、第２制御手段による２回目以降の循環ポンプ２４の運転中の水温センサ２２の検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒmin、第２制御手段による２回目以降の循環ポンプ２４の運転直前の所定時間ｔｘ、および許容最低温度Ｔｍに基づき、第２制御手段による次の循環ポンプ２４の運転までの所定時間ｔｘを逐次に更新する。第５制御手段は、第２制御手段による循環ポンプ２４各運転相互間の所定時間ｔｘにおいて、外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが上記設定値（３℃）より低い所定値たとえば１℃未満まで低下したとき、その時点の所定時間ｔｘをΔｔ時間たとえば５分間短縮する。第６制御手段は、第２制御手段の循環ポンプの各運転相互間の所定時間ｔｘにおいて、水温センサ２２の検知温度Ｔｒが設定値たとえば３℃未満に低下したとき、その時点の所定時間ｔｘの経過を待つことなく次のポンプ２４の運転に移行する。

つぎに、コントローラ５０の制御により実行される給湯および保温・追い炊きについて説明する。
深夜電力時間帯において、ヒートポンプユニット７０における圧縮機７１が運転オンされ、その圧縮機７１から吐出される冷媒が水-冷媒熱交換器７２の冷媒側流路、内部熱交換器７３の第１流路、減圧弁７４、蒸発器７５、内部熱交換器７３の第２流路を通って循環する。これに伴い、給湯ユニット１のポンプ４１が運転オンされるとともに三方弁４２の第１流出口と流入口が連通され、貯湯タンク５の底部の湯水が配管４０、ポンプ４１、配管Ｐ５、配管７７を通って水-冷媒熱交換器７２の水側流路に流入し、この水-冷媒熱交換器７２で加熱された湯が配管７８、配管Ｐ６、配管４３、三方弁４２を通って配管４０に戻る。

配管７８を通る湯の温度が水温センサ８２により検知されており、その検知温度が予め定められた貯湯温度に達すると、三方弁４２は流入口が第２流出口と連通するように切換えられる。これにより、水-冷媒熱交換器７２から流出する湯が配管７８、配管Ｐ６、配管４３、三方弁４２、配管４４を通って貯湯タンク５の上部に流れ、貯湯タンク５に湯が貯えられる。

リモコン６３で自動運転および給湯が設定されると、ホッパ１５の開閉弁１６が開かれる。これにより、貯湯タンク５内の湯が配管１０、混合弁１２、配管１４、ホッパ１５、銀イオン発生器２０、フロースイッチ２１、配管Ｐ３を通って浴槽６１に供給されるとともに、銀イオン発生器２０を経た湯が循環ポンプ２４、配管２５、加温用熱交換器２６、配管２７、配管Ｐ４を通る経路でも浴槽６１に供給される。このとき、浴槽６１への給湯量がホッパ１５内のフローセンサ１８によって検知されており、その検知量がリモコン６３の設定湯量に達すると、ホッパ１５の開閉弁１６が閉じられ、給湯が終了する。

その後、リモコン６３で保温または追い炊きが設定されると、循環ポンプ２４が運転オンされ、浴槽６１内の湯が配管Ｐ３、配管１４、循環ポンプ２４、配管２５、加温用熱交換器２６の第１流路、配管２７、配管Ｐ４を通って循環する。このとき、配管２７を通る湯の温度が水温センサ２８によって検知され、その検知温度がリモコン６３の設定湯温に達していなければポンプ３３が運転オンされる。ポンプ３３が運転オンすると、貯湯タンク５内の湯が配管１０，３０、加温用熱交換器２６の第２流路、配管３２、ポンプ３３、配管３２を通って循環し、加温用熱交換器２６の第２流路を通る湯の熱が同加温用熱交換器２６の第１流路を通る浴槽循環の湯を加熱する。こうして、浴槽６１内の湯が加熱される。水温センサ２８の検知温度が設定湯温に達すると、循環ポンプ２４，３３が運転オフされて保温または追い炊きが終了する。

一方、リモコン６３で自動運転が解除されている場合、コントローラ５０により図２のフローチャートに示す制御が実行される。
すなわち、自動運転が解除されているとき（ステップ１０１のＹＥＳ）、外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏと設定値３℃とが比較される（ステップ１０２）。検知温度Ｔｏが設定値３℃未満であれば（ステップ１０２のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が運転オンされる（ステップ１０３）。このポンプ運転により、保温または追い炊き時と同様に、浴槽６１内の湯が配管Ｐ３、配管１４、循環ポンプ２４、配管２５、加温用熱交換器２６の第１流路、配管２７、配管Ｐ４を通って循環する。この循環ポンプ２４の運転により、浴槽６１から配管Ｐ３，Ｐ４へと流れる湯水の熱で配管Ｐ３，Ｐ４が温まるとともに、配管Ｐ３から給湯ユニット１の配管１４に流入する水または湯の温度が水温センサ２２により検知される。

この循環ポンプ２４の運転オンに伴いタイムカウントｔ１が開始され（ステップ１０４）、そのタイムカウントｔ１が一定時間ｔａに達したところで（ステップ１０５のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が運転オフされる（ステップ１０６）。一定時間ｔａは、浴槽６１内の湯が配管Ｐ３、配管１４、循環ポンプ２４、配管２５、加温用熱交換器２６の第１流路、配管２７、配管Ｐ４を通って一巡するのに要する時間である。

この循環ポンプ２４の運転オフに伴い、水温センサ２２の検知温度Ｔｒつまり配管Ｐ３内の水の温度が基準水温Ｔｒ１として更新記憶される（ステップ１０７）。また、循環ポンプ２４の運転オフに伴いタイムカウントｔ２が開始され（ステップ１０８）、そのタイムカウントｔ２と所定時間ｔｂとが比較される（ステップ１０９）。所定時間ｔｂについては、現時点の外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが低いほど長くなるよう、その検知温度Ｔｏに応じて逐次に可変設定される。

タイムカウントｔ２が所定時間ｔｂに達すると（ステップ１０９のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が再び運転オンされる（ステップ１１０）。この循環ポンプ２４の運転に伴い、水温センサ２２の検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminが検出される（ステップ１１１）。

また、循環ポンプ２４の再運転に伴いタイムカウントｔ３が開始され（ステップ１１２）、そのタイムカウントｔ３が一定時間ｔａに達したところで（ステップ１１３のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が運転オフされる（ステップ１１４）。このとき、水温センサ２２の検知温度Ｔｒが現在水温Ｔｒ２として更新記憶される（ステップ１１５）。

そして、更新記憶された基準水温Ｔｒ１と現在水温Ｔｒ２、検出された最低値Ｔｒmin、外気温度Ｔｏに応じて可変設定された所定時間ｔｂ、および配管Ｐ３，Ｐ４内の水が凍結に至らない最低限の温度として予め定められた許容最低温度Ｔｍ（例えば５℃）に基づく下式の演算により、所定時間ｔｘの初期値としてｔｘ１が算出される（ステップ１１６）。
（Ｔｒ２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／ｔｂ｝＝ｔｘ１
“Ｔｒ２−Ｔｍ”は、現時点における配管Ｐ３内の水温が許容最低温度Ｔｍに至るまでの温度降下幅である。“（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／ｔｂ”は、直近における配管Ｐ３内の水温の単位時間当たりの降下量である。つまり、求める所定時間ｔｘ１は、配管Ｐ３，Ｐ４内の湯水がこのまま動かない場合に、そのままでも配管Ｐ３，Ｐ４内の水が凍結に至らない最大の時間である。なお、配管Ｐ３内の水温の単位時間当たりの降下量は、図３に示すように、水温が低いほど小さくなる。

算出された所定時間ｔｘ１が予め定められた上限時間たとえば２時間と同じまたはそれより長い場合は（ステップ１１７のＹＥＳ）、安全のため、その所定時間ｔｘ１が２時間より短い時間たとえば１時間に補正される（ステップ１１８）。

そして、現在水温Ｔｒ２が基準水温Ｔｒ１として更新記憶されるとともに（ステップ１１９）、タイムカウントｔ４が開始される（ステップ１２０）。このタイムカウントｔ４が所定時間ｔｘ１に達すると（ステップ１２１のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が運転オンされる（ステップ１１０）。この循環ポンプ２４が運転されている間、水温センサ２２の検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminが検出される（ステップ１１１）。

この循環ポンプ２４の運転に伴いタイムカウントｔ３が開始され（ステップ１１２）、そのタイムカウントｔ３が一定時間ｔａに達したところで（ステップ１１３のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が運転オフされる（ステップ１１４）。このときの水温センサ２２の検知温度Ｔｒが現在水温Ｔｒ２として更新記憶される（ステップ１１５）。

そして、更新記憶された基準水温Ｔｒ１と現在水温Ｔｒ２、検出された最低値Ｔｒmin、今回の循環ポンプ２４の運転までの所定時間ｔｘ１、および許容最低温度Ｔｍに基づく下式の演算により、次の循環ポンプ２４の運転までの所定時間ｔｘ２が算出される（ステップ１１６）。
（Ｔｒ２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／ｔｘ１｝＝ｔｘ２
“Ｔｒ２−Ｔｍ”は、現時点における配管Ｐ３内の水温が許容最低温度Ｔｍに至るまでの温度降下幅である。“（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／ｔｘ１”は、直近における配管Ｐ３内の水温の単位時間当たりの降下量である。つまり、求める所定時間ｔｘ２は、配管Ｐ３，Ｐ４内の湯水がこのまま動かない場合に、そのままでも配管Ｐ３，Ｐ４内の水が凍結に至らない最大の時間である。

算出された所定時間ｔｘ２が２時間以上であれば（ステップ１１７）、安全のため、算出された所定時間ｔｘ２が１時間に補正される（ステップ１１８）。

そして、現在水温Ｔｒ２が基準水温Ｔｒ１として更新記憶されるとともに（ステップ１１９）、タイムカウントｔ４が開始される（ステップ１２０）。このタイムカウントｔ４が所定時間ｔｘ２に達すると（ステップ１２１のＹＥＳ）、循環ポンプ２４が運転オンされる（ステップ１１０）。この循環ポンプ２４が運転されている間、水温センサ２２の検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminが検出される（ステップ１１１）。以後、ステップ１１２〜１２１の処理が繰り返される。

なお、タイムカウントｔ４が所定時間ｔｘ１またはｔｘ２に達する前に外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが設定値１℃未満に低下した場合には（ステップ１２１のＮＯ、ステップ１２２のＹＥＳ）、安全のため、所定時間ｔｘ１またはｔｘ２がΔｔ時間たとえば５分間だけ短縮される（ステップ１２３）。

タイムカウントｔ４が所定時間ｔｘ１またはｔｘ２に達する前に水温センサ２２の検知温度Ｔｒが３℃未満に低下した場合には（ステップ１２１のＮＯ、ステップ１２２のＮＯ、ステップ１２４のＹＥＳ）、やはり安全のため、所定時間ｔｘ１またはｔｘ２の経過を待つことなくステップ１１０の処理に移行して循環ポンプ２４が運転される。

タイムカウントｔ４が所定時間ｔｘ１またはｔｘ２に達しないまま外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが５℃以上に上昇した場合には（ステップ１２１のＮＯ、ステップ１２２のＮＯ、ステップ１２４のＮＯ、ステップ１２５のＹＥＳ）、配管Ｐ３，Ｐ４に対する凍結防止制御が終了となる。

以上のように、外気温度が３℃未満に下がると、循環ポンプ２４が運転され、浴槽６１内の湯水が配管Ｐ３，Ｐ４に循環される。その後、所定時間ｔｂが経過したところで再び循環ポンプ２４を運転することにより、外気温度の低下に起因する配管Ｐ３，Ｐ４の凍結を先ずは防ぐことができる。とくに、これら２回の循環ポンプ２４の運転に伴って配管Ｐ３，Ｐ４の温度変化状況を把握し、その把握に基づき、次の循環ポンプ２４の運転までの所定時間ｔｘとして配管Ｐ３，Ｐ４が凍結に至らない最大の時間を逐次に算出し設定するので、配管Ｐ３，Ｐ４の設置場所、時間帯、天候、外気温度、配管Ｐ３，Ｐ４への風の当たり具合、配管Ｐ３，Ｐ４への保温材や凍結防止ヒーターの装着状況、給湯・保温・追い炊きの運転頻度や時間間隔など種々の状況変化にかかわらず、循環ポンプ２４の運転頻度および積算運転時間をできるだけ少なくしつつ、配管Ｐ３，Ｐ４の凍結を確実に防止することができる。

循環ポンプ２４の運転頻度および積算運転時間が少なくなることにより、電力消費を抑えることができて省エネルギー効果が得られる。循環ポンプ２４の寿命も向上する。

外気温度Ｔｏが１℃未満に低下した場合には所定時間ｔｘを短縮するので、外気温度Ｔｏの急激な低下に対しても凍結を防ぐことができる。所定時間ｔｘが経過する前に配管Ｐ３の温度が３℃未満に低下した場合には、その所定時間ｔｘの経過を待つことなく直ちに循環ポンプ２４が運転されるので、風の影響などによる突然の配管温度低下に対しても凍結を防ぐことができる。したがって、凍結に対する安全性および信頼性がさらに向上する。

なお、上記実施形態では、外気温度センサ５１の検知温度Ｔｏが３℃未満に低下した場合に凍結防止用に循環ポンプ２４を運転したが、外気温度が３℃未満に低下し且つ水温センサ２２の検知温度がある値未満まで低下した場合に凍結防止用に循環ポンプ２４を運転する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、最初の循環ポンプ２４の運転から次の循環ポンプ２４の運転成までの所定時間ｔｂを外気温度Ｔｏに応じて可変設定する構成としたが、自動運転が設定されているときの保温または追い炊きを利用して配管Ｐ３，Ｐ４の温度変化状況を把握し、その把握に基づいて所定時間ｔｂを逐次に算出し設定する構成としてもよい。この場合のコントローラ５０の制御を図４に示す。

すなわち、リモコン６３で自動運転が設定されている場合（ステップ２０１のＹＥＳ）、フラグｆが“０”であれば（ステップ２０２のＹＥＳ）、保温または追い炊きのために循環ポンプ２４が運転オンされて（ステップ２０３のＹＥＳ）、続いて保温または追い炊きの終了のために循環ポンプ２４が運転オフされたとき（ステップ２０４のＹＥＳ）、水温センサ２２の検知温度Ｔｒが基準水温Ｔｒ１１として更新記憶されるとともに（ステップ２０５）、フラグｆに“１”がセットされる（ステップ２０６）。同時に、タイムカウントｔ５が開始される（ステップ２０７）。

自動運転が設定され（ステップ２０１のＹＥＳ）、かつフラグｆが“１”であれば（ステップ２０２のＮＯ）、次の保温または追い炊きのために循環ポンプ２４が運転オンされたとき（ステップ２０８のＹＥＳ）、その時点のタイムカウントｔ５が保持されるとともに（ステップ２０９）、水温センサ２２の検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminが検出される（ステップ２１０）。その後、保温または追い炊きの終了のために循環ポンプ２４が運転オンされたとき（ステップ２１１のＹＥＳ）、水温センサ２２の検知温度Ｔｒが現在水温Ｔｒ１２として更新記憶される（ステップ２１２）。

そして、更新記憶された基準水温Ｔｒ１１と現在水温Ｔｒ１２、検出された最低値Ｔｒmin、保持されたタイムカウントｔ５、および許容最低温度Ｔｍに基づく下式の演算により、所定時間ｔｂが算出される（ステップ２１３）。
（Ｔｒ１２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１１−Ｔｒmin）／ｔ５｝＝ｔｂ
“Ｔｒ１２−Ｔｍ”は、現時点における配管Ｐ３内の水温が許容最低温度Ｔｍに至るまでの温度降下幅である。“（Ｔｒ１２−Ｔｒmin）／ｔ５”は、直近における配管Ｐ３内の水温の単位時間当たりの降下量である。つまり、求める所定時間ｔｂは、配管Ｐ３，Ｐ４内の湯水がこのまま動かない場合に、そのままでも配管Ｐ３，Ｐ４内の水が凍結に至らない最大の時間である。

算出された所定時間ｔｂは、自動運転解除時の凍結防止制御のために更新記憶される（ステップ２１４）。これに伴い、フラグｆに“０”がセットされる（ステップ２１５）。

このような制御により、自動運転解除時の凍結防止制御における最初の循環ポンプ２４の運転のタイミングを配管Ｐ３，Ｐ４の実際の温度変化状況に合わせて最適な状態に設定することができる。

その他、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…給湯ユニット、５…貯湯タンク、７，１２…混合弁、１５…ホッパ、２０…銀イオン発生器、２２…温度センサ、２４…循環ポンプ、２６…加温用熱交換器、Ｐ３，Ｐ４…配管、５０…コントローラ、５１…外気温度センサ、６０…風呂場、６１…浴槽、６３…リモコン、７０…ヒートポンプユニット、７１…圧縮機、７２…水-冷媒熱交換器、７５…蒸発器

Claims (3)

1. 湯水を加熱する加熱手段と、
   前記加熱手段により得られる湯を貯える貯湯タンクと、
   前記貯湯タンク内の湯を浴槽に供給するための配管と、
   外気温度を検知する外気温度センサと、
   前記貯湯タンク内の湯と前記浴槽内の湯水を熱交換させる加温用熱交換器と、
   前記浴槽内の湯水を前記配管を通して前記加温用熱交換器に循環させる循環路に設けられた循環ポンプと、
   前記循環路における湯水の温度Ｔｒを検知する水温センサと、
   前記外気温度センサの検知温度が設定値未満のとき、前記循環ポンプを一定時間だけ運転し、この１回目の運転が終了してから第１所定時間後に一定時間だけ前記循環ポンプを再び運転し、この２回目の運転が終了した後、前記外気温度センサの検知温度が前記設定値より高い状態となるまで、第２所定時間ごとに、前記循環ポンプの３回目以降の運転を繰返す制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、
   前記第１所定時間を前記外気温度センサの検知温度が低いほど長くなるよう可変設定し、
   前記循環ポンプの１回目の運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを基準水温Ｔｒ１とし、前記循環ポンプの２回目の運転中の前記水温センサの検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminを求め、前記循環ポンプの２回目の運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを現在水温Ｔｒ２とし、これら基準水温Ｔｒ１，最低値Ｔｒmin，現在水温Ｔｒ２と、前記循環ポンプの１回目の運転が終了した後の前記第１所定時間と、前記配管内の水が凍結に至らない最低限の温度として予め定めた許容最低温度Ｔｍとに基づく下式(1)の演算により、前記循環ポンプの２回目の運転と３回目の運転との間の第２所定時間としてｔｘ１を設定し、
   （Ｔｒ２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／第１所定時間｝＝ｔｘ１…(1)
   前記循環ポンプの２回目の以降の各運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを基準温度Ｔｒ１とし、前記循環ポンプの３回目以降の各運転中の前記水温センサの検知温度Ｔｒの最低値Ｔｒminを求め、前記循環ポンプの３回目以降の各運転が終了したときの前記水温センサの検知温度Ｔｒを現在水温Ｔｒ２とし、これら基準温度Ｔｒ１，最低値Ｔｒmin，現在水温Ｔｒ２と、前記循環ポンプの２回目以降の各運転の直前における第２所定時間と、前記許容最低温度Ｔｍとに基づく下式(2)の演算により、前記循環ポンプの３回目以降の各運転の相互間の第２所定時間としてｔｘ２を設定する、
   （Ｔｒ２−Ｔｍ）／｛（Ｔｒ１−Ｔｒmin）／第２所定時間｝＝ｔｘ２…(2)
   ことを特徴とする給湯装置。
2. 前記制御手段は、
   前記循環ポンプの各運転相互間の第２所定時間において、前記外気温度センサの検知温度が前記設定値より低い所定値未満まで低下したとき、その時点の第２所定時間を短縮する、
   ことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。
3. 前記制御手段は、
   前記循環ポンプの各運転相互間の第２所定時間において、前記水温センサの検知温度が設定値未満に低下したとき、その時点の第２所定時間の経過を待つことなく次の循環ポンプの運転に移行する、
   ことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。

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