JP7139942B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、給湯装置に関する。

下記特許文献１には、浴槽水の循環による除菌機能を有する風呂システムが開示されている。この風呂システムは、以下のように構成されている。浴槽内の循環アダプタと接続された追焚循環路には、循環ポンプの作動によって、浴槽水の循環経路が形成される。ＵＶユニットは、追焚循環路に配置されて、ＵＶ灯の点灯により、ＵＶユニットを通過する浴槽水を除菌する。コントローラは、循環ポンプが作動した状態における浴槽水の循環流量、及び、浴槽内の浴槽水量の少なくとも一方に基づいて、循環流量が多いほど、または、浴槽水量が少ないほど、除菌運転中におけるＵＶ灯の点灯時間の比率を低下させるようにＵＶ灯を制御する。

特開２０１８－０５４１８０号公報

特許文献１のように、浴槽水の循環流量が多いほど、または、浴槽水量が少ないほど、除菌運転中におけるＵＶ灯の点灯時間の比率を低下させるようにＵＶ灯を制御すると、除菌効果が低下するため、十分に除菌できない可能性がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、高い除菌効果を得ることと、ＵＶ照射手段の寿命を長くすることとを両立する上で有利になる給湯装置を提供することを目的とする。

本発明に係る給湯装置は、浴槽から取り出した流体を、熱交換器を経由して浴槽へ戻す風呂循環流路に流体を循環させる循環ポンプと、流体に紫外線を照射するＵＶ照射手段と、循環ポンプの運転中に風呂循環流路を流れる流体にＵＶ照射手段により紫外線を照射するＵＶ照射運転を制御する制御手段と、を備え、第一の除菌モードにおいて、制御手段は、循環ポンプの回転数が所定回転数以上のときにはＵＶ照射手段により紫外線を照射し、循環ポンプが所定回転数未満の回転数で運転されているときには紫外線の照射を停止するものである。

本発明によれば、高い除菌効果を得ることと、ＵＶ照射手段の寿命を長くすることとを両立する上で有利になる給湯装置を提供することが可能となる。

実施の形態１による給湯装置を示す構成図である。 図１に示す給湯装置における風呂熱回収モードのときの回路構成図である。 第一の除菌モードによるＵＶ照射運転の例を示すタイムチャートである。 風呂熱回収モード実行中の第二の除菌モードによるＵＶ照射運転の例を示すタイムチャートである。 操作ＵＶ照射運転モードによるＵＶ照射運転の例を示すタイムチャートである。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を簡略化または省略する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による給湯装置を示す構成図である。図１に示す本実施の形態の給湯装置３５は、貯湯タンク８を備えた貯湯式の給湯装置である。給湯装置３５は、タンクユニット３３、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット７、及びリモコン装置４４を備える。ＨＰユニット７とタンクユニット３３との間は、ＨＰ往き配管１４とＨＰ戻り配管１５と図示しない電気配線とを介して接続されている。タンクユニット３３には、制御装置３６が内蔵されている。タンクユニット３３及びＨＰユニット７が備える各種弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御装置３６により制御される。

リモコン装置４４は、運転動作指令及び設定値の変更などに関する使用者の操作を受け付ける機能を有する。リモコン装置４４は、ユーザーインターフェースの例である。制御装置３６とリモコン装置４４の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン装置４４には、図示を省略するが、給湯装置３５の状態等の情報を表示する表示部、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。リモコン装置４４の表示部は、使用者に情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン装置４４は、表示部を報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。

本実施の形態において、リモコン装置４４は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。複数のリモコン装置４４が制御装置３６に対して通信可能でもよい。また、例えばスマートフォンのような携帯端末がリモコン装置４４のようなユーザーインターフェースとしての機能を有するように構成してもよい。当該携帯端末と制御装置３６とが、ネットワークを介して通信してもよい。

ＨＰユニット７は、水を加熱する加熱手段の例である。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４、空気熱交換器６を冷媒配管５にて環状に接続した冷媒回路を備える。ＨＰユニット７は、この冷媒回路によりヒートポンプサイクルの運転を行う。水冷媒熱交換器３では、圧縮機１で圧縮された冷媒と、タンクユニット３３から導かれた水との間で熱を交換することで、水が加熱される。圧縮機１で圧縮された冷媒と、水道等の水源から直接供給される水とを水冷媒熱交換器３で熱交換させることができる構成を備えてもよい。

タンクユニット３３には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク８は、湯水を貯留する。貯湯タンク８の内部では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができる。

貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａには、第三給水配管９ｃが接続されている。水道等の水源から第一給水配管９ａを通って供給される水は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第三給水配管９ｃを通って貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８の上部には、貯湯タンク８内に貯留された湯を給湯装置３５の外部へ供給するための温水導入出口８ｄと、ＨＰ戻り配管１５に連通可能な温水導入出口８ｅとが設けられている。貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサ４１，４２，４３が高さを変えて取り付けられている。貯湯温度センサ４１は、中温水導入出口８ｆと同じ高さの位置、または中温水導入出口８ｆに近い高さの位置にある。貯湯温度センサ４２は、貯湯温度センサ４１より高い位置にある。貯湯温度センサ４３は、貯湯温度センサ４１より低い位置にある。これらの貯湯温度センサ４１，４２，４３で貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検出することにより、貯湯タンク８内の残湯量及び蓄熱量を計算できる。

制御装置３６は、ＨＰユニット７で加熱された湯を貯湯タンク８に流入させる沸上運転を制御する。制御装置３６は、貯湯タンク８内の残湯量または蓄熱量に応じて、沸上運転の開始及び停止などを制御する。ＨＰ往き配管１４に取り付けられた入水温度センサ４０は、水冷媒熱交換器３に流入する水の温度である入水温度を検出する。ＨＰ戻り配管１５に取り付けられた出湯温度センサ３９は、水冷媒熱交換器３から流出する湯の温度である出湯温度を検出する。沸上運転では、以下のようになる。貯湯タンク８の下部から流出する低温水は、ＨＰ往き配管１４を経由してＨＰユニット７に導かれ、水冷媒熱交換器３において加熱され、湯すなわち高温水となる。この高温水は、ＨＰ戻り配管１５を経由して、貯湯タンク８の上部の温水導入出口８ｅから貯湯タンク８内に流入する。このような沸上運転が実行されることで、貯湯タンク８の内部では、上層部から高温水が貯えられていき、この高温水層が徐々に厚くなっていく。制御装置３６は、貯湯温度センサ４１，４２，４３により把握される貯湯タンク８内の貯湯量または蓄熱量が所定量を超えると、沸上運転を終了する。

タンクユニット３３には、タンク水ポンプ１２及び風呂用熱交換器２０が内蔵されている。タンク水ポンプ１２は、各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、第一送水配管１３ａ上に設けられている。以下の説明では、貯湯タンク８に溜められた湯水を「タンク水」と呼ぶことがある。また、浴槽３０に溜められた流体を「浴水」と称する。風呂用熱交換器２０は、貯湯タンク８から供給されるタンク水と、浴槽３０からの浴水との間で熱を交換する。

風呂往き配管２７及び風呂戻り配管２８は、浴槽３０に設置された浴槽アダプタ８０に接続されている。風呂用熱交換器２０は、風呂往き配管２７及び風呂戻り配管２８の途中に設置されている。風呂往き配管２７の途中には、風呂用熱交換器２０を通過した浴水の温度を検出するための風呂往き温度センサ３７が設置されている。風呂戻り配管２８の途中には、浴水を循環させるための風呂循環ポンプ２９と、浴槽３０から出て風呂用熱交換器２０に入る前の浴水の温度を検出するための風呂戻り温度センサ３８と、浴槽３０内の水位レベルを検出するための水位センサ４６と、流量センサ４７とが設置されている。流量センサ４７は、浴水の流れの有無と、浴水の流量とを検出可能である。

三方弁１１は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。三方弁１１は、ａ－ｃ、ｂ－ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

四方弁１６は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポート及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１６は、ａ－ｃ、ａ－ｄ、ｂ－ｃ、ｂ－ｄの４つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

四方弁１８は、入口となるａポートと、出口となるｂポート、ｃポート、及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１８は、ａ－ｂ、ａ－ｃ、ａ－ｄの３つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

タンクユニット３３は、低温配管１０、第一送水配管１３ａ、第一温水配管１７ａ、第二温水配管１７ｂ、第三温水配管１９ａ、第四温水配管１９ｂ、及び第五温水配管１９ｃを有している。低温配管１０は、貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂと、三方弁１１のａポートとを接続する。第一送水配管１３ａは、三方弁１１のｃポートと、タンク水ポンプ１２の入口とを接続する。ＨＰ往き配管１４は、タンク水ポンプ１２の出口と、ＨＰユニット７の入口とを接続する。ＨＰ戻り配管１５は、ＨＰユニット７の出口と、四方弁１６のｂポートとを接続する。第一温水配管１７ａは、四方弁１６のｄポートと、四方弁１８のａポートとを接続する。第二温水配管１７ｂは、四方弁１６のｃポートと、貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ｃとを接続する。第三温水配管１９ａは、四方弁１８のｂポートと、貯湯タンク８上部の温水導入出口８ｅとを接続する。第四温水配管１９ｂは、四方弁１８のｄポートと、貯湯タンク８の上部に設けられた温水導入出口８ｄとを接続する。第五温水配管１９ｃは、四方弁１８のｃポートと、貯湯タンク８の上部から中間部の間に設けられた温水導入口８ｇとを接続する。

第一タンク循環配管２０ａは、前述した第三温水配管１９ａの途中の位置から分岐して、風呂用熱交換器２０のタンク水の入口に接続されている。第二タンク循環配管２０ｃは、風呂用熱交換器２０のタンク水の出口と、三方弁１１のｂポートとを接続する。第二送水配管１３ｂは、ＨＰ往き配管１４におけるタンク水ポンプ１２とＨＰユニット７の入口との間から分岐して、四方弁１６のａポートに接続されている。

さらに、タンクユニット３３は、中温配管７９、第一給水配管９ａ、第二給水配管９ｂ、第三給水配管９ｃ、第四給水配管９ｄ、給湯用混合弁２２、風呂用混合弁２３、中温水切替弁７８、給湯配管２４、風呂配管２５、戻り配管２０ｂ、及び逆止弁５０を有している。

中温水切替弁７８は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。中温水切替弁７８は、ａ－ｃ、ｂ－ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

給湯用混合弁２２は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。風呂用混合弁２３は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。

第一給水配管９ａの一端は水道等の水源に接続される。第一給水配管９ａの他端には減圧弁３１を介して第二給水配管９ｂ及び第三給水配管９ｃが接続される。第二給水配管９ｂは、中温水切替弁７８のａポートに接続されている。中温配管７９は、貯湯タンク８の中間部に設けられた中温水導入出口８ｆと中温水切替弁７８のｂポートとを接続している。戻り配管２０ｂは、第二タンク循環配管２０ｃの途中から分岐して、中温配管７９の途中に接続されている。逆止弁５０は、戻り配管２０ｂ上に設置されている。逆止弁５０は、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部へ向かう流れを阻害する。これにより、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部への熱の流出を確実に防止できる。第四給水配管９ｄの一端は、中温水切替弁７８のｃポートに接続されている。第四給水配管９ｄの他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第一入口に接続されている。高温配管２１の一端は、貯湯タンク８の温水導入出口８ｄに連通する。高温配管２１の他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第二入口に接続されている。

中温水切替弁７８は、第二給水配管９ｂと第四給水配管９ｄとが連通する第一流路状態と、中温配管７９と第四給水配管９ｄとが連通する第二流路状態の２つの流路状態を切替えて使用する。中温水切替弁７８を第一流路状態にすると、水源から供給される低温水が、第二給水配管９ｂ及び第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。中温水切替弁７８を第二流路状態にすると、貯湯タンク８から中温配管７９を通って供給される中温水が、第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。

給湯用混合弁２２は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成し、給湯配管２４に流入させる。給湯用混合弁２２で温度調整された湯は、給湯配管２４から給湯栓３４を経由して、使用者が利用するシャワー、カラン等の蛇口（図示省略）に供給される。

風呂用混合弁２３は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成可能である。風呂用混合弁２３で設定温度に調整された湯は、風呂配管２５に流入し、風呂用流量センサ４５、風呂用電磁弁２６、風呂往き配管２７、風呂戻り配管２８を通って、浴槽３０へ流入する。

制御装置３６は、風呂用流量センサ４５及び水位センサ４６により検出される情報に基づいて湯張りの完了を判定することにより、湯張り完了時の浴槽３０内の浴水の量が、使用者がリモコン装置４４にて設定した湯張り設定湯量に等しくなるように制御できる。本実施の形態の給湯装置３５は、風呂自動運転を実行可能なものでもよい。リモコン装置４４にて風呂自動運転が設定されると、制御装置３６は、湯張りの完了後、浴槽３０内の浴水の温度及び量が、リモコン装置４４で設定された温度及び量に維持されるように、必要に応じて、風呂用熱交換器２０を用いて浴水の保温、昇温、あるいは冷却を行ったり、浴槽３０への足し湯またはさし水を行ったりすることができる。

本実施の形態における制御装置３６は、風呂熱回収モードを制御モードとして備えている。風呂熱回収モードは、入浴の終了後に、浴槽３０内に残った浴水の熱を貯湯タンク８内へ回収するためのモードである。図２は、図１に示す給湯装置３５における風呂熱回収モードのときの回路構成図である。風呂熱回収モードのときには、以下のようになる。三方弁１１は、ａポートとｃポートとが連通し、ｂポートが閉状態となるように制御される。これにより、低温配管１０と第一送水配管１３ａとが連通するとともに、第二タンク循環配管２０ｃへの流路が遮断される。四方弁１６は、ａポートとｄポートとが連通し、ｂポートとｃポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第二送水配管１３ｂと第一温水配管１７ａとが連通するとともに、第二温水配管１７ｂ側を閉として貯湯タンク８の下部への流路が遮断される。四方弁１８は、ａポートとｂポートとが連通し、ｃポートとｄポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第一温水配管１７ａと第三温水配管１９ａとが連通するとともに、第四温水配管１９ｂ及び第五温水配管１９ｃ側を閉として貯湯タンク８の中間部への流路が遮断される。

風呂熱回収モードを開始する場合に、制御装置３６は、以下のように制御してもよい。まず、風呂循環ポンプ２９が動作を開始することで浴水の循環が開始された後に、上記のように三方弁１１、四方弁１６、及び四方弁１８が制御された状態で、タンク水ポンプ１２の運転が開始される。タンク水は、以下のように循環する。貯湯タンク８の水導出口８ｂから低温配管１０を通って流出した低温のタンク水は、三方弁１１、第一送水配管１３ａ、タンク水ポンプ１２、第二送水配管１３ｂ、四方弁１６、第一温水配管１７ａ、四方弁１８、第三温水配管１９ａ、及び第一タンク循環配管２０ａを通って、風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０内で、タンク水は、浴槽３０からの浴水の熱により加熱され、浴槽３０内の浴水の温度に近い温度になる。この加熱されたタンク水を以下「熱回収温水」と呼ぶことがある。熱回収温水は、風呂用熱交換器２０から、戻り配管２０ｂ、逆止弁５０、及び中温配管７９を通って、中温水導入出口８ｆから貯湯タンク８内に流入する。本実施の形態では、上述したようにタンク水が循環する流路が「タンク水循環流路」に相当する。風呂熱回収モードが実施されると、貯湯タンク８内の中温水導入出口８ｆの近くに、熱回収温水が貯留される。

風呂循環ポンプ２９が運転されると、浴槽３０内の浴水が、浴槽アダプタ８０から風呂戻り配管２８へ引き込まれ、風呂戻り配管２８を通って風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０を通過した浴水は、風呂往き配管２７を通り、浴槽アダプタ８０から浴槽３０内に流入する。本実施の形態では、上述したように浴水が循環する流路が「風呂循環流路」に相当する。

本実施の形態において、制御装置３６は、風呂熱回収モードのときに、回収運転と撹拌運転とを交互に行う。回収運転は、タンク水ポンプ１２及び風呂循環ポンプ２９を同時に動作させることにより、浴槽３０内の浴水の熱を貯湯タンク８内へ移送する運転である。撹拌運転は、タンク水ポンプ１２を動作させることなく風呂循環ポンプ２９を動作させることにより、浴槽３０内の浴水を撹拌する運転である。

風呂循環流路を流れる浴水の流量を以下「浴水循環流量」と称する。制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９の回転数を調整可能である。風呂循環ポンプ２９の回転数が高いほど、浴水循環流量が高くなる。制御装置３６は、撹拌運転での風呂循環ポンプ２９の回転数が、回収運転での風呂循環ポンプ２９の回転数よりも高くなるように風呂循環ポンプ２９を制御する。これにより、以下の効果が得られる。撹拌運転では、風呂往き配管２７から浴槽３０内に流入する浴水の流速が高くなるので、浴槽３０内をより効率良く撹拌できる。

制御装置３６は、リモコン装置４４に対する使用者の操作に応じて風呂熱回収モードを開始してもよい。例えば、リモコン装置４４の所定のボタンが押下された場合に制御装置３６が風呂熱回収モードを開始してもよい。

貯湯温度センサ４３により検出される貯湯タンク８の下部のタンク水の温度が、風呂戻り温度センサ３８により検出される風呂戻り温度よりも低ければ、風呂熱回収が可能である。このため、制御装置３６は、貯湯温度センサ４３の検出温度が風呂戻り温度よりも低い場合に、風呂熱回収モードの開始を許可してもよい。

回収運転が行われると、浴槽３０内の浴水に温度境界層が生成される。回収運転において、風呂用熱交換器２０から流出した浴水は、タンク水に熱を奪われて温度が低下しているために、密度が高くなっている。この浴水が浴槽３０内に流入すると、密度の低い比較的高温の浴水が浴槽３０内の上方に滞留し、密度の高い比較的低温の浴水が浴槽３０内の下方に滞留することで、浴槽３０内に、上側が高温で下側が低温の温度境界層が生成される。温度境界層が浴槽アダプタ８０の位置よりも高い位置になると、上層側の高温の浴水を風呂戻り配管２８へ引き込めないので、風呂用熱交換器２０に流入する浴水の温度が低くなり、熱回収効率が低下する。

これに対し、浴槽３０内に温度境界層が形成された状態から撹拌運転を行うと、浴槽３０内の温度境界層が壊され、比較的高温の上層側の浴水と比較的低温の下層側の浴水とが混ざり合い、浴槽３０内の浴水の温度が均一になる。その結果、浴槽アダプタ８０の高さでの浴水の温度が上昇するので、風呂用熱交換器２０に流入する浴水の温度が上昇する。よって、撹拌運転の後に回収運転を行うことで、熱回収効率が向上する。

本実施の形態であれば、撹拌運転のときにタンク水ポンプ１２が停止していることで、以下の効果が得られる。風呂用熱交換器２０内で浴水が冷却されないので、風呂往き配管２７から浴槽３０内に流入する噴流の温度が低くなることを防止できる。よって、浴槽３０内の浴水全体の温度が均一化するまでに要する時間を短縮できるので、必要な撹拌運転の時間を短縮できる。その結果、風呂熱回収モード全体の所要時間を短縮できるので、使用者の使い勝手が向上する。さらに、タンク水ポンプ１２の消費電力を節約することもできる。

撹拌運転のときの風呂循環ポンプ２９の回転数は、浴槽３０内の浴水を撹拌可能な回転数以上となるように制御される。例えば、撹拌運転のときの浴水循環流量が８Ｌ／分であれば、浴槽３０内の浴水を十分に撹拌可能である。よって、制御装置３６は、撹拌運転のときの浴水循環流量が、８Ｌ／分または８Ｌ／分以上となるように、風呂循環ポンプ２９の回転数を制御してもよい。一方、例えば３Ｌ／分またはそれ以下の浴水循環流量では浴槽３０内の浴水を効率良く撹拌することが困難となる場合がある。

制御装置３６は、所定の設定時間だけ撹拌運転を行う。当該設定時間は、浴槽３０内の浴水の温度を均一にするために必要な時間であり、例えば、浴水循環流量が８Ｌ／分で撹拌運転を行う場合には、５分間程度でもよい。当該設定時間が経過すると、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９を一時的に停止させ、停止させていたタンク水ポンプ１２の運転を再開させる。制御装置３６は、タンク水ポンプ１２の運転が開始し次第、風呂循環ポンプ２９の運転を開始させる制御を行うことで、回収運転を再び実行する。回収運転が行われると、浴槽３０内の浴水に再び温度境界層が生成される。その後、制御装置３６は、タンク水ポンプ１２を停止し、風呂循環ポンプ２９を高回転数で動作させる撹拌運転を再び行う。このようにして、回収運転と撹拌運転とを交互に繰り返し行うことで、浴槽３０内の浴水の熱を効率良く貯湯タンク８内に回収することが可能となる。

本実施の形態の給湯装置３５は、風呂循環流路を流れる流体である浴水に紫外線を照射する除菌装置４９を備える。除菌装置４９は、ＵＶ照射手段に相当する。本実施の形態では、風呂戻り配管２８の途中に除菌装置４９が配置されている。除菌装置４９は、例えば紫外線ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を紫外線源として備えたものでもよいし、あるいは低圧水銀ランプを紫外線源として備えたものでもよい。

本実施の形態の給湯装置３５は、風呂循環流路を流れる浴水の中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置４８をさらに備えている。図示の例では、微細気泡発生装置４８は、除菌装置４９よりも上流側の風呂循環流路に設置されている。本実施の形態では、風呂循環流路の循環方向において、流量センサ４７の下流側に微細気泡発生装置４８があり、微細気泡発生装置４８の下流側に除菌装置４９があり、除菌装置４９の下流側に風呂用熱交換器２０がある。この微細気泡発生装置４８は、無くてもよい。

制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９の運転中に風呂循環流路を流れる浴水に除菌装置４９により紫外線を照射するＵＶ照射運転を制御する。ＵＶ照射運転を行うことで浴水を除菌することができる。ＵＶ照射運転を行う場合に、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９が動作を開始することで浴水の循環が開始された後に、除菌装置４９による紫外線照射を開始させる。

制御装置３６は、ＵＶ照射運転を制御する制御モードとして、第一の除菌モードを備える。第一の除菌モードにおいて、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９の回転数が所定回転数以上のときには除菌装置４９により紫外線を照射し、風呂循環ポンプ２９の回転数が所定回転数未満のときには除菌装置４９を停止させて紫外線の照射を停止する。上記所定回転数は、例えば５０００ｒｐｍでもよい。

風呂循環ポンプ２９の回転数が所定回転数以上のときには、浴水循環流量が高いので、時間当たりに除菌装置４９を通過する浴水の量が多い。このため、時間当たりに多量の浴水を除菌することができるので、高い除菌効果が得られる。これに対し、風呂循環ポンプ２９の回転数が所定回転数未満のときには、浴水循環流量が低いので、時間当たりに除菌装置４９を通過する浴水の量が少ない。このため、時間当たりに除菌できる浴水の量が比較的少ないので、除菌効果は比較的低くなる。

第一の除菌モードによれば、浴水の循環流量が高い場合すなわち除菌効果が高い場合にのみ、紫外線照射を実行する。これにより、ＵＶ照射運転を効率良く実行できるとともに、除菌装置４９の照射時間を短縮可能となる。その結果、高い除菌効果を得ることと除菌装置４９の寿命を長くすることとを両立する上で有利になる。

図３は、第一の除菌モードによるＵＶ照射運転の例を示すタイムチャートである。図３に示すように、本実施の形態において、制御装置３６は、風呂循環機能が実施中のときに第一の除菌モードを実行する。風呂循環機能は、浴槽３０内の浴水を保温する保温運転と、浴槽３０内の浴水を昇温する追焚運転との少なくとも一方を含む。保温運転及び追焚運転のときには、タンク水が例えば以下のように循環する。貯湯タンク８内の上部にある高温のタンク水が、温水導入出口８ｅ及び第一タンク循環配管２０ａを通って風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０にて浴水に熱を奪われることで温度低下したタンク水は、第二タンク循環配管２０ｃ、三方弁１１、第一送水配管１３ａ、タンク水ポンプ１２、第二送水配管１３ｂ、四方弁１６、第二温水配管１７ｂ、及び水導入口８ｃを通って貯湯タンク８内の下部に流入する。

図３に示す例では、以下のようになっている。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間、保温運転が行われる。この保温運転中の風呂循環ポンプ２９の回転数は、所定回転数を超える５５００ｒｐｍであるので、制御装置３６は、ＵＶ照射運転を実行する。時刻ｔ２から時刻ｔ３までの間は、風呂循環ポンプ２９が停止しており、ＵＶ照射運転は実行されない。時刻ｔ３から時刻ｔ４までの間は、風呂循環ポンプ２９が約３５００ｒｐｍの回転数で運転される。このときの風呂循環ポンプ２９の回転数は、所定回転数未満であるので、制御装置３６は、ＵＶ照射運転を実行しない。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間は、風呂循環ポンプ２９が停止しており、ＵＶ照射運転は実行されない。時刻ｔ５から時刻ｔ６までの間、追焚運転が行われる。この追焚運転中の風呂循環ポンプ２９の回転数は、所定回転数を超える５５００ｒｐｍであるので、制御装置３６は、ＵＶ照射運転を実行する。

本実施の形態において、制御装置３６は、風呂熱回収モードの実行中に第二の除菌モードを実行可能である。第二の除菌モードの少なくとも一部において、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９を所定回転数未満の回転数で運転しながら風呂循環流路を流れる浴水に除菌装置４９により紫外線を照射する。風呂熱回収モードの実行中には、風呂循環ポンプ２９の回転数が所定回転数以下となる場合が想定される。その一方で、風呂熱回収モードの開始から終了までには、比較的長い時間（例えば、１時間から１．５時間程度）を要するので、風呂熱回収モード実行中に除菌装置４９を通過する浴水の総循環量は多くなる。よって、風呂熱回収モードの実行中には、第二の除菌モードを実行し、風呂循環ポンプ２９の回転数が所定回転数未満のときにもＵＶ照射運転を実行する。これにより、多量の浴水に対して紫外線を照射できるので、高い除菌効果が得られる。

また、入浴が終了した後に実施される風呂熱回収モードのときにＵＶ照射運転を行うことで、浴水中の菌を確実に抑制できる。その結果、浴水を洗濯水などに再利用する場合に、臭いの発生を抑制する上で有利になる。

図４は、風呂熱回収モード実行中の第二の除菌モードによるＵＶ照射運転の例を示すタイムチャートである。図４に示すように、風呂熱回収モードにおいて、制御装置３６は、回収運転と撹拌運転とを交互に繰り返し実行する。回収運転では、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９を所定回転数未満の回転数（図示の例では２５００ｒｐｍ）で運転する。この回収運転のとき、制御装置３６は、ＵＶ照射運転を併せて実行する。撹拌運転では、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９を所定回転数以上の回転数（図示の例では５５００ｒｐｍ）で運転する。この撹拌運転のとき、制御装置３６は、ＵＶ照射運転を併せて実行する。このように、図４の例では、制御装置３６は、回収運転のときと撹拌運転のときとの両方においてＵＶ照射運転を実行する。

制御装置３６は、１度のＵＶ照射運転での紫外線の照射時間が上限時間に達すると、除菌装置４９による紫外線の照射を停止するように制御してもよい。これにより、除菌装置４９の稼働時間が必要以上に長くなることを確実に防止できるので、除菌装置４９の寿命を長くする上でより有利になる。制御装置３６は、浴槽３０の湯張り設定湯量を浴水循環流量で除算した商の値に応じて、上記の上限時間を設定してもよい。例えば、湯張り設定湯量が１８０Ｌ、流量センサ４７により検出される浴水循環流量が５Ｌ／分の場合に、制御装置３６は、１８０Ｌ÷５Ｌ／分＝３６分を、上限時間として設定してもよい。浴槽３０内の浴水の総量は、湯張り設定湯量にほぼ等しい。よって、上記のように算出した上限時間だけＵＶ照射運転を行うことで、ＵＶ照射運転中に除菌装置４９を通過する浴水の総量が、浴槽３０内の浴水の総量にほぼ等しくなる。このため、浴槽３０内の浴水をより確実に除菌できるとともに、ＵＶ照射運転中に浴水を必要以上に循環させることを防止でき、より効率の良いＵＶ照射運転が可能となる。使用者は、リモコン装置４４にて湯張り設定湯量を自由に変えることができる。すなわち、使用者は、湯張り設定湯量の値を変えることで、ＵＶ照射運転の上限時間を自由に変えることができる。

本実施の形態において、給湯装置３５は、使用者の操作によりＵＶ照射運転の実行を指示する操作手段を備える。本実施の形態ではリモコン装置４４が操作手段に相当する。制御装置３６は、リモコン装置４４から指示があったときにＵＶ照射運転を開始する操作ＵＶ照射運転モードを備える。制御装置３６は、使用者からリモコン装置４４を介してＵＶ照射運転の実行の指示を受けた場合には、操作ＵＶ照射運転モードのＵＶ照射運転を直ちに開始する。操作ＵＶ照射運転モードによれば、使用者は、任意の時間に浴水を除菌することができるので、除菌された浴水を所望の時間に利用することができ、優れた使い勝手が得られる。

図５は、操作ＵＶ照射運転モードによるＵＶ照射運転の例を示すタイムチャートである。図５に示す例では、制御装置３６は、時刻ｔ１においてリモコン装置４４から指示を受けてＵＶ照射運転を開始する。このＵＶ照射運転において、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９を所定回転数以上の回転数（図示の例では５５００ｒｐｍ）で運転しながら、時刻ｔ２までの所定時間の間、風呂循環流路を流れる浴水に除菌装置４９により紫外線を照射する。

リモコン装置４４は、操作ＵＶ照射運転モードのＵＶ照射運転の開始時刻を使用者が設定可能となるように構成されてもよい。制御装置３６は、タイマー機能を有しており、上記開始時刻になると、風呂循環ポンプ２９を所定回転数以上の回転数で運転しながら、所定時間の間、風呂循環流路を流れる浴水に除菌装置４９により紫外線を照射する。このようにすることで、操作ＵＶ照射運転モードのＵＶ照射運転の時刻を使用者が事前に予約することができるので、優れた使い勝手が得られる。

制御装置３６は、浴槽３０の湯張り設定湯量を浴水循環流量で除算した商の値に応じて、操作ＵＶ照射運転モードのＵＶ照射運転の継続時間（図５の例では時刻ｔ１から時刻ｔ２までの時間）を設定してもよい。これにより、ＵＶ照射運転の継続時間を、過不足の無い値に設定することができる。

制御装置３６は、ＵＶ照射運転を自動で実施する自動ＵＶ照射運転モードを備えていてもよい。その場合、制御装置３６は、深夜電力時間帯の開始時刻になると、浴槽３０内の浴水の有無を確認し、浴槽３０内に浴水があった場合には、自動ＵＶ照射運転モードによるＵＶ照射運転を開始する。一方、浴槽３０内に浴水がなかった場合には、制御装置３６は、自動ＵＶ照射運転モードによるＵＶ照射運転を実施しない。深夜電力時間帯は、他の時間帯よりも電力コストが安価となる。自動ＵＶ照射運転モードによれば、深夜電力時間帯の安価な電力を用いて自動でＵＶ照射運転を実施できるので、低コストで浴水を除菌することが可能となる。なお、制御装置３６は、風呂循環ポンプ２９を運転して流量センサ４７の信号を確認することにより、浴槽３０内の浴水の有無を判定できる。

制御装置３６は、深夜電力時間帯の終了時刻までに自動ＵＶ照射運転モードのＵＶ照射運転を終了させるように制御することが好ましい。これにより、電力コストをより確実に低減することができる。また、使用者は、深夜電力時間帯の終了する朝の時刻から、除菌された浴水を例えば洗濯などに利用することができ、優れた使い勝手が得られる。

制御装置３６は、ＵＶ照射運転の実行中に、風呂循環流路内の流れが流量センサ４７により検知できなくなった場合には、除菌装置４９を停止し、ＵＶ照射運転を終了する。これにより、浴槽３０内の浴水が排水栓８１から排出されて無くなっている場合などに、除菌装置４９が不必要に稼動することを確実に防止できる。

なお、制御装置３６は、ＵＶ照射運転が実行中のときには、ＵＶ照射運転が実行中であることを示す文字または図形などを例えばリモコン装置４４の表示部に表示することにより、使用者に報知することが望ましい。

１ 圧縮機、 ３ 水冷媒熱交換器、 ４ 膨張弁、 ５ 冷媒配管、 ６ 空気熱交換器、 ７ ＨＰユニット、 ８ 貯湯タンク、 ８ａ 水導入口、 ８ｂ 水導出口、 ８ｃ 水導入口、 ８ｄ，８ｅ 温水導入出口、 ８ｆ 中温水導入出口、 ８ｇ 温水導入口、 ９ａ 第一給水配管、 ９ｂ 第二給水配管、 ９ｃ 第三給水配管、 ９ｄ 第四給水配管、 １０ 低温配管、 １１ 三方弁、 １２ タンク水ポンプ、 １３ａ 第一送水配管、 １３ｂ 第二送水配管、 １６ 四方弁、 １７ａ 第一温水配管、 １７ｂ 第二温水配管、 １８ 四方弁、 １９ａ 第三温水配管、 １９ｂ 第四温水配管、 １９ｃ 第五温水配管、 ２０ 風呂用熱交換器、 ２０ａ 第一タンク循環配管、 ２０ｂ 戻り配管、 ２０ｃ 第二タンク循環配管、 ２１ 高温配管、 ２２ 給湯用混合弁、 ２３ 風呂用混合弁、 ２４ 給湯配管、 ２５ 風呂配管、 ２６ 風呂用電磁弁、 ２９ 風呂循環ポンプ、 ３０ 浴槽、 ３１ 減圧弁、 ３３ タンクユニット、 ３４ 給湯栓、 ３５ 給湯装置、 ３６ 制御装置、 ３７ 風呂往き温度センサ、 ３８ 風呂戻り温度センサ、 ４１，４２，４３ 貯湯温度センサ、 ４４ リモコン装置、 ４５ 風呂用流量センサ、 ４６ 水位センサ、 ４７ 流量センサ、 ４８ 微細気泡発生装置、 ４９ 除菌装置、 ５０ 逆止弁、 ７８ 中温水切替弁、 ７９ 中温配管、 ８０ 浴槽アダプタ

Claims (10)

1. 浴槽から取り出した流体を、熱交換器を経由して前記浴槽へ戻す風呂循環流路に前記流体を循環させる循環ポンプと、
   前記流体に紫外線を照射するＵＶ照射手段と、
   前記循環ポンプの運転中に前記風呂循環流路を流れる前記流体に前記ＵＶ照射手段により紫外線を照射するＵＶ照射運転を制御する制御手段と、
   を備え、
   第一の除菌モードにおいて、前記制御手段は、前記循環ポンプの回転数が所定回転数以上のときには前記ＵＶ照射手段により紫外線を照射し、前記循環ポンプが前記所定回転数未満の回転数で運転されているときには紫外線の照射を停止する給湯装置。
2. 貯湯タンクと、
   前記貯湯タンクから取り出したタンク水を、前記熱交換器を経由して前記貯湯タンクに戻すタンク水循環流路と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記浴槽内の前記流体の熱を、前記熱交換器を介して前記貯湯タンク内に回収する風呂熱回収モードの実行中に第二の除菌モードを実行可能であり、
   前記第二の除菌モードは、前記風呂熱回収モードの少なくとも一部において、前記制御手段が、前記循環ポンプを前記所定回転数未満の回転数で運転しながら前記風呂循環流路を流れる前記流体に前記ＵＶ照射手段により紫外線を照射するモードである請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記制御手段は、１度の前記ＵＶ照射運転での紫外線の照射時間が上限時間に達すると、紫外線の照射を停止する請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
4. 使用者の操作により前記ＵＶ照射運転の実行を指示する操作手段を備え、
   前記制御手段は、前記操作手段から指示があったときに前記ＵＶ照射運転を開始する操作ＵＶ照射運転モードを備える請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の給湯装置。
5. 前記操作手段は、前記操作ＵＶ照射運転モードの前記ＵＶ照射運転の開始時刻を使用者が設定可能となるように構成され、
   前記制御手段は、前記開始時刻になると、前記循環ポンプを前記所定回転数以上の回転数で運転しながら、所定時間の間、前記風呂循環流路を流れる前記流体に前記ＵＶ照射手段により紫外線を照射する請求項４に記載の給湯装置。
6. 前記制御手段は、前記浴槽の湯張り設定湯量を、前記風呂循環流路を流れる前記流体の流量で除算した値に応じて、前記操作ＵＶ照射運転モードの前記ＵＶ照射運転の継続時間を設定する請求項４または請求項５に記載の給湯装置。
7. 前記ＵＶ照射運転が実行中のときにその旨を報知する報知手段を備える請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給湯装置。
8. 前記制御手段は、前記ＵＶ照射運転を自動で実施する自動ＵＶ照射運転モードを備え、
   前記制御手段は、深夜電力時間帯の開始時刻になると、前記浴槽内の前記流体の有無を確認し、前記浴槽内に前記流体があった場合には、前記自動ＵＶ照射運転モードの運転を開始する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の給湯装置。
9. 前記制御手段は、前記ＵＶ照射運転を自動で実施する自動ＵＶ照射運転モードを備え、
   前記制御手段は、深夜電力時間帯の終了時刻までに前記自動ＵＶ照射運転モードの運転を終了させる請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の給湯装置。
10. 前記制御手段は、前記ＵＶ照射運転の実行中に、前記風呂循環流路内の流れが検知できなくなった場合には、前記ＵＶ照射運転を終了する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の給湯装置。

Images