JPH03194350A - 風呂システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、風呂用熱交換器と浴槽との間において浴槽
湯を強制循環させる構造の風呂システムに関するもので
ある。

（従来の技術） 風呂用熱交換器の熱源としてヒートポンプを利用した従
来の風呂システムにおいては、風呂加熱運転停止中もポ
ンプの運転を行うことにより、浴槽湯の温度分布を常時
均一に保つようにしているが、風呂加熱運転停止中にポ
ンプの運転を行った場合には、湯熱が積極的に外部に放
散され、熱エネルギの無駄な消費を招くという欠点が生
ずる。

そこで近年においては、風呂加熱運転停止中は浴槽湯の
温度分布を均一にできる範囲でポンプの間欠運転を行う
ようにしたヒートポンプシステムが提案されるに至って
いる（特開昭６０−１０５８５２号公報参照）。この装
置は浴槽湯の温度を常時検出し、基準値よりも検出温度
が低下すると風呂加熱運転を行うようにしたものであっ
て、風呂加熱運転停止中にポンプに一定時間毎に運転指
令信号を出力するポンプ間欠運転制御手段を設けたもの
である。

また差し水等のために急激に湯温が低下した場合に、上
記ポンプの運転開始を待たずに急速に湯温を上昇させた
いという場合もあるために、ポンプ運転スイッチを使用
者が操作することによって強制的にポンプを運転し、こ
れにより浴槽湯の迅速な加熱を行い得るようにしたヒー
トポンプシステムも提案されるに至っている（特開昭６
２−２５２８４７号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記特開昭６２−２５２８．１１７号の従
来の装置では、上記間欠運転におけるポンプの運転停止
状態において急速に湯温を上昇させるためには、使用者
がポンプ運転スイッチ等を操作して間欠運転を解除する
必要があり、その操作が面倒であるという問題がある。

この発明は上記従来の問題を解消するためになされたも
のであって、その目的は、使用者の入浴時等に使用者に
よる操作を要せずに、風呂温調運転を行うことができる
風呂システムを提供することにある。

（課題を解決するための手段） そこでこの発明の風呂システムにおいては、第１図のよ
うに、湯温を設定温度にするための風呂用熱交換器２２
と浴槽２１との間においで浴槽湯を循環させるポンプ２
３を設けて成る風呂システムであって、上記風呂用熱交
換器２２を含んで構成される浴槽湯温調整手段５０と、
この浴槽湯温調整手段５０の運転停止中に上記ポンプ２
３に間欠的に運転指令信号を出力するポンプ間欠運転制
御手段４１と、浴槽２１の水位を検出する水位センサ５
２と、この水位上昇量が基準値以上のときに入浴時信号
５６を出力する入浴判定手段５８と、入浴時信号５６が
入力されたときには上記ポンプ間欠運転制御手段４１と
は無関係に上記ポンプ２３に運転指令信号を出力するポ
ンプ強制運転手段６０とを有している。

（作用） 上記構成においては、浴槽湯温調整手段５０の運転停止
中には、ポンプ間欠運転手段４Ｉで熱エネルギーの浪費
を防止しながら浴槽湯温を維持する一方、使用者が入浴
したときには、水位センサ５２で使用老人槽に起因する
水位上昇を検出して、水位上昇量が基準値以上になった
ときには、入浴判定手段５８から入浴時信号５６をポン
プ強制運転手段６０に出力して、ポンプ間欠運転制御手
段４１とは無関係にポンプ２３に運転指令信号を出力す
る。この運転指令信号によってポンプ２３が運転を開始
する。したがって上記ポンプ間欠運転手段４１による間
欠運転におけるポンプ２３の運転停止中であっても、浴
槽湯の温調を行うことが可能になる。

（実施例） 次にこの発明の風呂システムをヒートポンプシステムで
熱源を構成した場合の具体的な実施例について、図面を
参照しつつ詳細に説明する。

まず第２図にはヒートポンプシステムの冷媒回路図を示
すが、図のようにこの装置は、室外ユニットＸと３台の
室内ユニットＡ−Ｃと、浴槽ユニットＤとを有するもの
である。室外ユニットＸは圧縮機１を有しており、この
圧縮機１の吐出配管２と吸込配管３とばそれぞれ四路切
換弁４に接続されている。なお上記圧縮機ｌば、その回
転速度、つまり圧縮能力を制御するためのインバータ５
を有するものであり、またその吸込配管３にはアキュー
ムレータ６が介設されている。−上記四路切換弁４には
、第１ガス管７と第２ガス管８とが１妾続されているが
、上記第１ガス管７は室外熱交換器９に接続され、また
第２ガス管８はヘッダー１０に接続されている。上記室
外熱交換器９には第１液管１１が接続されており、この
第１液管１１は受液器Ｉ２に接続されると共に、その途
中には第１電動膨張弁１３が介設されている。上記受液
器１２には、第２液管１４の一端部が接続されているが
、この第２液管１４の他端部と上記ヘッダー１０との間
には、図の場合には４本の分岐冷媒配管１５〜１８が接
続されている。上記分岐冷媒配管のうち３本の配管１５
．１６，１７は、それぞれ室内ユニッｌ−Ａ、　Ｂ、、
Ｃに、また残りの冷媒配管１８は浴槽ユニットＤに接続
されている。上記各室内ユニットＡ−Ｃは、１台の室内
ユニットＡについてのみ図示するが、室内熱交換器１９
と室′内ファン２０とを有するものである。また上記浴
槽ユニッ）Ｄは、浴槽２１と、風呂用熱交換器２２と、
これら両者の間において、浴槽湯を循環させるためのポ
ンプ２３とを有するものである。なお上記各分岐冷媒配
管１５〜１８においては、第２液管１４例の位置に、そ
れぞれ第２電動膨張弁２４〜２７が介設されている。

さらに上記浴槽ユニットＤには、詳しくは後述する湯は
りユニット６６が接続しており、この湯はりユニッ１−
６６には水位センサ５４が配置されている。

上記したヒートポンプシステムにおいては、暖房運転を
行う場合には、浴槽ユニットＤ側の第２電動膨張弁２７
を停止開度（圧縮機ｌへの液戻りを防止するため、自然
放熱にみ合うだけのわずかな量の冷媒を流し得る開度の
こと、以下同じ）にすると共に、必要な他の第２電動膨
張弁２４〜２６を過冷却序を制御するための制御開度と
し、圧縮機１から吐出された冷媒を、四路切換弁４を経
由して各室内熱交換器１９・・Ｉ９から室外熱交換器９
へと循環させる。なおこの際、第１電動膨張弁１３は室
外熱交換器９での過熱度を制御する制御開度とされてい
る。また風呂加熱運転を行う場合には、室内ユニットＡ
−Ｃ側の第２電動膨張弁２４〜２６を停止開度とすると
共に、浴槽ユニットＤ側の第２電動膨張弁２７及び第１
電動膨張弁１３を上記と同様な制御開度にし、圧縮機１
から吐出された冷媒を上記と同様に風呂用熱交換器２２
から室外熱交換器９へと循環させることによって行うの
である。

そして浴槽２１の水配管系統は第４図に示すように構成
されている。この第４図において、上記ポンプ２３と浴
槽２１とを連通する吸込配管６５の途中には湯はりユニ
ット６６が接続されており、この湯はりユニット６６か
ら供給された湯又は水はポンプ２３、風呂用熱交換器２
２を介して戻り配管６７を通過して浴槽２１へ流入する
ようになされている。上記湯はりユニット６６内におけ
る吸込配管６５には三方弁７０と水位センサ５２とが介
設されており、三方弁７０には配管７２が接続され°ζ
いる。水位センサ５２ば、浴槽２１に貯溜されている浴
槽湯の水位を検出して水位信号５４を出力する機能を有
している６上記配管７２にはミキシングバルブ７３が接
続しており、ミキシングバルブ７３には、配管７４．７
５が接続されている。一方の配管７４には上記風呂用熱
交換器２２又は別の熱交換器を利用して加熱された湯が
供給されており、他方の配管７５には水道配管から水道
水が供給されている。なお上記両配管７４．７５にはそ
れぞれ逆止弁７６．７６が介装されている。また上記配
管７２の途中にはバキュームブレーカ−７７が分岐接続
している。

次に上記ヒートポンプシステムの運転制御回路について
、第３図に基づいて説明するが、以下の説明は暖房運転
と風呂加熱運転とについて行う。

図のように室外ユニットＸは、室外制御装置３１と、イ
ンバータ制御装置３２と、弁制御手段３３とを有するも
のであって、上記インバータ制御装置３２は、インバー
タ５の周波数、つまり圧縮機１の回転速度を制御するた
めのものである。また上記弁制御手段３３は、室外制御
装置３１からの指令にて、上記第２電動膨張弁２４〜２
７や四路切換弁４を制御し、暖房運転、風呂加熱運転、
暖房・風呂加熱同時運転等の運転モードを制御する機能
を有するものである。

一方浴槽ユニッｌ−Ｄは、上記室外制御装置３１に接続
された風呂用制御装置３７と、この風呂用制御装置３７
からの指令にて上記ポンプ２３の運転を行うポンプ制御
手段３８等を有している。上記風呂用制御装置３７は、
一定時間毎に信号を出力するタイマー（ポンプ間欠運転
制御手段）４１と、使用者が浴槽２１に入っている状態
であることを検出する入浴判定手段５日と、この時に上
記ポンプ２３を強制的に運転するポンプ強制運転手段６
０とを有するものである。この風呂用制御袋；１３７に
は、台所等の室内に配置されるメインリモコンスイッチ
３９と浴室等に配置されるサブリモコンスイッチ４０と
が接続されている。メインリモコンスイッチ３９は、風
呂の運転／停止スイッチ４２、希望湯温を設定するため
の湯温設定スイッチ４３等を有しており、サブリモコン
スイッチ４０は加熱スイッチ４６、湯温設定スイッチ４
７を存している。上記タイマー４１は風呂加熱運転停止
中にポンプ２３を一定時間毎に運転させるべく設けられ
たものであって、風呂加熱運転停止中は、ポンプ制御手
段３８に一定時間毎に運転指令信号が出力され、これに
より浴槽湯の温度分布が均一に保たれるようになされて
いる。また風呂用制御装置３７は比較器４８を有してい
るのであるが、この比較器４８には、上記ポンプ２３の
運転開始後において、浴槽湯の温度を検出する湯温サー
モ４９が接続されている。すなわち上記メインリモコン
スイッチ３９の運転／停止スイッチ４２がＯＮであって
、かつ上記湯温サーモ４９による浴槽湯の検出温度が上
記メインリモコンスイッチ３９またはサブリモコンスイ
ッチ４０にて設定された設定湯温に達しないときは、風
呂用制御装置３７から室外制御装置３１に風呂加熱運転
指令信号が出力されることとなるのであり、またこれと
同時にポンプ制御手段３８にポンプ運転指令信号が出力
されることとなる。

次に上記水位センサ５２及び入浴判定手段５８による入
浴時判定機能を説明する。浴槽２１の容積を■、浴槽２
１の深さをＨ１使用者（入浴者）の体重をＷ、使用者の
比重を０．８とすると、Ｖ　：　Ｈ＝０．８　　・Ｗ：
ΔＨ から、使用老人槽に起因する水位上昇量ΔＨとして、 ΔＨ＝　（Ｈ／Ｖ）　　・０．８　　・Ｗ　・　・　・
（１）を得る。いまＶ＝２２０ｆ、Ｈ＝６１０■、Ｗ＝
６０ｋｇとすると、上記（１）式からΔＨ＝１３３ｍｍ
となり、またＶ＝　２２０ＣＨ＝　６１０閣、Ｗ＝３０
ｋｇとすると、ΔＨ＝６６ｍｍとなり、さらにＶ＝２２
０ｆ、Ｈ＝５１０制、Ｗ＝３０ｋｇとすると、ΔＨ＝５
５ｍｍとなり、ΔＨの基準値を３０鴫に設定すれば、充
分にΔＨの検出によって、入浴時の判定が可能となる。

したがって、入浴判定手段５８は水位センサ５２からの
水位信号５４がΔＨ≧３０−に相当する信号レベルだけ
変化したときに、入浴時信号５６をポンプ強制運転手段
６０へ出力すると共に、水位信号５４の変化がΔＨ＜３
０ｓのときには非入浴時信号５７を出力するように構成
されている。この非入浴時信号５７は上記タイマー４１
に入力され、タイマー４１は、非入浴時信号５７によっ
て、ポンプ２３を従来（１０分間）よりも長い１時間程
度の間隔でもって間欠運転させるようなされている。

また上記ポンプ強制運転手段６０は次のように入浴時に
ポンプ２３を強制的に運転する。すなわち第５図のＴｏ
で湯はりユニット６６による湯はりが開始され、やがて
設定水位Ｈ４に達した後に、ある時点Ｔ、で水位がΔＨ
上昇したことを入浴判定手段５８が検出したときに、使
用者が入槽したとして入浴時信号５６をポンプ強制運転
手段６０に出力する。入浴時信号５６が入力されたポン
プ強制運転手段６０は、その時点Ｔ１以後の一定時間ｔ
１（２０分間）だけ、上記タイマー４１による制御とは
無関係に、ポンプ２３を運転させる強制運転指令６１を
上記ポンプ制御手段３８に出力する。なおさらに後の時
点Ｔ２でも同様に入浴の開始を検出し、これ以後も一定
時間ｔｌだけポンプ２３を運転する。このように強制運
転指令６１によってポンプ２３が強制的に運転されるの
で、使用者が浴槽２１内に入ったとき以外にも、例えば
上記湯はりユニット６６による増し水等によって水位が
上昇すると共に、湯温が低下したような場合にも、ポン
プ２３が運転されることになり、低下した浴槽湯を急速
に加熱することが可能である。

次に上記ヒートポンプシステムの運転制御方法について
、第６図に基づいて説明する。まずステップＳｌにおい
て、タイマー４１が使用中か否かの判断をする。タイマ
ー４１が使用中であれば次にステップＳＩＯにおいて、
入浴時であるか否かの判定を行う。このステップＳＩＯ
で上記水位センサ５２からの水位信号５４に基づいて入
浴判定手段５８が非入浴時信号５７を出力しているとき
（ＮＯ）には次のステップＳ２へ進む。このステップＳ
２において、タイマー４１がオーバーフローしているか
否かの判断をし、オーバーフローしていれば、ステップ
Ｓ３においてポンプ２３の運転を行う。上記ステップＳ
１においてタイマー４１が使用中でないと判断されたと
きもこのステップＳ３に移ってポンプ２３の運転を行う
。これにより浴槽湯は風呂用熱交換器２２と浴槽２１と
の間を循環することとなる。次にステップＳ４において
、ポンプ２３の運転が１分経過したか否かを判断する。

浴槽湯の温度が均一化する時間として１分間置く訳であ
る。

１分経過していない場合は、上記ステップＳ３に戻って
時間の経過するまでポンプ２３の運転を継続することに
なる。ポンプ２３の運転が１分を経過すれば、次にステ
ップＳ５において湯温サーモ４９がＯＮかＯＦＦかの判
断をする。この場合、浴槽湯の温度は均一化されている
ことから、湯温サーモ４９は正確に湯温の検出を行うこ
とになる。そこで湯温サーモ４９がＯＮであれば風呂の
加熱運転が必要であるということであるから、次のステ
ップＳ６において、風呂加熱運転を伴うポンプ２３の運
転を行い、上記ステップＳ１へと戻る。一方湯温サーモ
４９がＯＦＦであれば風呂の加熱運転は不要ということ
であるから、ステップＳ７において、タイマー４１をス
タートさせ、上記ステップＳｌへと戻る。

一方、上記ステップＳ２において、タイマー４１がオー
バーフローするまでの間は、ステップＳ８において、上
記サブリモコンスイッチ４０の加熱スイッチ４６がＯＮ
かＯＦＦかの判断をする。ここで加熱スイッチ４６がＯ
Ｎであれば、何等かの原因で使用者が加熱運転を希望し
ているということであり、この場合はステップＳ９にお
いて、上記タイマー４１をリセットし、すなわち非使用
状態にし、上記ステップＳ１を経由してステップＳ３に
おいて、ポンプ２３の運転を行う。そして上記と同様に
ステップＳ４において１分経過した否かを判断し、１分
経過していればステップＳ５において、風呂加熱運転を
伴うポンプ２３の運転を行うことになる。しかし湯温サ
ーモ４９がＯＦＦである場合もあり、この場合はステッ
プＳ７において、タイマー４１をスタートさせることと
なる。なお上記ステップＳ８において加熱スイッチ４６
がＯＦＦであればそのまま上記ステップＳ１へ戻って以
後、同様な作動を繰り返ず。さらに上記ステップＳ１０
で入浴判定手段５８から入浴時信号５６をポンプ強制運
転手段６０ヘシ出力する入浴時（ＹＥＳ　）には、上記
加熱スイッチ４６がＯＮの場合と同様に、上記ステップ
Ｓ９へ進む。

以上の一実施例装置においては、風呂加熱運転が必要に
なる入浴時を、水位センサ５２及び入浴判定手段５８で
上記したように判定し、入浴時にはタイマー４１の加熱
運転停止中とは無関係にポンプ強制運転手段６０から強
制運転指令６１を出力してポンプ２３を強制的に運転し
、浴槽湯の加熱運転を自動的に行う。このためタイマー
４１によるポンプ運転停止中は、加熱スイッチ４６を操
作しなければ加熱運転を行うことができなかった従来と
比較して、入浴時の快適性が向上することになる。

また通常時には、従来よりも長時間間隔での間欠運転制
御が行われるので、無駄な熱エネルギーの消費が確実に
防止され、経済的な運転が可能になる。すなわち、上記
非入浴信号５７が入力されている時には、入浴者が存在
しないごとになる訳であるから、ポンプ２３の運転停止
時間を従来よりも延長し得ることになるのである。

以上にこの発明による風呂システムの具体的な実施例に
ついて説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施す
ることが可能である。例えば上記実施例においては、ヒ
ートポンプを風呂用熱交換器２２の熱源として採用して
いるが、熱源はヒートポンプに限らず、都市ガスやプロ
パンガスを利用する他の熱源を使用することもできる。

（発明の効果） 上記したようにこの発明の風呂システムにおいては、水
位センサで水位上昇量を検出して、水位上昇量が基準値
以上になったときには、入浴判定手段から入浴時信号を
ポンプ強制運転手段に出力して、ポンプ間欠運転制御手
段とは無関係にポンプに運転指令信号を出力することが
でき、この運転指令信号によってポンプが運転を開始す
る。そのため上記ポンプ間欠運転手段によるポンプの運
転停止中であっても、浴槽湯の温調を行うことが可能に
なる。したがって使用者によるスイッチの操作を要せず
に、自動的に風呂温調運転を行うことができることにな
る。また非入浴時には、タイマーによる間欠運転制御が
行われる訳であるが、この際の運転停止時間を従来より
も長く設定できることから、無駄な熱工ぶルギーの消費
を確実に防止でき、経済的な運転が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す機能系統図、第２図はこ
の発明による実施例装置の冷媒回路図、第３図は同制御
系の回路図、第４図は同水配管系の回路図、第５図は浴
槽の水位の時間に対する変化を示すグラフ、第６図は運
転制御のフローチャート図である。 ２Ｉ・・・浴槽、２２・・・風呂用熱交換器、２３・・
・ポンプ、４１・・・タイマー（ポンプ間欠運転手段）
、５０・・・浴槽湯温調整手段、５２・・・水位センサ
、５８・・・入浴判定手段、６０・・・ポンプ強制運転
手段。 第 図 １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、湯温を設定温度にするための風呂用熱交換器（２２
   ）と浴槽（２１）との間において浴槽湯を循環させるポ
   ンプ（２３）を設けて成る風呂システムであって、上記
   風呂用熱交換器（２２）を含んで構成される浴槽湯温調
   整手段（５０）と、この浴槽湯温調整手段（５０）の運
   転停止中に上記ポンプ（２３）に間欠的に運転指令信号
   を出力するポンプ間欠運転制御手段（４１）と、浴槽（
   ２１）の水位を検出する水位センサ（５２）と、この水
   位上昇量が基準値以上のときに入浴時信号（５６）を出
   力する入浴判定手段（５８）と、入浴時信号（５６）が
   入力されたときには上記ポンプ間欠運転制御手段（４１
   ）とは無関係に上記ポンプ（２３）に運転指令信号を出
   力するポンプ強制運転手段（６０）とを有することを特
   徴とする風呂システム。