JPH11351666A - ヒートポンプ風呂給湯機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浴槽水の温熱を給湯の加熱に利用するヒート
ポンプ風呂給湯機において、浴槽底部に浴槽水の低温層
が形成されると、浴槽の温熱を有効に給湯の加熱に利用
できないばかりでなく、装置の効率も低下するので、こ
の問題点を解消することを課題とする。 【解決手段】 浴槽水循環回路８に設置した放出回路１
２の開閉弁１３を制御手段１４によって作動させること
により、浴槽水１０内の低温層水を排出して比較的温度
の高い浴槽上部の浴槽水が浴槽水循環回路８を循環する
ようにした。これにより、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に使えるようになり、さらに、装置の運転効率も高
くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヒートポンプサイ
クルを応用して、大気熱や太陽熱などを風呂の浴槽水の
加熱に利用したり、大気熱や太陽熱や風呂の浴槽水の温
熱を給湯の加熱などに利用する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ヒートポンプサイクルを用い
て、外部の熱源から吸熱して、給湯、および、浴槽水の
加熱を行う装置が知らされている。

【０００３】図１３に、浴槽水の温熱を熱源とし、ヒー
トポンプによって給湯の加熱を行う装置の構成を示す。
図１３のヒートポンプ風呂給湯機は、圧縮機１と、膨張
弁２と、冷媒回路３と、給湯熱交換器４と、給湯水回路
５と、給湯水タンク６と、風呂熱交換器７と、浴槽水循
環回路８と、浴槽水循環ポンプ９と、浴槽１０と、風呂
アダプター１１より構成されている。

【０００４】浴槽の浴槽水の温熱を利用して、給湯の加
熱運転をするときは、以下のような運転を行う。まず、
浴槽１０の浴槽水を浴槽水循環ポンプ９で浴槽水循環回
路８と、風呂熱交換器７を循環させる。そして、圧縮機
１を運転して冷媒回路３内の冷媒を高温高圧に加圧し、
給湯熱交換器４、膨張弁２、風呂熱交換器７の順に送
る。冷媒は風呂熱交換器７で浴槽水の熱を吸熱し、その
後圧縮機１で高温高圧に加圧され、冷媒は給湯熱交換器
４で凝縮して給湯の加熱を行う。

【０００５】この従来の構成において、効率よく浴槽水
の冷却と加熱を行うために、例えば特公平８−２７０７
９号公報に記載されているような方法などが提案されて
いる。さらに、ヒートポンプの応用展開として、風呂浴
槽水温熱を暖房に利用する特開平９−１５９２６７号公
報に記載されているような例もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の構成では、以下に挙げる理由から、風呂浴
槽水の温熱を有効に給湯の加熱に利用することは困難で
あった。

【０００７】すなわち、風呂熱交換器７で冷媒により吸
熱されて温度の低くなった浴槽水は、浴槽１０へ戻る。
しかし、浴槽１０に戻った浴槽水の温度は、浴槽１０内
の浴槽水の温度より低いので、両浴槽水の間には密度差
が生じ、密度の大きい低温の浴槽水は浴槽１０の底部に
向けて流れる。従って、風呂熱交換器７から戻ってきた
低温の浴槽水は、浴槽１０の浴槽水と充分に撹拌される
ことなく、浴槽１０の底部に低温の層を形成する。故に
浴槽１０内の槽水は、図１４に示すような、浴槽１０の
底部の温度が低く上部の温度が高いような温度分布とな
る。このまま運転を続けていくと、浴槽１０の底部の浴
槽水の低温層は厚みを増していき、浴槽の風呂アダプタ
ー１１まで達したときは、浴槽水循環ポンプ９により吸
入される浴槽水の温度は著しく低下する。浴槽水循環温
度が低下すると、ヒートポンプの効率が低下するばかり
でなく、循環している浴槽水が吸熱された後で凍結する
ため、浴槽内上部の温熱を有効に給湯の加熱に利用でき
ないままヒートポンプの運転を終了しなければならな
い。従って、浴槽内上部の温熱を有効に給湯の加熱に利
用するためには、図１４のような浴槽１０内において低
温層の生成を抑制し、浴槽の底部の温度が低く、上層部
の温度が高いような温度分布を解消しなければならな
い。

【０００８】そこで、本発明は前記する従来の問題点を
解消することを課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、圧縮機を有するヒートポンプ回路と、浴槽
と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換する
風呂熱交換器を有する浴槽水回路と、前記ヒートポンプ
回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器を有する
給湯水循環回路と、前記浴槽水循環回路または浴槽から
浴槽水を系外へ放出する流路を開閉するための開閉弁を
有する放出回路とを具備していて、前記風呂熱交換器で
前記ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を
回収し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加
熱を行う場合に、前記開閉弁により、前記浴槽水循環回
路または浴槽内の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出
する機能を備えたことを特徴とするヒートポンプ風呂給
湯機としたものである。

【００１０】上記発明によれば、浴槽水の温熱を利用し
て給湯の加熱運転を行うときに、温度の低い浴槽水を放
出回路から系外へ放出することによって、浴槽の底部の
温度が低く、上層部の温度が高いような温度分布の形成
を抑制することが出来る。

【００１１】従って、浴槽水の温熱を有効かつ高効率に
給湯の加熱に利用することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、各請求項に記載した構
成とすることにより実施化することができるものである
から、その構成に加えて作用を併記することとする。

【００１３】すなわち請求項１記載のように圧縮機を有
するヒートポンプ回路と、浴槽と、前記ヒートポンプ回
路の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴
槽水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水
が熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水循環回路と、
前記浴槽水回路から浴槽水を系外へ放出する流路を開閉
するための開閉弁を有する放出回路とを備える構成と
し、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒を
蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交換器で冷
媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記開閉弁を
間欠的に開閉したり、また、前記開閉弁を開放すること
により、前記浴槽水循環回路の浴槽水を前記放出回路か
ら系外へ放出する機能を備えるヒートポンプ風呂給湯機
を実施することができる。

【００１４】そして、温度の低い浴槽水を放出回路から
系外へ放出することによって、浴槽の底部の温度が低
く、上層部の温度が高いような温度分布の形成を抑制す
ることが出来る。

【００１５】また、請求項２記載のように圧縮機を有す
るヒートポンプ回路と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路
の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴槽
水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が
熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水回路と、前記浴
槽水循環回路から浴槽水を系外へ放出する流路を開閉す
るための開閉弁を有する放出回路と、前記浴槽水循環回
路または浴槽に浴槽水の温度を検知する温度センサーを
備える構成とし、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ
回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯
熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、
前記温度センサーの検知温度が所定温度以下になった
ら、前記開閉弁を所定の時間だけ開き、前記浴槽水循環
回路の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機能を
備えたヒートポンプ風呂給湯機とすることができる。

【００１６】そして、温度の低い浴槽水を放出回路から
系外へ放出することによって、浴槽の底部の温度が低
く、上層部の温度が高いような温度分布の形成を抑制す
ることが出来る。

【００１７】また、請求項３記載のように圧縮機を有す
るヒートポンプ回路と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路
の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴槽
水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が
熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水回路と、前記浴
槽水循環回路から浴槽水を系外へ放出する流路を開閉す
るための開閉弁を有する放出回路と、前記浴槽水循環回
路または浴槽に浴槽水の温度を検知する温度センサーを
備える構成とし、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ
回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯
熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、
前記温度センサーの検知温度が所定温度以下になったら
前記開閉弁を開き、前記浴槽水回路の浴槽水を前記放出
回路から系外へ放出し、その後前記温度センサーの検知
温度が前記所定温度以上の浴槽上層部温度以上になった
ら前記開閉弁を閉じる機能を備えヒートポンプ風呂給湯
機とすることができる。

【００１８】そして、温度の低い浴槽水を放出回路から
系外へ放出することによって、浴槽の底部の温度が低
く、上層部の温度が高いような温度分布の形成を抑制す
ることが出来る。

【００１９】また、請求項４記載のように圧縮機を有す
るヒートポンプ回路と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路
の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴槽
水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が
熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水回路と、前記浴
槽から浴槽水を系外へ放出する流路を開閉するための開
閉弁を有する放出回路とを備える構成とし、前記風呂熱
交換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽
水の熱を回収し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて
給湯の加熱を行う場合に、前記開閉弁を間欠的に開閉し
たり、または前記開閉弁を開放することにより、前記浴
槽の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機能を備
えるヒートポンプ風呂給湯機とすることができる。

【００２０】そして、温度の低い浴槽水を放出回路から
系外へ放出することによって、浴槽の底部の温度が低
く、上層部の温度が高いような温度分布の形成を抑制す
ることが出来る。

【００２１】また、請求項５記載のように圧縮機を有す
るヒートポンプ回路と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路
の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴槽
水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が
熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水回路と、前記浴
槽から浴槽水を系外へ放出する流路を開閉するための開
閉弁を有する放出回路と、前記浴槽水循環回路または浴
槽に浴槽水の温度を検知する温度センサーを備える構成
とし、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒
を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交換器で
冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記温度セ
ンサーの検知温度が所定温度以下になったら、前記開閉
弁を所定の時間だけ開き、前記浴槽の浴槽水を前記放出
回路から系外へ放出する機能を備えるヒートポンプ風呂
給湯機とすることができる。

【００２２】そして、温度の低い浴槽水を放出回路から
系外へ放出することによって、浴槽の底部の温度が低
く、上層部の温度が高いような温度分布の形成を抑制す
ることが出来る。

【００２３】また、請求項６記載のように圧縮機を有す
るヒートポンプ回路と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路
の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴槽
水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が
熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水回路と、前記浴
槽から浴槽水を系外へ放出する流路を開閉するための開
閉弁を有する放出回路と、前記浴槽水循環回路または浴
槽に浴槽水の温度を検知する温度センサーを備える構成
とし、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒
を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交換器で
冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記温度セ
ンサーの検知温度が所定温度以下になったら前記開閉弁
を開き、前記浴槽の浴槽水を前記放出回路から系外へ放
出し、その後前記温度センサーの検知温度が前記所定温
度以上の浴槽上層部温度以上になったら前記開閉弁を閉
じる機能を備えるヒートポンプ風呂給湯機とすることが
できる。

【００２４】そして、温度の低い浴槽水を放出回路から
系外へ放出することによって、浴槽の底部の温度が低
く、上層部の温度が高いような温度分布の形成を抑制す
ることが出来る。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００２６】（実施例１）図１は本発明における実施例
１に係るものであり、本発明の構成を模式的に示したも
のである。本実施例のヒートポンプ給湯装置は、圧縮機
１、膨張弁２、冷媒回路３、給湯熱交換器４、給湯水回
路５、給湯水タンク６、風呂熱交換器７、浴槽水循環回
路８、浴槽水循環ポンプ９、浴槽１０、風呂アダプター
１１を具備している点で図１３に示す従来周知のヒート
ポンプ給湯装置と同じである。そして本実施例では、放
出回路１２、放出回路１２を開閉するための開閉弁１
３、制御手段１４を設けている点において特徴がある。
そして、開閉弁１３は電磁弁やバルブ等で構成される。

【００２７】次に動作と作用について説明する。浴槽１
０の浴槽水の温熱を利用して、給湯水の加熱を行うとき
は、従来例と同様の動作を行う。従って、浴槽１０には
図１４に示すような浴槽水の低温層が形成される。低温
の浴槽水が再び、浴槽水循環回路８に流入するとヒート
ポンプ効率が低下するので、制御手段１４で図２に示す
ような動作を行う。圧縮機１の運転が所定運転時間を経
過した後に開閉弁１３を開き、浴槽水を放出回路１２か
ら系外に流出させる。所定時間だけ開閉弁１３を開いた
後、再び開閉弁１３を閉じて浴槽水の系外への流出を停
止する。このように、開閉弁１３を間欠的に開閉するこ
とによって、以下の作用が働く。すなわち浴槽１０に形
成された浴槽水の低温層は、開閉弁１３が開いていると
き放出回路１２を通じて系外へ放出される。浴槽水の低
温層が系外へ放出されると浴槽の水位が下がるから、浴
槽上層部の比較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環回路８
へ流入するようになる。このときヒートポンプの効率は
高くなる。再び、浴槽１０に低温層が形成され、ヒート
ポンプの効率が低下すると、開閉弁１３を開き浴槽水の
低温層を系外へ放出し、浴槽の水位が下って浴槽上層部
の比較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入す
ることになる。

【００２８】開閉弁１３を開くまでの所定時間は、浴槽
１０に浴槽水の低温層が形成されてヒートポンプの効率
が低下するまでの時間とし、開閉弁１３を開く所定時間
は、浴槽の水位が下がり、浴槽上層部の比較的温度の高
い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入するまでの時間とし
た。

【００２９】尚、開閉弁１３が開くまでの時間は、ヒー
トポンプ効率が低下する前としても良く、さらに開閉弁
１３が開いている時間は、所定量の浴槽水が放出される
までの時間としても良い。

【００３０】また、本実施例においては、放出回路１２
を浴槽水が浴槽１０から浴槽水循環ポンプ９に至るまで
値に設けた例としているが、放出回路１２は浴槽水循環
回路８のどの位置に設置してもよい。さらに、本実施例
では、ヒートポンプを動作させながら、浴槽水の排出を
行っているが、圧縮機１を停止して循環ポンプのみを運
転させたり、あるいは、装置を全停止している状態で排
出させても良い。

【００３１】また、本実施例では、開閉弁１３を間欠的
に開閉して浴槽水を排出した例としたが、開閉弁１３を
開放して、連続して浴槽水を排出しても同様の効果が得
られる。

【００３２】（実施例２）図３は本発明における実施例
２に係るものであり、本発明の構成は図１に示す実施例
１の構成に温度センサー１５と制御手段１６を付加した
ものである。温度センサー１５にはサーミスターを使用
したが、他にも、熱電対や、測温抵抗体などを用いても
良い。

【００３３】次に動作と作用について説明する。浴槽１
０の浴槽水の温熱を利用して、給湯水の加熱を行うとき
は、従来例と同様の動作を行う。従って、浴槽１０には
図１４に示すような浴槽水の低温層が形成される。低温
の浴槽水が再び、浴槽水循環回路８に流入するとヒート
ポンプ効率が低下するので、制御手段１６で図４に示す
ような動作を行う。温度センサー１５の検知温度がＴ１
以下になると開閉弁１３を開き、浴槽水を放出回路１２
から系外に流出させる。所定時間ａだけ開閉弁１３を開
いた後、再び開閉弁１３を閉じて浴槽水の系外への流出
を停止する。このような開閉弁１３の開閉によって、以
下の作用が働く。浴槽１０の温度がＴ１以下の低温層が
浴槽水循環回路８に流入すると、開閉弁１３が開き、放
出回路１２を通じて系外へ放出される。所定時間ａだけ
開閉弁１３を開くと、浴槽水の低温層が系外へ放出さ
れ、浴槽の水位が下がるから、浴槽上層部の比較的温度
の高い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入するようにな
る。このときヒートポンプの効率は高くなる。再び、浴
槽１０に低温層が形成され、温度センサー１５の検知温
度がＴ１以下になると、開閉弁１３を開いて浴槽水の低
温層を系外へ放出し、浴槽の水位が下って浴槽上層部の
比較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入する
ことになる。

【００３４】開閉弁１３を開いている所定時間ａは、浴
槽の水位が下がり、浴槽上層部の比較的温度の高い浴槽
水が浴槽水循環回路８へ流入するまでの時間とした。

【００３５】尚、開閉弁１３が開いている時間を、所定
量の浴槽水が放出されるまでの時間としても良い。

【００３６】また、本実施例においては、放出回路１２
を浴槽水が浴槽１０から浴槽水循環ポンプ９に至るまで
に設けた例としているが、放出回路１２は浴槽水循環回
路８のどの位置に設置してもよい。さらに、本実施例で
は、ヒートポンプを動作させながら、浴槽水の排出を行
っているが、圧縮機１を停止して循環ポンプのみを運転
させたり、あるいは、装置を全停止している状態で排出
させても良い。

【００３７】また、温度センサー１５を図３に示す位置
に配置したが、浴槽水循環回路８内の他の位置または浴
槽１０内の位置でも構わない。

【００３８】（実施例３）図５は本発明における実施例
３に係るものであり、本発明の構成は図１に示す実施例
１の構成に温度センサー１５と制御手段１７を付加した
ものである。温度センサー１５にはサーミスターを使用
したが、他にも、熱電対や、測温抵抗体などを用いても
良い。

【００３９】次に動作と作用について説明する。浴槽１
０の浴槽水の温熱を利用して、給湯水の加熱を行うとき
は、従来例と同様の動作を行う。従って、浴槽１０には
図１４に示すような浴槽水の低温層が形成される。低温
の浴槽水が再び、浴槽水循環回路８に流入するとヒート
ポンプ効率が低下するので、制御手段１７で図６に示す
ような動作を行う。温度センサー１５の検知温度がＴ２
以下になると開閉弁１３を開き、浴槽水を放出回路１２
から系外に流出させる。その後温度センサー１５の検知
温度がＴ３以上になると、開閉弁１３を閉じて浴槽水の
系外への流出を停止する。このような開閉弁１３の開閉
によって、以下の作用が働く。浴槽１０の温度がＴ２以
下の低温層が浴槽水循環回路８に流入すると、開閉弁１
３が開き、放出回路１２を通じて系外へ放出される。開
閉弁１３を開くと、浴槽の水位が下がるから、浴槽上層
部の比較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入
するようになる。このときヒートポンプの効率は高くな
る。所定温度Ｔ３は浴槽上層部温度に設定されているの
で、浴槽上層部の浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入する
と、開閉弁１３は閉じられる。再び、浴槽１０に低温層
が形成され、温度センサー１５の検知温度がＴ２以下に
なると、開閉弁１３を開いて浴槽水の低温層を系外へ放
出し、浴槽の水位が下って浴槽上層部の比較的温度の高
い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入することになる。

【００４０】尚、本実施例においては、放出回路１２を
浴槽水が浴槽１０から浴槽水循環ポンプ９に至るまでに
設けた例としているが、放出回路１２は浴槽水循環回路
８のどの位置に設置してもよい。さらに、本実施例で
は、ヒートポンプを動作させながら、浴槽水の排出を行
っているが、圧縮機１を停止して循環ポンプのみを運転
させたり、あるいは、装置を全停止している状態で排出
しても良い。

【００４１】また、温度センサー１５を図５に示す位置
に配置したが、浴槽水循環回路８内の他の位置または浴
槽１０内の位置でも構わない。

【００４２】（実施例４）図７は本発明における実施例
４に係るものであり、本発明の構成を模式的に示したも
のである。本実施例のヒートポンプ給湯装置は、圧縮機
１、膨張弁２、冷媒回路３、給湯熱交換器４、給湯水回
路５、給湯水タンク６、風呂熱交換器７、浴槽水循環回
路８、浴槽水循環ポンプ９、浴槽１０、風呂アダプター
１１、浴槽底部の放出回路１８、放出回路１８を開閉す
るための開閉弁１９、制御手段２０を設けている。そし
て、開閉弁１３は電磁弁やバルブ等で構成される。

【００４３】次に動作と作用について説明する。浴槽１
０の浴槽水の温熱を利用して、給湯水の加熱を行うとき
は、従来例と同様の動作を行う。従って、浴槽１０には
図１４に示すような浴槽水の低温層が形成される。低温
の浴槽水が再び、浴槽水循環回路８に流入するとヒート
ポンプ効率が低下するので、制御手段２０で図８に示す
ような動作を行う。圧縮機１の運転が所定運転時間を経
過した後に開閉弁１９を開き、浴槽水を放出回路１８か
ら系外に流出させる。所定時間だけ開閉弁１９を開いた
後、再び開閉弁１９を閉じて浴槽水の系外への流出を停
止する。このように、開閉弁１９を間欠的に開閉するこ
とによって、以下の作用が働く。浴槽１０に形成された
低温層は、開閉弁１８が開いているとき放出回路１９を
通じて系外へ放出される。浴槽水の低温層が系外へ放出
されると浴槽の水位が下がるから、浴槽上層部の比較的
温度の高い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入するように
なる。このときヒートポンプの効率は高くなる。再び、
浴槽１０に低温層が形成され、ヒートポンプの効率が低
下すると、開閉弁１９を開き浴槽水の低温層を系外へ放
出し、浴槽の水位が下って浴槽上層部の比較的温度の高
い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入することになる。

【００４４】開閉弁１９を開くまでの所定時間は、浴槽
に低温層が形成されてヒートポンプの効率が低下するま
での時間とし、開閉弁１９を開く所定時間は、浴槽の水
位が下がり、浴槽上層部の比較的温度の高い浴槽水が浴
槽水循環回路８へ流入するまでの時間とした。

【００４５】尚、開閉弁１９が開くまでの時間を、ヒー
トポンプ効率が低下する前としても良く、さらに開閉弁
１９が開いている時間を、所定量の浴槽水が放出される
までの時間としても良い。

【００４６】さらに、本実施例では、ヒートポンプを動
作させながら、浴槽水の排出を行っているが、圧縮機１
を停止して循環ポンプのみを運転させたり、あるいは、
装置を全停止している状態で排出させても良い。

【００４７】また、浴槽循環回路８より浴槽水を系外に
放出する例では、浴槽底部から風呂アダプター１１にか
けての低温層を排出することができなかったが、本実施
例では浴槽底部より浴槽水を放出するので、より完全に
浴槽水の低温層を系外へ排出することが出来る。

【００４８】さらに、浴槽水循環回路８の循環水量に影
響を与えないので、ヒートポンプサイクルも安定する。

【００４９】また、本実施例では、開閉弁１３を間欠的
に開閉して浴槽水を排出する例としたが、開閉弁１３を
開放して、連続して浴槽水を排出しても良い。

【００５０】（実施例５）図９は本発明における実施例
５に係るものであり、本発明の構成は図７の実施例４の
構成に温度センサー２１と制御手段２２を付加したもの
である。温度センサー２１にはサーミスターを使用した
が、他にも、熱電対や、測温抵抗体などを用いても良
い。

【００５１】次に動作と作用について説明する。浴槽１
０の浴槽水の温熱を利用して、給湯水の加熱を行うとき
は、従来例と同様の動作を行う。従って、浴槽１０には
図１４に示すような浴槽水の低温層が形成される。低温
の浴槽水が再び、浴槽水循環回路８に流入するとヒート
ポンプ効率が低下するので、制御手段２２で図１０に示
すような動作を行う。温度センサー２１の検知温度がＴ
４以下になると開閉弁１９を開き、浴槽水を放出回路１
８から系外に流出させる。所定時間ｂだけ開閉弁１９を
開いた後、再び開閉弁１９を閉じて浴槽水の系外への流
出を停止する。このような開閉弁１９の開閉によって、
以下の作用が働く。浴槽１０の温度がＴ４以下の低温層
が浴槽水循環回路８に流入すると、開閉弁１９が開き、
放出回路１８を通じて系外へ放出される。

【００５２】所定時間ｂだけ開閉弁１９を開くと、浴槽
水の低温層が系外へ放出され、浴槽の水位が下がるか
ら、浴槽上層部の比較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環
回路８へ流入するようになる。このときヒートポンプの
効率は高くなる。再び、浴槽１０に低温層が形成され、
温度センサー２１の検知温度がＴ４以下になると、開閉
弁１９を開いて浴槽水の低温層を系外へ放出し、浴槽の
水位が下って浴槽上層部の比較的温度の高い浴槽水が浴
槽水循環回路８へ流入することになる。

【００５３】開閉弁１９を開いている所定時間ｂは、浴
槽の水位が下がり、浴槽上層部の比較的温度の高い浴槽
水が浴槽水循環回路８へ流入するまでの時間とした。

【００５４】尚、開閉弁１９が開いている時間を、所定
量の浴槽水が放出されるまでの時間としても良い。

【００５５】本実施例では、ヒートポンプを動作させな
がら、浴槽水の排出を行っているが、圧縮機１を停止し
て循環ポンプのみを運転させたり、あるいは、装置を全
停止している状態で排出させても良い。

【００５６】また、浴槽循環回路８より浴槽水を系外に
放出する例では、浴槽底部から風呂アダプター１１にか
けての低温層を排出することができなかったが、本実施
例では浴槽底部より放出するので、より完全に浴槽水の
低温層を系外へ排出することが出来る。

【００５７】さらに、浴槽水循環回路８の循環水量に影
響を与えないので、ヒートポンプサイクルも安定する。

【００５８】また、温度センサー２１を図９に示す位置
に配置したが、浴槽水循環回路８内の他の位置または浴
槽１０内の位置でも構わない。

【００５９】（実施例６）図１１は本発明における実施
例６に係るものであり、本発明の構成は図７に示す実施
例４の構成に温度センサー２１と制御手段２３を付加し
たものである。温度センサー２１にはサーミスターを使
用したが、他にも、熱電対や、測温抵抗体などを用いて
も良い。

【００６０】次に動作と作用について説明する。浴槽１
０の浴槽水の温熱を利用して、給湯水の加熱を行うとき
は、従来例と同様の動作を行う。従って、浴槽１０には
図１４に示すような浴槽水の低温層が形成される。低温
の浴槽水が再び、浴槽水循環回路８に流入するとヒート
ポンプ効率が低下するので、制御手段２３で図１２に示
すような動作を行う。すなわち温度センサー２１の検知
温度がＴ５以下になると開閉弁１９を開き、浴槽水を放
出回路１８から系外に流出させる。その後温度センサー
２１の検知温度がＴ６以上になると、開閉弁１９を閉じ
て浴槽水の系外への流出を停止する。このような開閉弁
１９の開閉によって、以下の作用が働く。浴槽１０の温
度がＴ５以下の低温層が浴槽水循環回路８に流入する
と、開閉弁１９が開き、放出回路１８を通じて系外へ放
出される。開閉弁１９を開くと、浴槽の水位が下がるか
ら、浴槽上層部の比較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環
回路８へ流入するようになる。このときヒートポンプの
効率は高くなる。所定温度Ｔ６は浴槽上層部温度に設定
されているので、浴槽上層部の浴槽水が浴槽水循環回路
８へ流入すると、開閉弁１９は閉じられる。再び、浴槽
１０に低温層が形成され、温度センサー２１の検知温度
がＴ５以下になると、開閉弁１９を開いて浴槽水の低温
層を系外へ放出し、浴槽の水位が下って浴槽上層部の比
較的温度の高い浴槽水が浴槽水循環回路８へ流入するこ
とになる。

【００６１】本実施例では、ヒートポンプを動作させな
がら、浴槽水の排出を行っているが、圧縮機１を停止し
て循環ポンプのみを運転させたり、装置を全停止してい
る状態で排出させても良い。

【００６２】また、浴槽循環回路８より浴槽水を放出す
る例では、浴槽底部から風呂アダプター１１にかけての
低温層を排出できなかったが、本実施例では浴槽底部よ
り浴槽水を放出するので、より完全に浴槽水の低温層を
系外へ排出することが出来る。

【００６３】さらに、浴槽水循環回路８の循環水量に影
響を与えないので、ヒートポンプサイクルも安定する。

【００６４】また、温度センサー２１を図１１に示す位
置に配置したが、浴槽水循環回路８内の他の位置または
浴槽１０内の位置でも構わない。

【００６５】

【発明の効果】以上のように、本発明のヒートポンプ給
湯機においては、次の効果が得られる。

【００６６】（１）圧縮機を有するヒートポンプ回路
と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱
交換する風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記
ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交
換器を有する給湯水回路と、前記浴槽水循環回路から浴
槽水を系外へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有
する放出回路とを具備してい、前記風呂熱交換器で前記
ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収
し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を
行う場合に、前記開閉弁を間欠的に開閉するか、または
前記開閉弁を開放することによりし、前記浴槽水循環回
路の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機能を備
えた構成とすることにより、浴槽水の温熱を利用して給
湯の加熱運転を行う場合に、浴槽の底部に運転効率に不
利な浴槽水の低温層が形成されても、浴槽水循環回路に
設置した放出回路からこの低温層を系外に排出すること
が出来る。

【００６７】したがって、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に利用できる。さらに、装置の高効率化が実現され
る。

【００６８】（２）圧縮機を有するヒートポンプ回路
と、浴槽と、浴槽水循環ポンプ、前記ヒートポンプ回路
の冷媒と浴槽水が熱交換する風呂熱交換器を有する浴槽
水循環回路と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が
熱交換する給湯熱交換器を有する給湯水回路と、前記浴
槽水循環回路または浴槽に浴槽水を系外へ放出する流路
を開閉するための開閉弁を有する放出回路と、前記浴槽
水循環回路または浴槽に浴槽水の温度を検知する温度セ
ンサーを具備していて、前記風呂熱交換器で前記ヒート
ポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前
記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場
合に、前記温度センサーの検知温度が所定温度以下にな
ったら、前記開閉弁を所定の時間だけ開き、前記浴槽水
循環回路の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機
能を備える構成により、浴槽水の温熱を利用して給湯の
加熱運転を行う場合に、浴槽の底部に運転効率に不利な
浴槽水の低温層が形成されても、浴槽水循環回路に設置
した放出回路からこの低温層を系外に排出することが出
来る。

【００６９】したがって、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に利用できる。さらに、装置の高効率化が実現され
る。

【００７０】また、温度センサーを基に浴槽水を排出す
るので、浴槽の大きさや浴槽水位に関わらず、正確に低
温の浴槽水を排出できる。従って、装置の性能と施工性
が向上する。

【００７１】温度センサーによって、浴槽の温度やシス
テムの異常を検知できるので、より信頼性の高いヒート
ポンプ風呂給湯機を構築することが出来る。

【００７２】（３）圧縮機を有するヒートポンプ回路
と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱
交換する風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記
ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交
換器を有する給湯水回路と、前記浴槽水循環回路から浴
槽水を系外へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有
する放出回路と、前記浴槽水循環回路または浴槽に浴槽
水の温度を検知する温度センサーを備え、前記風呂熱交
換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水
の熱を回収し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給
湯の加熱を行う場合に、前記温度センサーの検知温度が
所定温度以下になったら前記開閉弁を開き、前記浴槽水
循環回路の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出し、そ
の後前記温度センサーの検知温度が前記所定温度以上の
浴槽上層部温度以上になったら前記開閉弁を閉じる機能
を備える構成とすることにより、浴槽水の温熱を利用し
て給湯の加熱運転を行う場合に、浴槽の底部に運転効率
に不利な浴槽水の低温層が形成されても、浴槽水循環回
路に設置した放出回路からこの低温層を系外に排出する
ことが出来る。

【００７３】したがって、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に利用できる。さらに、装置の高効率化が実現され
る。

【００７４】また、温度センサーを基に浴槽水を排出す
るので、浴槽の大きさや浴槽水位に関わらず、正確に低
温の浴槽水を排出できる。従って、装置の性能と施工性
が向上する。

【００７５】温度センサーによって、浴槽の温度やシス
テムの異常を検知できるので、より信頼性の高いヒート
ポンプ風呂給湯機を構築することが出来る。

【００７６】（４）圧縮機を有するヒートポンプ回路
と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱
交換する風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記
ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交
換器を有する給湯水回路と、前記浴槽から浴槽水を系外
へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有する放出回
路とを備え、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路
の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交
換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記
開閉弁を間欠的に開閉し、また前記開閉弁を開放するこ
とにより、前記浴槽の浴槽水を前記放出回路から系外へ
放出する機能を備えた構成とすることにより、浴槽水の
温熱を利用して給湯の加熱運転を行う場合に、浴槽の底
部に運転効率に不利な浴槽水の低温層が形成されても、
浴槽に設置した放出回路からこの低温層を系外に排出す
ることが出来る。

【００７７】したがって、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に利用できる。さらに、装置の高効率化が実現され
る。

【００７８】また、浴槽底部から浴槽水を排出するの
で、浴槽の低温層を完全に排出でき、さらには、浴槽水
循環量に影響を与えないので、装置の安定性と性能が向
上する。

【００７９】（５）圧縮機を有するヒートポンプ回路
と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱
交換する風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記
ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交
換器を有する給湯水回路と、前記浴槽から浴槽水を系外
へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有する放出回
路と、前記浴槽水循環回路または浴槽に浴槽水の温度を
検知する温度センサーを備え、前記風呂熱交換器で前記
ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収
し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を
行う場合に、前記温度センサーの検知温度が所定温度以
下になったら、前記開閉弁を所定の時間だけ開き、前記
浴槽の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機能を
備える構成とすることにより、浴槽水の温熱を利用して
給湯の加熱運転を行う場合に、浴槽の底部に運転効率に
不利な浴槽水の低温層が形成されても、浴槽に設置した
放出回路からこの低温層を系外に排出することが出来
る。

【００８０】したがって、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に利用できる。さらに、装置の高効率化が実現され
る。

【００８１】また、温度センサーを基に浴槽底部から浴
槽水を排出するので、浴槽の大きさや浴槽水位に関わら
ず、正確かつ完全に浴槽の低温層を排出できる。従っ
て、装置の性能と施工性が向上する。さらに、浴槽水循
環量に影響を与えないので、装置の安定性が向上する。

【００８２】温度センサーによって、浴槽の温度やシス
テムの異常を検知できるので、より信頼性の高いヒート
ポンプ風呂給湯機を構築することが出来る。

【００８３】（６）圧縮機を有するヒートポンプ回路
と、浴槽と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱
交換する風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記
ヒートポンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交
換器を有する給湯水回路と、前記浴槽から浴槽水を系外
へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有する放出回
路と、前記浴槽水循環回路に浴槽水の温度を検知する温
度センサーを備え、前記風呂熱交換器で前記ヒートポン
プ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給
湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合
に、前記温度センサーの検知温度が所定温度以下になっ
たら前記開閉弁を開き、前記浴槽の浴槽水を前記放出回
路から系外へ放出し、その後前記温度センサーの検知温
度が前記所定温度以上の浴槽上層部温度以上になったら
前記開閉弁を閉じる機能を備える構成としたことによ
り、浴槽水の温熱を利用して給湯の加熱運転を行う場合
に、浴槽の底部に運転効率に不利な浴槽水の低温層が形
成されても、浴槽に設置した放出回路からこの低温層を
系外に排出することが出来る。

【００８４】したがって、浴槽水の温熱を有効に給湯の
加熱に利用できる。さらに、装置の高効率化が実現され
る。

【００８５】また、温度センサーを基に浴槽底部から浴
槽水を排出するので、浴槽の大きさや浴槽水位に関わら
ず、正確かつ完全に浴槽の低温層を排出できる。従っ
て、装置の性能と施工性が向上する。さらに、浴槽水循
環量に影響を与えないので、装置の安定性が向上する。

【００８６】温度センサーによって、浴槽の温度やシス
テムの異常を検知できるので、より信頼性の高いヒート
ポンプ風呂給湯機を構築することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるヒートポンプ風呂給
湯機の構成図

【図２】同浴槽水位と浴槽水循環温度と放出回路の開閉
弁の動作との関係を示した図

【図３】本発明の実施例２におけるヒートポンプ風呂給
湯機の構成図

【図４】同浴槽水位と浴槽水循環温度と放出回路の開閉
弁の動作との関係を示した図

【図５】本発明の実施例３におけるヒートポンプ風呂給
湯機の構成図

【図６】同浴槽水位と浴槽水循環温度と放出回路の開閉
弁の動作との関係を示した図

【図７】本発明の実施例４におけるヒートポンプ風呂給
湯機の構成図

【図８】同浴槽水位と浴槽水循環温度と放出回路の開閉
弁の動作との関係を示した図

【図９】本発明の実施例５におけるヒートポンプ風呂給
湯機の構成図

【図１０】同浴槽水位と浴槽水循環温度と放出回路の開
閉弁の動作との関係を示した図

【図１１】本発明の実施例６におけるヒートポンプ風呂
給湯機の構成図

【図１２】同浴槽水位と浴槽水循環温度と放出回路の開
閉弁の動作との関係を示した図

【図１３】従来のヒートポンプ風呂給湯機の構成図

【図１４】同浴槽水温度の状態を示した図

【符号の説明】

１ 圧縮機 ２ 膨張弁 ３ 冷媒回路 ４ 給湯熱交換器 ５ 給湯水回路 ７ 風呂熱交換器 ８ 浴槽水循環回路 ９ 浴槽水循環ポンプ １０ 浴槽 １１ 風呂アダプター １２、１８ 放出回路 １３、１９ 開閉弁 １４、１６、１７、２０、２２、２３ 制御手段 １５、２１ 温度センサー

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】圧縮機を有するヒートポンプ回路と、浴槽
   と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換する
   風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記ヒートポ
   ンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器を有
   する給湯水循環回路と、前記浴槽水循環回路から浴槽水
   を系外へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有する
   放出回路とを具備していて、前記風呂熱交換器で前記ヒ
   ートポンプ回路の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収
   し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を
   行う場合に、前記開閉弁を間欠的に開閉するか、また
   は、前記開閉弁を開放することにより、前記浴槽水循環
   回路の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機能を
   備えたことを特徴とするヒートポンプ風呂給湯機。
2. 【請求項２】圧縮機を有するヒートポンプ回路と、浴槽
   と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換する
   風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記ヒートポ
   ンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器を有
   する給湯水循環回路と、前記浴槽水循環回路から浴槽水
   を系外へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有する
   放出回路と、前記浴槽水循環回路または前記浴槽内に設
   置されていて浴槽水の温度を検知する温度センサーを具
   備していて、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路
   の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交
   換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記
   温度センサーの検知温度が所定温度以下になったら、前
   記開閉弁を所定の時間だけ開き、前記浴槽水循環回路の
   浴槽水を前記放出回路から系外へ放出する機能を備えた
   ことを特徴とするヒートポンプ風呂給湯機。
3. 【請求項３】圧縮機を有するヒートポンプ回路と、風呂
   浴槽と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換
   する風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記ヒー
   トポンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器
   を有する給湯水回路と、前記浴槽水循環回路から浴槽水
   を系外へ放出する流路を開閉するための開閉弁を有する
   放出回路と、前記浴槽水循環回路または前記浴槽内に設
   置されていて浴槽水の温度を検知する温度センサーを具
   備していて、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路
   の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交
   換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記
   温度センサーの検知温度が所定温度以下になったら前記
   開閉弁を開き、前記浴槽水循環回路の浴槽水を前記放出
   回路から系外へ放出し、その後前記温度センサーの検知
   温度が前記所定温度以上の浴槽上層部温度以上になった
   ら前記開閉弁を閉じる機能を備えたことを特徴とするヒ
   ートポンプ風呂給湯機。
4. 【請求項４】圧縮機を有するヒートポンプ回路と、浴槽
   と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換する
   風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記ヒートポ
   ンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器を有
   する給湯水回路と、前記浴槽から浴槽水を系外へ放出す
   る流路を開閉するための開閉弁を有する放出回路とを具
   備していて、前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路
   の冷媒を蒸発させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交
   換器で冷媒を凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記
   開閉弁を間欠的に開閉するか、または前記開閉弁を開放
   することにより、前記浴槽の浴槽水を前記放出回路から
   系外へ放出する機能を備えたことを特徴とするヒートポ
   ンプ風呂給湯機。
5. 【請求項５】圧縮機を有するヒートポンプ回路と、浴槽
   と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換する
   風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記ヒートポ
   ンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器を有
   する給湯水回路と、前記浴槽から浴槽水を系外へ放出す
   る流路を開閉するための開閉弁を有する放出回路と、前
   記浴槽水循環回路または前記浴槽内に設置されていて浴
   槽水の温度を検知する温度センサーとを具備していて、
   前記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発
   させて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交換器で冷媒を
   凝縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記温度センサー
   の検知温度が所定温度以下になったら、前記開閉弁を所
   定の時間だけ開き、前記浴槽の浴槽水を前記放出回路か
   ら系外へ放出する機能を備えたことを特徴とするヒート
   ポンプ風呂給湯機。
6. 【請求項６】圧縮機を有するヒートポンプ回路と、浴槽
   と、前記ヒートポンプ回路の冷媒と浴槽水が熱交換する
   風呂熱交換器を有する浴槽水循環回路と、前記ヒートポ
   ンプ回路の冷媒と給湯水が熱交換する給湯熱交換器を有
   する給湯水回路と、前記浴槽から浴槽水を系外へ放出す
   る流路を開閉するための開閉弁を有する放出回路と、前
   記浴槽水循環回路または前記浴槽内に設置されていて浴
   槽水の温度を検知する温度センサーを具備していて、前
   記風呂熱交換器で前記ヒートポンプ回路の冷媒を蒸発さ
   せて浴槽水の熱を回収し、前記給湯熱交換器で冷媒を凝
   縮させて給湯の加熱を行う場合に、前記温度センサーの
   検知温度が所定温度以下になったら前記開閉弁を開き、
   前記浴槽の浴槽水を前記放出回路から系外へ放出し、そ
   の後前記温度センサーの検知温度が前記所定以上の浴槽
   上層部温度以上になったら前記開閉弁を閉じる機能を備
   えたことを特徴とするヒートポンプ風呂給湯機。