JP3249876B2 - 強制循環式風呂釜の凍結防止装置及び凍結防止方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器により加熱され
た湯を浴槽へ給湯し、また浴槽内の湯を循環加熱して追
い焚きすることのできる強制循環式風呂釜に関し、特
に、循環用ポンプ、循環管路等の凍結を防止する強制循
環式風呂釜の凍結防止装置及び凍結防止方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、冬場におけるガス給湯器内の
給水、給湯パイプが凍結することに起因してガス給湯器
が損傷することを回避するため、あるいは、ガス給湯器
に接続されている各種給水、給湯パイプが凍結に起因し
て破損することを回避するため、種々の凍結防止技術が
実用化されている。

【０００３】ここで、最も一般的な凍結防止技術として
は、ヒータを用いて給水、給湯パイプを加熱することに
より凍結を防ぐものが周知である。ところで、近年、浴
槽に満たされている湯水を循環用ポンプ等により強制的
に循環し、循環管路途中に設けた熱交換器により再加熱
する循環加熱回路を備えることにより、追い焚きを可能
とした強制循環式風呂釜が普及している。この種の風呂
釜は、浴槽に直結した循環管路、及び循環管路途中に循
環用ポンプを有していることから、凍結危険温度を検出
した場合、浴槽中の残水を循環させることにより、凍結
の防止を図ってきた。

【０００４】かかる場合、一般的な凍結危険温度の検出
手段としては、バイメタルスイッチを用いてガス給湯器
内の雰囲気温度を検出する手段が多く用いられてきた
が、雰囲気温度と実際の循環水温度とは必ずしも一致す
るものではなく、例えば、浴槽中の湯水温度が高い場
合、凍結防止処理が実行される前は、雰囲気温度と同じ
５℃であった循環水温度が、凍結防止処理実行後に５℃
を超えたとしても、雰囲気温度が依然として５℃以下で
あれば凍結危険温度と判断されることがあった。

【０００５】このような検出温度のズレは、循環用ポン
プの作動時間を長びかせるものであり、ポンプの作動に
伴う騒音の発生、無駄なエネルギーの消費を招来すると
いう問題があった。また、バイメタルスイッチは、例え
ば、設定温度を５℃とした場合、５℃でＯＮしてもディ
ファレンシャルが大きいため１５℃にならなければＯＦ
Ｆせず、このこともまた、循環用ポンプの作動時間を長
引かせる要因となっていた。上記の問題点を解決するた
めの手段として、バイメタルスイッチのＯＮと同時にヒ
ータを作動させて、雰囲気温度が上昇した状態を疑似的
に作り循環管路が凍結しない範囲においてバイメタルス
イッチを早期にＯＦＦさせる様にすれば循環用ポンプの
作動時間を短くすることは可能であるが、バイメタルス
イッチを加熱する専用のヒータを余分に必要とするとい
う問題があった。

【０００６】ここで、バイメタルスイッチを用いて凍結
危険温度を検出する場合の凍結防止処理を図３及び図４
を参照して説明する。ここに、図３は従来の強制循環式
風呂釜の構成を示す図であり、図４は従来の凍結防止処
理プログラムのフローチャートである。凍結防止処理プ
ログラムの下、強制循環式風呂釜内１の雰囲気温度は、
常時、バイメタルスイッチ６１により検出されると共
に、その検出温度が凍結危険温度である５℃以下である
か否かが判断されている（Ｓ２０）。そして、バイメタ
ルスイッチ６１により検出された雰囲気温度が５℃以下
と判断されると（Ｓ２０：ＹＥＳ）、凍結を防止するた
めの各ステップが実行され、雰囲気温度が５℃を超えて
いると判断された場合には（Ｓ２０：ＮＯ）、凍結を防
止するための各ステップは実行されず、そのまま待機す
る。

【０００７】Ｓ２０にて雰囲気温度が５℃以下であると
判断されると、循環管路１１、循環用ポンプ１５等の凍
結を防止するため循環用ポンプ１５が駆動され（Ｓ２
１）、同時に循環管路ヒータ６０、及び、バイメタルス
イッチヒータ６２がＯＮされ（Ｓ２２）、循環管路１１
の凍結を防止すると共に、循環用ポンプ１５を停止させ
るための動作が行われる。

【０００８】そして、バイメタルスイッチ６１の検出温
度（正確な雰囲気温度ではない。）が１５℃以上となっ
た場合には（Ｓ２３：ＹＥＳ）、循環用ポンプ１５が停
止され（Ｓ２４）、循環管路ヒータ６０、バイメタルス
イッチヒータ６２がＯＦＦされる（Ｓ２５）。一方、バ
イメタルスイッチ６１の検出温度（正確な雰囲気温度で
はない。）が１５℃未満の場合には（Ｓ２３：ＮＯ）、
バイメタルスイッチ６１により温度検出することが繰り
返される。

【０００９】このように、凍結しない範囲内において循
環用ポンプ１５の作動時間を短くするためのバイメタル
スイッチヒータ６２を別個独立に設けなければならず、
凍結防止装置を構成する部品点数が多くなっていた。か
かる問題点を解決するため、実開平２−４４６４１号公
報には、循環湯温検出用のサーミスタを循環用ポンプ近
傍に設置して凍結危険温度検出用にも兼用し、また、ヒ
ータを循環用ポンプに密着させることにより循環用ポン
プを加熱して凍結を防止すると共に、サーミスタをも加
熱することができることから凍結温度検出用のサーミス
タとヒータを削除してコストダウンを図る凍結防止技術
が提案されている。この凍結防止技術によれば、凍結防
止装置を構成する部品点数を削減することができると共
に、コストダウンを図ることができるものである。

【００１０】更に、循環用ポンプを使用し浴槽中の残水
を循環させることにより、凍結を防止する方法の場合、
浴槽中に湯水が残っていない状態で凍結防止機能が作動
すると、循環用ポンプが空回りすることになり、特に循
環用ポンプが作動する時間帯の多くが深夜であることを
考慮すれば、空転時に著しく大きくなる循環用ポンプの
作動音が問題となる。また、循環用ポンプの空転に伴い
無駄なエネルギーを消費すると共に、ポンプの損傷を招
くという問題があった。

【００１１】このような問題点を解決するため、特開平
２−１６９９５３号公報には、例えば、バイメタルスイ
ッチによって凍結危険温度を検知すると、ヒータをＯＮ
すると共に、循環用ポンプを大能力にて運転し、流水検
知器により浴槽中に残水有りと判断した場合には、循環
用ポンプを小能力にて継続運転し、一方、残水無しと判
断した場合には、循環用ポンプを停止して再び危険温度
を検知しても、循環用ポンプは作動させずヒータのみＯ
Ｎする凍結防止技術が提案されている。この凍結防止技
術によれば、循環用ポンプを不必要に駆動させることを
回避して、省エネルギー化、騒音の抑制、ポンプの破損
防止を図ることができるものである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の凍結防止技術はいずれも、検出された循環水温度が
予め設定された温度より高い場合には循環用ポンプをＯ
ＦＦし、検出された循環水温度が設定温度より低い場合
には循環用ポンプをＯＮするように制御されるものであ
り、設定温度を境界値として循環用ポンプをＯＮ、ＯＦ
Ｆ制御するに留まっていた。この場合、循環用ポンプを
ＯＮ、ＯＦＦする設定温度は、調整可能であるものの、
凍結防止運転中に一旦設定された温度が見直されること
はなく、当初設定された温度に基づいて循環用ポンプを
ＯＮ、ＯＦＦ制御することに変わりはなかった。

【００１３】例えば、循環用ポンプの作動温度が５℃と
設定された場合、検出された循環水温度が５℃以下であ
れば、循環用ポンプがＯＮして浴槽中の湯水を循環管路
内において循環させ、循環水温度が５℃を超えた時点
で、循環用ポンプをＯＦＦするものである。従って、循
環水温度が５℃以下の凍結危険温度域ではあるものの、
４℃前後で一定であったり、循環水温度、雰囲気温度が
上昇中である場合のように、現実に凍結のおそれがない
場合においても循環用ポンプはＯＮしたままとなり、不
要な循環用ポンプの作動により無駄なエネルギーを消費
すると共に、循環用ポンプの作動に伴う騒音が断続的に
続くという問題があった。

【００１４】かかる問題は、凍結防止運転作動温度を、
水の凍結温度である０℃ぎりぎりとすれば解決されるよ
うに思われるが、例えば、現実には、温度測定点におけ
る循環水温度と他の場所における循環水温度とは異な
り、温度測定点以外の場所における循環水の凍結を回避
するため等の理由から、５℃前後とする必要があり、凍
結温度である０℃ぎりぎりまで低くすることはできず、
単に設定温度を低くするだけでは前記問題は解決できな
い。

【００１５】また、単に凍結危険温度を循環水温度に基
づいて検出する場合、温度下降時、あるいは凍結防止運
転開始当初であれば、現実の循環水温度に基づいて循環
用ポンプを適切にＯＮ、ＯＦＦ制御することができる一
方で、温度上昇時、あるいは凍結防止運転作動中には、
空気（気体）と比較して水（液体）の熱容量は大きいこ
とから循環水温度の上昇は緩やかで、雰囲気温度が５℃
を超えたとしても、循環水温度は依然として５℃以下の
場合があり、このように雰囲気温度が上昇しており、凍
結の虞がない状態でも循環用ポンプが作動するという問
題があった。

【００１６】更に、凍結危険温度を雰囲気温度に基づい
てサーミスタにより測定するとすれば、ディファレンシ
ャルを小さくすることが可能であることから、雰囲気温
度に対応するＯＮ、ＯＦＦ精度は高くなり、設定温度を
低くすることにより循環用ポンプの作動時間を短くする
ことができるものの、ＯＮ、ＯＦＦ精度が高くなったぶ
んだけ循環用ポンプの作動、停止頻度が高くなり、循環
用ポンプを痛めるばかりでなく、循環用ポンプのスイッ
チングノイズが耳障りであり、不快感を与えるという問
題があった。

【００１７】本発明は、前記従来技術の問題点を解決
し、凍結防止のために循環用ポンプが作動する時間を短
縮しつつ適切に凍結を防止することを目的とし、また、
循環用ポンプの作動時間を短縮することで省エネルギー
化、循環用ポンプの作動に伴う騒音の低減化を図り、更
に、凍結防止のために必要な構成部品数を削減して、コ
ストを低下させることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明に係る強制循環式風呂釜の凍結防止装置は、浴槽
中の湯水が循環する循環管路に浴槽中の湯水を循環させ
る循環用ポンプと、前記循環管路中の循環水温度を検出
する水温検出器とを備える強制循環式風呂釜において、
前記水温検出器からの検出信号に基づき循環水温度が凍
結危険温度以下であるか否かを判断する凍結判断手段
と、その凍結判断手段において循環水温度が凍結危険温
度以下であると判断された場合には、前記循環用ポンプ
を所定時間作動させて凍結を防止する凍結防止手段と、
前記循環用ポンプ停止後に前記水温検出器からの検出信
号に基づき前記循環管路内の循環水温度が下り勾配にあ
るか上り勾配にあるかを判定する温度勾配判定手段と、
その温度勾配判定手段による判定結果に基づき、温度勾
配が下り勾配のときは循環用ポンプを作動させ、温度勾
配が上り勾配のときは循環用ポンプを停止状態で待機さ
せる循環用ポンプ駆動制御手段と、前記温度検出器から
の検出信号に基づき前記循環用ポンプを作動させた際に
浴槽水の有無を判断する浴槽水有無判断手段と、その浴
槽水有無判断手段により浴槽水がないと判断された場合
には、循環用ポンプを再度作動させない循環用ポンプ空
転防止手段とを構成として備える。

【００１９】このとき、前記循環用ポンプ駆動制御手段
は、前記温度勾配判定手段により温度勾配が下り勾配に
あると判定された場合に、下り勾配の度合が一定温度以
上のときには循環用ポンプを作動させ、下り勾配の度合
が一定温度未満のときには循環用ポンプを停止状態で待
機させることが望ましく、また、前記温度検出器からの
検出信号により循環水温度が一定温度以下であると判断
された場合において、前記温度勾配判定手段により判定
される温度勾配が下り勾配にあるか上り勾配にあるか
は、その一定温度を基準として判断される。

【００２０】また、本発明に係る強制循環式風呂釜の凍
結防止方法は、浴槽中の湯水が循環する循環管路に浴槽
中の湯水を循環させる循環用ポンプと、循環管路中の循
環水温度を検出する温度検出器とを少なくとも備える強
制循環式風呂釜において、前記温度検出器によって循環
水温度を検出して凍結危険温度にあるか否かを判断する
凍結危険温度判断過程と、検出された循環水温度が凍結
危険温度にあると判断された場合には所定時間循環用ポ
ンプを作動させる凍結防止過程と、浴槽中に湯水が残存
しているか否かを判断する浴槽水有無判断過程を有し、
その浴槽水有無判断過程において浴槽中に湯水が残存し
ていると判断された場合には、循環用ポンプ停止後に第
１水温を検出する第１温度検出過程と、更に、第１水温
を検出してから一定時間経過した後に第２水温を検出す
る第２水温検出過程と、検出された第１温度と第２温度
を比較して、循環水温度が上り勾配にあるか、下り勾配
にあるかを判定する温度勾配判定過程と、その温度勾配
判定過程において第１温度と第２温度を比較し循環水温
度が下り勾配にあると判断された場合には循環用ポンプ
を作動させ、上り勾配にあると判断された場合には循環
用ポンプを停止状態で待機させる循環用ポンプ駆動制御
過程とを順次実行し、前記浴槽水有無判断過程において
浴槽中に湯水が残存していないと判断された場合には、
循環用ポンプを再度作動させない循環用ポンプ空転防止
過程とを構成として備える。

【００２１】このとき、前記循環用ポンプ駆動制御過程
は、第１温度と第２温度を比較し循環水温度が下り勾配
にあると判断され、その度合が一定温度以上のときには
循環用ポンプを作動させ、その度合が一定温度未満のと
きには循環用ポンプを停止状態で待機させることが望ま
しく、また、前記第１水温検出過程において検出された
第１水温が最低基準温度以下であると判断した場合に
は、その最低基準温度を基準として循環水温度の下降度
合を判定し、その度合が一定温度以上のときには循環用
ポンプを作動させることが望ましい。

【００２２】

【作用】前記構成を備える本発明に係る強制循環式風呂
釜の凍結防止装置では、循環管路中の循環水温度が水温
検出器によって検出されており、凍結判断手段によって
水温検出器からの検出信号に基づき、循環水温度が凍結
危険温度以下であるか否かが判断される。循環水温度
が、凍結危険温度以下であると判断された場合には、凍
結防止手段によって循環用ポンプが所定時間作動され、
凍結が防止される。

【００２３】このように循環用ポンプを作動させた際
に、浴槽水有無判断手段によって浴槽中に湯水が有るか
無いかを判断し、浴槽水がないと判断された場合には、
循環用ポンプ空転防止手段によって循環用ポンプを再度
作動させなようにすれば循環用ポンプの損傷を防止し、
また循環用ポンプ作動に伴う騒音の発生を抑制すること
ができる。

【００２４】循環用ポンプが停止すると、温度勾配判定
手段により水温検出器からの検出信号に基づき循環水温
度の温度勾配が上り勾配にあるか、下り勾配にあるかが
判定され、その判定に基づき循環用ポンプ駆動制御手段
は、温度勾配が下り勾配にあると判定されたときには凍
結防止手段を介して循環用ポンプを作動させ、温度勾配
が下り勾配にあると判定されたときには循環用ポンプを
停止状態で待機させる。

【００２５】このとき、下り勾配の度合が一定温度以上
のときには循環用ポンプを作動させ、一定温度未満の場
合には循環用ポンプを停止状態で待機させるようにすれ
ば、なお効率的に循環用ポンプを作動させることができ
る。また、水温検出器からの検出信号により循環水温度
が最低基準温度以下であると判断された場合には、温度
勾配判定手段により判定される温度勾配の上り下りは、
その最低基準温度を基準として判断すれば凍結を確実に
防止できる。

【００２６】次に、本発明に係る強制循環式風呂釜にお
ける凍結防止方法では、凍結危険温度判断過程におい
て、循環水温度が凍結危険温度にあるか否かが判断さ
れ、循環水温度が凍結危険温度にあると判断された場合
には、凍結防止過程により循環用ポンプが所定時間作動
され凍結が防止される。そして、循環用ポンプが停止す
ると、浴槽水有無判断過程において浴槽中に湯水が残存
しているか否かが判断され、湯水が残存していると判断
された場合には、第１温度検出過程において第１水温が
検出され、続いて第２水温検出過程において所定時間経
過後に第２水温が検出される。

【００２７】こうして検出された第１水温と第２水温
は、温度勾配判定過程において比較され、循環水温度が
上り勾配にあるか下り勾配にあるかが判定される。循環
用ポンプ駆動制御過程においては、温度勾配は下り勾配
にあると判断された場合、凍結を防止するため循環用ポ
ンプを作動させ、一方、温度勾配は上り勾配にあると判
断した場合、循環用ポンプは停止状態で待機させられ
る。

【００２８】一方、浴槽水有無判断過程において浴槽中
に湯水が残存していないと判断された場合には、循環用
ポンプ空転防止過程により循環用ポンプは再始動され
ず、空転による損傷、騒音の発生を防止できる。ここ
で、循環用ポンプ駆動制御過程は、温度勾配が下りにあ
ると判定され、その度合が一定温度以上のときは循環用
ポンプを作動させ、一定温度未満のときには循環用ポン
プを停止状態で待機させるようにすれば、凍結を防止し
つつ循環用ポンプの作動時間をより短縮化できる。な
お、上記第１水温検出過程において検出された第１水温
が最低基準水温以下と判断された場合には、その最低基
準温度を基準として循環水温度の下降度合が判定され、
その度合が一定温度以上のときには循環用ポンプが作動
する。

【００２９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例である強
制循環式風呂釜の凍結防止方法を図面を参照して説明す
る。図１に本発明に係る凍結防止方法が適用される強制
循環式風呂釜の全体構成を示す。風呂釜１は、浴槽２の
湯水を強制的に循環して再加熱する循環加熱部１０と、
水道水等をガス燃焼により加熱して給湯用の湯を供給す
る給湯器部３０と、循環加熱部１０及び給湯器部３０の
動作を制御するコントローラ５０を有している。ここ
で、給湯器部３０にて水道水等を加熱して得られた湯
は、循環加熱部１０を経由して浴槽２に供給される。

【００３０】給湯器部３０は、水道水等の冷水が供給さ
れる給水路３１と、給水路３１に接続される熱交換器３
２と、熱交換器３２の下流側に接続される出湯路３３
と、出湯路３３を分岐点Ａで分岐して設けられる風呂給
湯路３４、一般給湯路３５とで流路を構成する。給水路
３１には流量を検出する流量センサ３６と、入水温を検
出するサーミスタ３７とが、出湯路３３には出湯温を検
出するサーミスタ３９がそれぞれ設けられる。熱交換器
３２の下方にはバーナ４０が設けられると共に、そのガ
ス導管４１にはガス流路を開閉する元電磁弁４２とガス
流量調整用の比例制御弁４３と主電磁弁３８とが設けら
れる。

【００３１】出湯路３３から分岐した風呂給湯路３４
は、その開閉を行う給水弁４４と、浴槽２への給湯流量
を検出する流量センサ４５と、縁切り弁４６と、循環加
熱部１０から給湯器部３０への逆流を防止する逆止弁４
７とを備え、循環加熱部１０に分岐点Ｂで接続される。
一方、出湯路３３から分岐した一般給湯路３５には、洗
面所、シャワー等の給湯栓５に通じる外部給湯管４が接
続される。

【００３２】循環加熱部１０は、浴槽２の湯を循環させ
る循環管路１１が流路をなし、その途中にバーナ１２に
より加熱される熱交換器１３を有している。そして、循
環管路１１の熱交換器１３より上流側には、水流の有無
を検知する水流スイッチ１４、浴槽２の湯を循環管路１
１に循環させる自吸式の循環用ポンプ１５、浴槽２から
の入水温を検出するサーミスタ１８が備えられ、循環管
路１１の熱交換器１３より下流側には、バーナ１２によ
り加熱された湯温を検出するサーミスタ１９が備えられ
る。バーナ１２のガス導管２０には、元電磁弁２１、主
電磁弁２２が設けられている。また、循環用ポンプ１５
には凍結防止のためのヒータ６３が付帯されている。こ
のヒータ６３は、単に循環用ポンプ１５内に残存する呼
水の凍結を防止して循環用ポンプ１５の損傷を防ぐもの
であり、給湯回路に配設されたバイメタルスイッチ（図
示せず）のＯＮ、ＯＦＦによって通電制御されるもので
ある。循環管路１１は、往き配管６、戻り配管７に接続
され浴槽２と連通される。尚、循環加熱部１０及び給湯
器部３０には、図示しないが燃焼用空気を供給するファ
ンや、点火装置、燃焼安全スイッチ等が設けられる。

【００３３】コントローラ５０は、循環加熱部１０、給
湯器部３０に制御指令を送信して追い焚き、風呂給湯、
凍結防止処理等を行わせるものであり、公知の論理演算
回路を構成するＣＰＵと、各種プログラム類を記憶して
おくＲＯＭと、データの一時記憶を行うＲＡＭと、各種
センサ類からの信号を入力する入力インターフェース
と、各種アクチュエータ類に駆動信号を出力する出力イ
ンターフェースと等により構成される。そして、後述す
る凍結防止処理を実行するためＲＯＭには、凍結防止処
理プログラムや初期条件データ等が記憶されている。同
様にＲＡＭには、温度メモリエリア、時間メモリエリア
等の各種エリアが設けられている。

【００３４】前記構成を有する風呂釜１の基本的な動作
を説明する。まず、浴槽２への給湯を選択した場合、風
呂給湯路３４の給水弁４４が開かれ、流量センサ３６に
より給水路３１内に水流の存在が検出されると、給湯器
部３０の元電磁弁４２と主電磁弁３８とが開かれてバー
ナ４０に燃焼ガスが供給され、点火装置により点火され
燃焼が開始される。上水道等から供給水圧により給水路
３１に流入した冷水は、熱交換器３２を通過する際にバ
ーナ４０におけるガスの燃焼熱により加熱され所定温度
の湯となり、出湯路３３に送出され、分岐点Ａから風呂
給湯路３４を経由して分岐点Ｂで循環管路１１に流入
し、往き配管６及び戻り配管７を通って浴槽２に供給さ
れる。

【００３５】出湯温度の制御は、コントローラ５０を介
して行われ、熱交換器３２を通過して、サーミスタ３９
により検出された出湯温度と、予め設定された設定温度
とに基づくフィードバック制御と、サーミスタ３７が検
出した入水温度と流量センサ３６が検出した入水流量と
に基づくフィードフォワード制御とを併用することによ
り燃焼量（比例制御弁４３）を制御して行われるもので
ある。

【００３６】ここで、給水弁４４を閉じてかわりに外部
の給湯栓５を開けば、熱交換器３２で加熱された湯は、
出湯路３３から一般給湯路３５を経由して外部給湯管４
へ流れ、洗面所やシャワー等で湯を利用することができ
る。浴槽２の湯を循環加熱、いわゆる追い焚きを選択し
た場合には、循環管路１１の循環用ポンプ１５が駆動さ
れることにより、浴槽２の湯が戻り配管７から循環管路
１１に流入され、往き配管６を経由して浴槽２に循環さ
れる。ここで、風呂給湯路３４に逆止弁４７が設けられ
ているので、浴槽２の湯が給湯器部３０に逆流して給湯
栓５に至ることはない。

【００３７】そして、水流スイッチ１４のＯＮ信号によ
り主電磁弁２２、元電磁弁２１が開かれバーナ１２に燃
焼ガスが供給され、点火装置を介して点火されて燃焼が
開始される。このガス燃焼により熱交換器１３が加熱さ
れ、熱交換器１３を通過する水は湯となり循環管路１１
を流れ、浴槽２に戻される。前記各動作は手動若しくは
コントローラ５０により行われ、使用者は公知のリモコ
ン装置等によりコントローラ５０に種々の指令をするこ
とができる。

【００３８】次に、前記の構成及び基本動作を有する風
呂釜１における、本発明としての特徴であるコントロー
ラ５０により実行される凍結防止処理について図２を参
照して説明する。ここで、図２は凍結防止処理プログラ
ムのフローチャートである。凍結防止処理プログラムの
下、循環管路１１中の水温は、常時、サーミスタ１８に
より検出されると共に、その検出循環水温が凍結危険温
度である４℃以下であるか否かが判断されている（Ｓ
１）。そして、サーミスタ１８により検出された循環水
温度が４℃以下と判断されると（Ｓ１：ＹＥＳ）、凍結
を防止するための各ステップが実行され、循環水温度が
４℃を超えていると判断された場合には（Ｓ１：Ｎ
Ｏ）、凍結を防止するための各ステップは実行されず、
そのまま待機する。

【００３９】Ｓ１にて循環水温度が４℃以下であると判
断されると、循環管路１１、循環用ポンプ１５等の凍結
を防止するため循環用ポンプ１５が駆動され（Ｓ２）、
更に、循環用ポンプ１５が空転することにより騒音が発
生し、循環用ポンプ１５が損傷する事態を避けるため
に、浴槽２中や、循環管路１１内に湯水が残存している
か否かが水流スイッチ１４のＯＮ、ＯＦＦによって判断
される（Ｓ３）。

【００４０】このとき、循環管路１１中には湯水が残存
しているが、浴槽２中には残存していない場合、水流ス
イッチ１４が一時的にＯＮされただけでは（Ｓ３：ＹＥ
Ｓ）、浴槽２中に湯水が残存しているか否かは判断でき
ないので、５分間連続して水流スイッチ１４がＯＮであ
るか否かが判断される（Ｓ４）。水流スイッチ１４が５
分間連続してＯＮされた場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、循
環管路１１を循環させるだけの湯水が残存していると判
断され、次のステップに進む。一方、水流スイッチ１４
が５分間連続してＯＮされない場合には（Ｓ４：Ｎ
Ｏ）、Ｓ３に戻り、再度、水流スイッチ１４のＯＮ、Ｏ
ＦＦが判断される。

【００４１】同様に、循環管路１１中には湯水が残存し
ていないが、浴槽２中には残存している場合、水流スイ
ッチ１４が一時的にＯＦＦであるというだけでは（Ｓ
３：ＮＯ）、浴槽２中に湯水が残存していないか否かは
判断できないので、５分間連続して水流スイッチ１４が
ＯＦＦであるか否かが判断される（Ｓ５）。水流スイッ
チ１４が５分間続けてＯＦＦである場合には（Ｓ５：Ｙ
ＥＳ）、循環管路１１を循環させるだけの湯水が残存し
ていないと判断され、循環用ポンプ１５の空転を避ける
ために循環用ポンプ１５がＯＦＦされる（Ｓ６）。

【００４２】こうして一度ＯＦＦされた循環用ポンプ１
５は、リセット、再給湯等が実行されない限り作動せ
ず、循環用ポンプ１５の凍結は、付帯された循環用ポン
プヒータ６３がＯＮしていることにより防止される。一
方、水流スイッチ１４が５分間連続してＯＦＦでない場
合には（Ｓ５：ＮＯ）、Ｓ３に戻り、再度、水流スイッ
チ１４のＯＮ、ＯＦＦが判断される。

【００４３】ここで、循環管路１１を循環させる湯水が
浴槽２中に残存しているか否かの判断のため５分間の判
断時間を取るのは、循環用ポンプ１５を駆動させて湯水
が戻り配管７に吸引され、循環管路１１内を一巡して往
き配管６から排出されるまで最長で約２〜３分要するこ
とから安全率をみて５分としているのである。

【００４４】Ｓ４において、循環管路１１を循環させる
だけの湯水が浴槽２中に残存していると判断されると
（Ｓ４：ＹＥＳ）、循環後の循環水温である第１水温を
サーミスタ１８により検出するため（Ｓ８）循環用ポン
プ１５がＯＦＦされる（Ｓ７）。このとき検出された第
１水温が２℃未満の場合には（Ｓ９：ＹＥＳ）、第１水
温を２℃と読み替える（Ｓ１０）。

【００４５】サーミスタ１８により検出された第１水温
が２℃以上の場合（Ｓ９：ＮＯ）、あるいは、第１水温
が２℃と読み替えられると（Ｓ１０）、循環管路１１内
の循環水に必要な温度降下を確認する時間として３０秒
間待機し（Ｓ１１：ＮＯ）、３０秒経過した後（Ｓ１
１：ＹＥＳ）、サーミスタ１８により第２水温が検出さ
れる（Ｓ１２）。

【００４６】このようにして第２水温が検出されると、
先に検出された第１水温との温度差である、（第１水温
−第２水温）が０．５℃以上であるか否かが判断される
（Ｓ１３）。（第１水温−第２水温）が０．５℃以上の
場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、Ｓ１に戻る。ここで、Ｓ
２に戻らないのは、例えば、第１水温が４０℃、第２水
温が３９℃という場合、温度差は１℃あるが凍結の危険
はなく、このような凍結の危険がない温度領域で凍結防
止のために循環用ポンプ１５を駆動するのは無意味だか
らである。

【００４７】一方、（第１水温−第２水温）が０．５℃
未満の場合には、再度、サーミスタ１８により第２水温
を検出し（Ｓ１２）、（第１水温−第２水温）が０．５
℃以上であるか否かが判断される（Ｓ１３）。この処理
は、（第１水温−第２水温）が０．５℃以上になるまで
断続的に行われ、その間、すなわち、従来であれば循環
用ポンプ１５が作動していた温度領域でも循環用ポンプ
１５は停止しており、不要な断続運転を回避することが
できる。

【００４８】また、検出された第２水温が循環水温の上
昇等により、４．５℃以上となった場合には（Ｓ１４：
ＹＥＳ）、凍結の虞は回避されたと判断され、Ｓ１に戻
り、再び循環水温度が４℃以下になるまで凍結防止処理
のためのステップは実行されない。一方、検出された第
２水温が４．５℃未満の場合には（Ｓ１４：ＮＯ）、前
述した第２水温の測定、第１水温と第２水温との温度差
の判断が繰り返して実行される。以上の各ステップによ
り、凍結防止処理プログラムは実行され、循環管路１
１、循環用ポンプ１５等の凍結が防止される。

【００４９】以上実施例に基づいて詳細に説明したとお
り、本実施例に係る強制循環式風呂釜の凍結防止装置
は、循環用ポンプ１５を作動させるか否かを判断する判
断基準として、予め設定された設定温度に加えて循環用
ポンプ１５を作動させた後、検出された第１水温と、一
定時間経過後に検出された第２水温との温度差をも用い
るようにしたので、設定温度によって判断すれば循環用
ポンプ１５を作動させるべき循環水温度領域ではある
が、一定温度を維持していたり、循環水温度が上昇して
いる場合等、現実には凍結の虞がない場合には循環用ポ
ンプ１５を停止させることにより循環用ポンプ１５の作
動時間を短縮することができると共に、循環用ポンプ１
５の作動に伴い発生する騒音を低減することができる。

【００５０】また、強制循環式風呂釜を構成部品である
サーミスタ１８、水流スイッチ１４等を用いて凍結防止
処理プログラムを実行し、凍結の防止を図ることができ
るので、凍結防止のために新たに構成部品を付加する必
要がなく、凍結防止のために必要なコストを下げること
ができる。

【００５１】以上、実施例について本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形改良が
可能であることは容易に推察できるものである。例え
ば、本実施例において凍結防止処理の各ステップを実行
するための判断温度は４℃とし、また、循環用ポンプを
作動させる第１水温と第２水温との温度差を０．５℃と
しているが、強制循環式風呂釜の設置条件に応じて変更
可能であり、この数値に限定されるものでない。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明に係る強制循環式風呂釜における凍結防止装置は、
温度勾配を判定して凍結の危険性を判断する温度勾配判
定手段と、温度勾配判定手段の判定結果に基づいて下り
勾配の度合が一定温度以上のときには循環用ポンプを作
動させ、一定温度未満あるいは上り勾配にあるときは循
環用ポンプを停止状態で待機させる循環用ポンプ駆動制
御手段を備えたので、凍結防止のために循環用ポンプが
作動する時間を短縮しつつ適切に凍結を防止することが
できると共に、循環用ポンプの作動時間を短縮すること
によって省エネルギー化、循環用ポンプの作動に伴う騒
音の低減化を図ることができる。また、凍結を防止する
ために必要な構成部品数を削減して、コストを低下させ
ることができる。

【００５３】また、本発明に係る強制循環式風呂釜にお
ける凍結防止方法は、温度勾配を判定して凍結の危険性
を判断する温度勾配判定過程と、温度勾配判定手段の判
定結果に基づいて下り勾配の度合が一定温度以上のとき
には循環用ポンプを作動させ、一定温度未満あるいは上
り勾配にあるときは循環用ポンプを停止状態で待機させ
る循環用ポンプ駆動制御過程を備えたので、凍結防止の
ために循環用ポンプが作動する時間を短縮しつつ適切に
凍結を防止することができると共に、循環用ポンプの作
動時間を短縮することによって省エネルギー化、循環用
ポンプの作動に伴う騒音の低減化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】強制循環式風呂釜の構成を示す図面である。

【図２】強制循環式風呂釜の凍結防止処理プログラムの
フローチャートである。

【図３】従来の強制循環式風呂釜の構成を示す図面であ
る。

【図４】従来の強制循環式風呂釜の凍結防止処理プログ
ラムのフローチャートである。

【符号の説明】

１ 強制循環式風呂釜 ２ 浴槽 １０ 循環加熱部 １１ 循環管路 １４ 水流スイッチ １５ 循環用ポンプ １８ サーミスタ ３０ 給湯器部 ５０ コントローラ ６３ 循環用ポンプヒータ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−229623（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−174299（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−43016（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−217046（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24H 1/00 602

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽中の湯水が循環する循環管路に浴
   槽中の湯水を循環させる循環用ポンプと、前記循環管路
   中の循環水温度を検出する水温検出器とを備える強制循
   環式風呂釜において、 前記水温検出器からの検出信号に基づき循環水温度が凍
   結危険温度以下であるか否かを判断する凍結判断手段
   と、 その凍結判断手段において循環水温度が凍結危険温度以
   下であると判断された場合には、前記循環用ポンプを所
   定時間作動させて凍結を防止する凍結防止手段と、 前記循環用ポンプ停止後に前記水温検出器からの検出信
   号に基づき前記循環管路内の循環水温度が下り勾配にあ
   るか上り勾配にあるかを判定する温度勾配判定手段と、 その温度勾配判定手段による判定結果に基づき、温度勾
   配が下り勾配のときは循環用ポンプを作動させ、温度勾
   配が上り勾配のときは循環用ポンプを停止状態で待機さ
   せる循環用ポンプ駆動制御手段と、 前記温度検出器からの検出信号に基づき前記循環用ポン
   プを作動させた際に浴槽水の有無を判断する浴槽水有無
   判断手段と、 その浴槽水有無判断手段により浴槽水がないと判断され
   た場合には、循環用ポンプを再度作動させない循環用ポ
   ンプ空転防止手段とを備えたことを特徴とする強制循環
   式風呂釜における凍結防止装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の強制循環式風呂釜にお
   ける凍結防止装置であって、 前記循環用ポンプ駆動制御手段は、前記温度勾配判定手
   段により温度勾配が下り勾配にあると判定された場合
   に、下り勾配の度合が一定温度以上のときには循環用ポ
   ンプを作動させ、下り勾配の度合が一定温度未満のとき
   には循環用ポンプを停止状態で待機させることを特徴と
   する強制循環式風呂釜における凍結防止装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の強制循環式風呂釜にお
   ける凍結防止装置であって、 前記温度検出器からの検出信号により循環水温度が一定
   温度以下であると判断された場合において、前記温度勾
   配判定手段により判定される温度勾配が下り勾配にある
   か上り勾配にあるかは、その一定温度を基準として判断
   されることを特徴とする強制循環式風呂釜における凍結
   防止装置。
4. 【請求項４】 浴槽中の湯水が循環する循環管路に浴
   槽中の湯水を循環させる循環用ポンプと、循環管路中の
   循環水温度を検出する温度検出器とを少なくとも備える
   強制循環式風呂釜において、 前記温度検出器によって循環水温度を検出して凍結危険
   温度にあるか否かを判断する凍結危険温度判断過程と、 検出された循環水温度が凍結危険温度にあると判断され
   た場合には所定時間循環用ポンプを作動させる凍結防止
   過程と、 浴槽中に湯水が残存しているか否かを判断する浴槽水有
   無判断過程を有し、 その浴槽水有無判断過程において浴槽中に湯水が残存し
   ていると判断された場合には、 循環用ポンプ停止後に第１水温を検出する第１温度検出
   過程と、 更に、第１水温を検出してから一定時間経過した後に第
   ２水温を検出する第２水温検出過程と、 検出された第１温度と第２温度を比較して、循環水温度
   が上り勾配にあるか、下り勾配にあるかを判定する温度
   勾配判定過程と、 その温度勾配判定過程において第１温度と第２温度を比
   較し循環水温度が下り勾配にあると判断された場合には
   循環用ポンプを作動させ、上り勾配にあると判断された
   場合には循環用ポンプを停止状態で待機させる循環用ポ
   ンプ駆動制御過程とを順次実行し、 前記浴槽水有無判断過程において浴槽中に湯水が残存し
   ていないと判断された場合には、 循環用ポンプを再度作動させない循環用ポンプ空転防止
   過程とを備えたことを特徴とする強制循環式風呂釜にお
   ける凍結防止方法。
5. 【請求項５】 請求項４記載の強制循環式風呂釜にお
   ける凍結防止方法であって、 前記循環用ポンプ駆動制御過程は、第１温度と第２温度
   を比較し循環水温度が下り勾配にあると判断され、その
   度合が一定温度以上のときには循環用ポンプを作動さ
   せ、その度合が一定温度未満のときには循環用ポンプを
   停止状態で待機させることを特徴とする強制循環式風呂
   釜における凍結防止方法。
6. 【請求項６】 請求項４または５記載の強制循環式風呂
   釜における凍結防止方法であって、 前記第１水温検出過程において検出された第１水温が最
   低基準温度以下であると判断した場合には、その最低基
   準温度を基準として循環水温度の下降度合を判定し、そ
   の度合が一定温度以上のときには循環用ポンプを作動さ
   せることを特徴とする強制循環式風呂釜における凍結防
   止方法。