JP5361554B2 - 風呂給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽へ高温湯を給湯して浴槽の湯の昇温を行なう風呂給湯装置に関する。

従来、風呂給湯装置の高温差し湯機能（以下、差し湯機能、という。）は、ユーザにより浴槽湯の昇温要求をリモコン等で設定されると、６０℃や８０℃といった高温水を浴槽内に所定湯量になるまで供給し、浴槽内の湯温を昇温する機能となっている。しかし、差し湯機能実行中に、ユーザにより差し湯機能が途中停止された場合は、差し湯により給湯されていた高温水が配管中で滞留したまま停止する状態となる。

差し湯機能停止後に、浴槽湯の循環運転や、足し湯等による給湯を行なうと、配管中に滞留している高温水が突然浴槽内に排出される事態が生じ、差し湯と足し湯のタイミングによっては浴槽水の温度調整が困難であった。

そこで、所定量の給湯終了後、配管内に高温水を滞留させないために、給湯温度を低下させ、配管内の高温水を排出してから終了する風呂給湯装置が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０００−１７１０９５号公報

しかしながら、差し湯機能停止後に温度を低下させた給湯を継続し、配管内の高温水を排出する動作を行なうと、ユーザが高温水供給を途中停止したにも関わらず、給水が継続されて浴槽湯量が増えてしまい、浴槽の湯があふれたり、機能が停止しなかったりすることがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、差し湯機能停止後に浴槽に排出される配管内の温水の湯温と湯量を調整可能な風呂給湯装置を提供することを目的とする。

本発明は、湯と水を混合し所望温度の温水を得る混合弁を備えた給湯配管と、給湯配管と前記温水が貯湯される浴槽とを連結し、浴槽と給湯配管の間で温水を循環させる循環部を有した風呂配路と、浴槽に貯湯される浴水の湯温の設定入力と、給湯配管から浴槽に高温の湯を給湯する差し湯機能の入力を受け付ける入力受付部と、差し湯機能の入力を受け付けた場合に、浴水の湯温よりも高温の差し湯を得るよう混合弁を調整し、差し湯を浴水に給湯する差し湯制御部と、差し湯の浴水への給湯が停止された場合に、循環部を動作させる循環制御部とを備える。

本発明によれば、給湯器と浴槽間の風呂配管内に高温水を滞留することのない利便性の高い風呂給湯装置を提供することができる。

本発明にかかる風呂給湯装置の概略図である。 制御装置１００の構成を示すブロック図である。 リモートコントローラ１２０の一例を示す図である。 差し湯運転制御処理の手順を示すフローチャートである。 制御装置２００の構成を示すブロック図である。 リモートコントローラ２２０の一例を示す図である。 リモートコントローラ２２０の一例を示す図である。

以下に、本発明にかかる風呂給湯装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる風呂給湯装置の概略図である。貯湯式給湯機１３０は、熱源機で沸き上げた湯を貯湯タンクに貯留し、ここから浴槽１６０に湯を供給する機能を有するものであり、ヒートポンプユニット１０と給湯機本体１１０とリモートコントローラ１２０とを備えている。以下、貯湯式給湯機１３０の各構成要素について説明する。

ヒートユニットポンプユニット１０は、冷媒を圧縮する圧縮機と、放熱機に相当する沸上げ用熱交換器と、膨張弁と、蒸発器と、これらを環状に接続する循環配管とを有する冷凍サイクル部（不図示）を備え、後述する制御装置１００による制御の下に動作して熱源機として機能する。

一方、給湯機本体１１０は、貯湯タンク２０、給水管路３０、貯湯用循環管路４０、給湯管路５０、風呂給湯混合弁７０、風呂用給湯管路８０、風呂循環管路９０、および制御装置１００等を有している。

貯湯タンク２０は、給水管路３０から供給される水を貯留すると共にヒートポンプユニット１０で沸き上げられた湯を貯留する積層式の貯湯タンクであり、その下部には給水管路３０と貯湯用循環管路４０の往き管４０ａが、また上部には貯湯用循環管路４０の戻り管４０ｂと給湯管路５０がそれぞれ接続されている。この貯湯タンク２０は、給水管路３０からの給水により常に満水状態に保たれる。貯湯タンク２０の上部には、貯湯タンク２０から給湯管路５０に流入する湯の温度を検知するためのタンク温度センサ２０ａが取り付けられている。

給水管路３０は、市水等の水を貯湯タンク２０および、風呂給湯混合弁７０に供給する管路であり、減圧弁２３、給水温度センサ２５、第１給水管部３０ａ、第２給水管部３０ｂ、および第３給水管部３０ｃを有している。減圧弁２３は、第１給水管部３０ａの途中に設けられて、水道等の水源（不図示）からの水圧を所定値以下に減じる。給水温度センサ２５は、第１給水管部３０ａでの減圧弁２３の上流側に設けられて、該第１給水管部３０ａ内の水の温度を検知する。

また、第１給水管部３０ａは水源と貯湯タンク２０とを繋ぐ。第２給水管部３０ｂは、減圧弁２３の下流側で第１給水管部３０ａから分かれて該第１給水管部３０ａと、風呂給湯混合弁７０とを繋ぐ。第３給水管部３０ｃは、減圧弁２３の上流側で第２給水管部３０ｂから分かれて、第２給水管部３０ｂと貯湯タンク２０とを繋ぐ。

貯湯用循環管路４０は、貯湯タンク２０の下部からヒートポンプユニット１０中の沸上げ用熱交換器を経由して貯湯タンク２０の上部に達する管路であり、貯湯用送水ポンプ３５、往き管４０ａ、および戻り管４０ｂを有している。貯湯用送水ポンプ３５は往き管４０ａに設けられており、該往き管４０ａは貯湯タンク２０の下部と上記沸上げ用熱交換器とを繋ぐ。戻り管４０ｂは、上記沸上げ用熱交換器と貯湯タンク２０の上部とを繋ぐ。

風呂用給湯管路８０は、電磁弁８３と、風呂用流量センサ８５と、混合湯温センサ８６とを有しており、風呂循環管路９０に接続されている。電磁弁８３は、制御装置１００により開度を調整されて風呂用給湯管路８０での流量を調節し、風呂用流量センサ８５は風呂用給湯管路８０での流量を検知し、混合湯温センサ８６は風呂用給湯管路８０内の湯水の温度を検知する。図示の例では、電磁弁８３と、風呂用流量センサ８５と、風呂用温度センサ８６とが風呂給湯混合弁７０側からこの順番で設けられている。なお、浴槽１６０内には浴槽アダプタ１５５が取り付けられ、風呂用給湯管路８０は風呂循環管路９０を介して当該浴槽アダプタ１５５に接続される。

風呂循環管路９０は、風呂循環ポンプ８８と、風呂用温度センサ８７と、水位センサ８９とを有しており、風呂用給湯管路８０と浴槽１６０とを繋ぐ。風呂循環ポンプ８８は浴槽１６０と連通している風呂循環管路９０内の湯水を循環させ、風呂用温度センサ８７は、風呂循環管路９０内の湯水の温度を検知する。また、水位センサ８９は、浴槽１６０内の水位を検知する。

制御装置１００は、リモートコントローラ１２０から受信した指令または情報と、タンク温度センサ２０ａ、各沸上げ温度センサ（不図示）、給水温度センサ２５、風呂用流量センサ８５、または混合湯温センサ８６、風呂用温度センサ８７の検知温度とに応じて、ヒートポンプユニット１０、貯湯用送水ポンプ３５、風呂給湯混合弁７０、電磁弁８３、風呂循環ポンプ８８の動作を制御する。

リモートコントローラ１２０は、制御装置１００に有線接続または無線接続されて、該制御装置１００と通信する。リモートコントローラ１２０は、複数の入力ボタンにより構成される操作部１１３と、液晶表示パネル等を用いて構成されて操作部１１３から入力された指令や情報、および制御装置１００から受信した運転状況等の情報等を文字、図形等で視覚表示する表示部１１５と、メッセージのアナウンスや警告音の再生等を行う報知部（不図示）とを備えている。なお、リモートコントローラ１２０の詳細は後述する。

上述の各構成要素を備えた貯湯式給湯機１３０は、貯湯タンク２０内の水を湯に沸き上げる沸上げ運転、または浴槽１６０への給湯運転を適宜行う。

沸上げ運転は、例えばユーザがリモートコントローラ１２０から沸上げ開始指令を入力すると、あるいはユーザがリモートコントローラ１２０に入力した沸上げ開始時刻になると、制御装置１００による制御の下にヒートポンプユニット１０および貯湯用送水ポンプ３５が起動され、開始される。ユーザは、希望する沸上げ温度および沸上げ湯量を予めリモートコントローラ１２０から入力しておく。

沸上げ運転が開始されると、制御装置１００は、沸上げ湯量に対応した所定の沸上げ温度センサの検知温度を監視し、該検知温度が所定温度以上になると、上記沸上げ湯量以上の湯が貯湯タンク２０に貯留されたと判断して沸上げ運転を停止させる。この間、貯湯タンク２０の下部から貯湯用循環管路４０の往き管４０ａに水が流入し、ヒートポンプユニット１０内の沸上げ用熱交換器に通水されて該沸上げ用熱交換器で湯に沸き上げられる。沸上げ用熱交換器で沸き上げられた湯は、貯湯用循環管路４０の戻り管４０ｂを通って貯湯タンク２０の上部から貯湯タンク２０内に戻される。

また、浴槽１６０への給湯運転は、ユーザがリモートコントローラ１２０から湯張り開始指令、差し湯指令、足し湯指令等、浴槽１６０への給湯（水である場合を含む）に係る指令を入力すると、制御装置１００が電磁弁８３に開指令を出して開始される。当該給湯運転では、タンク温度センサ２０ａの検知温度と、給水温度センサ２５の検知温度と、ユーザがリモートコントローラ１２０から入力した給湯（湯張り）温度の温度情報に基づき、制御装置１００が風呂給湯混合弁７０の開度（給湯管路５０側の弁開度および第２給水管部３０ｂ側の弁開度）を調整して、給湯管路５０からの湯と第２給水管部３０ｂからの水との混合比を調整する。そして、風呂用温度センサ８６の検知温度に基づいて制御装置１００が風呂給湯混合弁７０の開度を繰り返しフィードバック制御して、浴槽１６０への給湯温度をユーザの設定温度に調整する。

浴槽１６０への給湯運転は、風呂用流量センサ８５の検知結果が湯張り湯量、差し湯湯量、または足し湯湯量等に達すると、あるいはリモートコントローラ１２０から浴槽１６０への給湯の停止を指示する指令が入力されると、制御装置１００が電磁弁８３に閉指令を出して停止する。上記の湯張り湯量、差し湯湯量、足し湯湯量等の給湯量情報は、リモートコントローラ１２０からユーザにより予め入力される。図１では、浴槽１６０への湯水の流れ方向を実線の矢印で示している。

次に、制御装置１００の構成および機能について詳述する。図２は、制御装置１００の構成を示すブロック図である。本図に示すように、制御装置１００は、制御部１０１と、送受信処理部１０６と、記憶部１０７とを主に備え、制御部１０１は、沸上げ制御部１０２と、湯張り制御部１０３と、足し湯制御部１０４と、差し湯制御部１０５をさらに備えている。また、制御装置１００は、ヒートポンプユニット１０、タンク温度センサ２０ａ、給水温度センサ２５、貯湯用送水ポンプ３５、風呂給湯混合弁７０、電磁弁８３、風呂用流量センサ８５、風呂用温度センサ８７、混合湯温センサ８６およびリモートコントローラ１２０に接続されている。

送受信処理部１０６は、ヒートポンプユニット１０への指令の送信に係る処理、リモートコントローラ１２０からの指令や情報の受信および振り分けに係る処理、およびリモートコントローラ１２０への情報（例えば運転状況等）の送信に係る処理を行う。

制御部１０１は、送受信処理部１０６が振り分けてきたリモートコントローラ１２０からの指令や情報と、貯湯式給湯機１３０が備える各センサの検知結果とに基づいて、沸上げ運転および給湯運転を総括的に制御する。また、上記各センサの検知結果に基づいて貯湯式給湯機１３０の運転状況等に係る情報を纏め、送受信処理部１０６の動作を制御して当該情報をリモートコントローラ１２０宛に送信させる。

沸上げ制御部１０２は、ユーザがリモートコントローラ１２０から入力して送受信処理部１０６により振り分けられてきた（以下、送受信処理部１０６により受信した、という。）沸上げ開始時刻、沸上げ運転時の沸上げ温度、および沸上げ運転時の沸上げ湯量に係る各情報を記憶部１０７に格納する。そして、沸上げ開始時刻、沸上げ運転時の沸上げ温度、および沸上げ運転時の沸上げ湯量それぞれの情報と、各沸上げ温度センサ（不図示）のうちの所定の温度センサの検知温度とを用いて、前述した沸上げ運転を制御する。

湯張り制御部１０３は、送受信処理部１０６により受信した湯張り温度と、給湯量に係る情報を記憶部１０７に格納する。湯張り制御部１０３は、湯張り温度と給湯量に係る情報と、タンク温度センサ２０ａ、給水温度センサ２５、風呂用流量センサ８５、または混合湯温センサ８６の検知結果とを用いて、前述した給湯運転を制御する。

足し湯制御部１０４は、浴槽１６０への湯張りが完了すると水位センサ８９の検出値の監視を開始し、浴水の水位低下量が予め定められた条件値以上になると、電磁弁８３を開弁させて浴槽１６０への足し湯運転を開始する。このとき、記憶部１０７に格納されている湯張り温度に係る情報と混合湯温センサ８６の検出値とに基づいて風呂給湯混合弁７０の動作をフィードバック制御し、足し湯の温度を湯張り温度に調整する。足し湯運転は、足し湯制御部１０４が水位センサ８９の検出値から浴水１６０aの水位が湯張り完了時の水位に達したと判断するまで継続される。

差し湯制御部１０５は、リモートコントローラ１２０から差し湯指令が入力されると電磁弁８３を開弁させて浴槽１６０への差し湯運転を開始する。ここで、差し湯運転とは、湯張り時に設定された湯温が下降したときに、浴槽１６０に高温水を差し湯する運転のことである。このとき、予め設定された差し湯温度と、差し湯湯量に係る情報に基づいて風呂給湯混合弁７０の動作をフィードバック制御し、差し湯の温度を調整する。差し湯運転は、差し湯制御部１０５が、混合湯温センサ８６の検出値から浴水１６０ａの温度が湯張り温度に達したと判断するまで継続される。

図３は、リモートコントローラ１２０の一例を示す図である。リモートコントローラ１２０は、貯湯式給湯機１３０への各種動作設定を入力する操作部１１３と、動作状態を表示する表示部１１５とを備える。操作部１１３は、複数のボタンを備えるパネルである。

例えば、操作部１１３の中央の「ふろ自動設定」パネルは、温度設定ボタンと湯量設定ボタンを有している。これらボタンがユーザに押下されることにより湯量と湯温が入力されると、浴槽湯の湯張り温度、湯量が設定される。また、操作部１１３の右端部の「あつく」ボタンは、ユーザに押下されることにより、制御装置１００が、浴槽１６０内に高温の湯を差し湯し、浴槽温度を昇温する。また、操作部１１３の略左端部の「足し湯」ボタンは、ユーザに押下されることにより、設定された湯温および湯量が浴槽１６０内に足し湯される。

次に、制御部１０１による差し湯運転制御処理について説明する。図４は、制御部１０１による差し湯運転制御処理の手順を示すフローチャートである。

送受信処理部１０６は、ユーザによりリモートコントローラ１２０から入力された差し湯機能開始指示を受信する（ステップＳ１）。ここでは、ユーザにより「あつく」ボタンが押下され、差し湯機能開始指示を受け付ける。

送受信処理部１０６は、供給温度および湯量の設定を受け付ける（ステップＳ２）。具体的には、送受信処理部１０６は、リモートコントローラ１２０から入力を受け付けた供給温度および湯量にかかる情報を差し湯制御部１０５に送信するとともに、記憶部１０７に保存する。

差し湯制御部１０５は、浴槽１６０内の湯温と給水水温から、風呂給湯混合弁７０の初期開度を演算し、風呂給湯混合弁７０を設定開度に開き（ステップＳ３）、電磁弁８３を開いて高温水の給湯を開始する（ステップＳ４）。

差し湯制御部１０５は、高温水供給が停止されたか否かを確認する（ステップＳ５）。ここで、高温水供給が停止された場合とは、例えば、差し湯機能動作中に、リモートコントローラ１２０からユーザにより差し湯機能が停止された場合である。確認した結果、停止されていない場合は（ステップＳ５：Ｎｏ）、混合湯温センサ８６により混合湯温を検知する（ステップＳ６）。

差し湯制御部１０５は、検知した混合湯温を、ステップＳ２において設定された供給温度と比較し、風呂給湯混合弁７０の開度制御を行う（ステップＳ７）。具体的には、所定の混合湯温となるように、風呂給湯混合弁７０の開度調整を行う。

差し湯制御部１０５は、風呂用流量センサ８５により検出された差し湯機能で供給された湯量と、ステップＳ２で設定された供給湯量を比較し、所定湯量が給湯されたか否かを確認する（ステップＳ８）。

ここで、所定湯量は、湯張り時にユーザにより設定された湯量および湯温と、現在の浴水１６０ａの水位と湯温とから算出される。例えば、図３のリモートコントローラ１２０の表示部１１５に示すように、高温水を６０℃と設定した上で、湯張り時に設定された温度４２℃上昇させるために必要な差し湯量を算出することができる。また、湯張り時に設定された水位を基準に、当該水位を上昇させるために必要な差し湯の湯量および湯温を算出ことも可能である。

所定湯量が給湯されたことを確認した場合には（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、電磁弁８３を閉じ（ステップＳ９）、差し湯機能を終了する。ここで、電磁弁８３を閉じた後、風呂循環管路９０内の温水を循環させることにより、浴槽１６０内の湯温と均一にすることも可能である。

一方、所定湯量が給湯されていないことを確認した場合は（ステップＳ８：Ｎｏ）、所定湯量に達するまでステップＳ５からの動作を繰り返す。

ステップＳ５において、差し湯制御部１０５は、高温水供給が停止されたか否かを確認し（ステップＳ５）、停止されたことを確認した場合には（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、電磁弁８３を閉じ（ステップＳ１０）、浴槽１６０への差し湯を終了する。

差し湯制御部１０５は、電磁弁８３を閉じた後、風呂循環ポンプ８８を動作させる（ステップＳ１１）。そして、風呂循環管路９０内に滞留している高温水を浴槽１６０内に排出可能な時間が経過したか否かを確認し（ステップＳ１２）、排出可能な時間がすでに経過した場合は（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、風呂循環ポンプ８８を停止させ、差し湯機能を終了する（ステップＳ１４）。

一方、ステップＳ１２において、排出可能な時間がまだ経過していない場合であっても（ステップＳ１２：Ｎｏ）、風呂循環ポンプ８８の動作によりすでに風呂循環管路９０内の温水が所定以下になっている場合には、これ以上の動作は不要であるため、風呂用温度センサ８７で所定温度以下になったか否かを確認する（ステップＳ１３）。所定温度以下になったことを確認した場合は（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、風呂循環ポンプ８８を停止させ、差し湯機能を終了する（ステップＳ１４）。

なお、所定温度以下になったことを確認しなかった場合は（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ステップＳ１２において所定時間が経過したと判断されるまで動作を継続する。

このように、浴槽１６０への差し湯実行後に、風呂循環ポンプ８８により風呂循環管路９０内の温水を循環させ、浴水１６０ａの水温と風呂循環管路９０内の温水の水温を均一にすることが可能となるので、差し湯運転後に足し湯運転を行っても高温水の突然の排出を防ぐことが可能となる。

さらに、風呂循環管路９０内に低温水を流出しないので、浴水１６０ａの水位を上昇させることがなく、操作性および利便性を向上させることが可能となる。

実施の形態２．
図５は、実施の形態２にかかる風呂給湯装置の制御装置２００の構成を示すブロック図である。本図に示すように、制御装置２００は、制御部１０１と、送受信処理部２０６と、記憶部１０７とを主に備え、制御部１０１は、沸上げ制御部１０２と、湯張り制御部１０３と、足し湯制御部１０４と、差し湯制御部１０５とをさらに備えている。なお、送受信処理部２０６以外の構成および機能は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

送受信処理部２０６は、ヒートポンプユニット１０への指令の送信に係る処理、リモートコントローラ２２０からの指令や情報の受信および振り分けに係る処理、およびリモートコントローラ２２０への情報の送信に係る処理を行う。

ここで、送受信処理部２０６は、リモートコントローラ２２０へ送信する情報として、制御部１０１の差し湯制御部１０５により差し湯動作が実行された場合には、差し湯中の旨を表示する情報を送信する。また、差し湯制御部１０５による差し湯動作の途中で、ユーザにより「あつく」ボタンが押下されて差し湯動作が停止された場合、または差し湯動作が完了する前に差し湯動作がされた場合には、送受信処理部２０６は、循環中の旨を表示する情報を送信する。

図６および図７は、本発明にかかる風呂給湯装置の実施の形態２のリモートコントローラ２２０を示す図である。本実施の形態においては、図６に示すように、送受信処理部２０６から差し湯中の旨を表示する指示を受信したリモートコントローラ２２０は、リモートコントローラ２２０の表示部２１５ａの上部に「高温差し湯中」の表示を行う。これにより、差し湯動作中であることをユーザに報知することができる。

また、図７に示すように、送受信処理部２０６から循環中の旨を表示する指示を受信したリモートコントローラ２２０は、表示部２１５ａの上部の「高温差し湯中」表示を消灯し、表示部２１５ｂの上部に「循環中」表示として、高温湯排出のための循環動作を行っていることをユーザに報知する制御を行う。これにより、差し湯動作停止後の循環動作中であることをユーザに報知することができる。

このように、本実施の形態によれば、送受信処理部２０６が、リモートコントローラ２２０に差し湯動作中または循環動作中の旨を表示することにより、ユーザが予期せずに高温水に接触することを避けることができる。

５０ 給湯管路
７０ 風呂給湯混合弁
８０ 風呂用給湯管路
８８ 風呂循環ポンプ（循環部）
９０ 風呂循環管路
１００、２００ 制御装置
１１０ 給湯機本体
１１３ 操作部（入力受付部）
１２０、２２０ リモートコントローラ
１３０ 貯湯式給湯機
１６０ 浴槽
１６０a 浴水

Claims (3)

1. 湯と水を混合し所望温度の温水を得る混合弁を備えた給湯配管と、
   前記給湯配管と前記温水が貯湯される浴槽とを連結し、前記浴槽と前記給湯配管の間で前記温水を循環させる循環部を有した風呂配管と、
   前記浴槽に貯湯される浴水の湯温の設定入力と、前記給湯配管から前記浴槽に高温の湯を給湯する差し湯機能の入力を受け付ける入力受付部と、
   前記差し湯機能の入力を受け付けた場合に、前記浴水の湯温よりも高温の差し湯を得るよう前記混合弁を調整し、前記差し湯を前記浴水に給湯する差し湯制御部と、
   前記差し湯の前記浴水への給湯が停止された場合に、前記循環部を動作させる循環制御部と、
   を備え、
   前記入力受付部は、前記差し湯機能の停止の入力をさらに受け付け、
   前記差し湯制御部は、前記差し湯の給湯中に、前記入力受付部が前記給湯動作の停止を受け付けた場合に、前記差し湯の給湯を停止するとともに前記循環部を動作させること、
   を特徴とする風呂給湯装置。
2. 前記循環部が動作している場合に、前記循環部が動作中である旨を報知する報知部を備えること、
   を特徴とする請求項１に記載の風呂給湯装置。
3. 前記循環部が動作している場合に、前記風呂配管内の高温湯排出のために前記循環部が動作中である旨を報知する報知部を備えること、
   を特徴とする請求項２に記載の風呂給湯装置。

Images