JP2020173064A - 風呂給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エア抜きを行うと高温水が循環口から供給されるので、火傷等の危険があり、適切な時期にエア抜きを行うことが課題であった。【解決手段】浴槽に前記湯張り経路及び前記バイパス管を介して、予め任意に定められた湯張り設定量の湯を前記浴槽の循環口から供給する湯張り運転を行う湯張り運転制御手段と、前記人感センサの検出結果に基づいて浴室に人がいるか否かを判定する在室判定手段と、湯張り運転中に前記バイパス管側から前記風呂熱交換器側に切り替えて前記風呂循環回路内のエア抜きを行うエア抜き制御手段とを設けた制御装置を備えた風呂給湯装置において、前記エア抜き制御手段は、第一の所定量の湯が湯張りされた後、前記在室判定手段で人が浴室にいないと判定した時、前記エア抜きを行うようにした。【選択図】図２

Description

本発明は、貯湯タンク内の温水との風呂熱交換により浴槽内の浴槽水の追焚きまたは保温を行う貯湯式給湯機に関するものである。

従来より、貯湯タンク内に設けた蛇管からなる風呂熱交換器と、浴槽と前記風呂熱交換器とを循環可能にした風呂循環回路と、前記風呂循環回路に設けられた風呂循環ポンプと、前記風呂循環回路を流れる浴槽水の温度を検出する風呂温度センサと、湯張り設定量の湯を浴槽に湯張りすると共に、湯張り設定量の２／３を湯張り後に風呂循環ポンプを駆動させることで風呂循環回路内のエア抜きを行う制御部とを備えた貯湯式給湯機がある（特許文献１）。

そして、前記風呂熱交換器内には、風呂加熱動作等で浴槽水を循環させたときに残った浴槽水が貯湯タンクの貯湯熱により加熱され、高温の残留水が残留することとなる。

特開２００６−１０１４６号公報

しかし、特許文献１のようなものでは、循環口よりも上に水面があることを判定する場合、湯張り運転を中断して循環ポンプを駆動させて水位を検出する必要があり、水位検出のために湯張り運転完了までの時間が長くなってしまうと共に、風呂熱交換器をバイパスするバイパス管が無いので、エア抜きを行うために風呂熱交換器内に残留した高温水を浴槽に供給することになり、人が浴槽にいた場合は火傷等の危険があるという課題があった。

また、循環口よりも上に水面がある場合は、浴槽の循環口からボコボコとエアがでる現象をユーザーが不快に感じる可能性があり、循環口よりも下に水面がある場合では、溜まった浴槽の湯に供給されて高温の湯が拡散されることなく、直接高温水が循環口から供給されるので、火傷等の危険があり、適切な時期にエア抜きを行うことが課題であった。

本発明は上記課題を解決するため、温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクから浴槽へ温水を供給する湯張り経路と、前記貯湯タンク内の湯水と循環する浴槽水とを熱交換させる風呂熱交換器と、前記湯張り経路と合流されるように構成されると共に、前記浴槽から風呂熱交換器に向かう風呂往き管および前記風呂熱交換器から前記浴槽へ向かう風呂戻り管とで構成され、前記風呂熱交換器と前記浴槽とを循環可能に接続する風呂循環回路と、前記風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、前記バイパス管側と前記風呂熱交換器側とを切り替える風呂三方弁と、浴槽水を循環させる風呂循環ポンプと、浴室内における人の動きを検出する人感センサを備え、前記浴槽に前記湯張り経路及び前記バイパス管を介して、予め任意に定められた湯張り設定量の湯を前記浴槽の循環口から供給する湯張り運転を行う湯張り運転制御手段と、前記人感センサの検出結果に基づいて浴室に人がいるか否かを判定する在室判定手段と、湯張り運転中に前記バイパス管側から前記風呂熱交換器側に切り替えて前記風呂循環回路内のエア抜きを行うエア抜き制御手段とを設けた制御装置を備えた風呂給湯装置において、前記エア抜き制御手段は、第一の所定量の湯が湯張りされた後、前記在室判定手段で人が浴室にいないと判定した時、前記エア抜きを行うようにした。

また、前記エア抜き制御手段は、前記第一の所定量の湯が湯張りされた後、前記在室判定手段で人が浴室にいると判定した時、前記エア抜きを行わず、そのまま前記湯張り運転を継続し、前記エア抜き制御手段は、前記循環口よりも水面が上であると共に、前記第一の所定量よりも多い第二の所定量の湯が湯張りされた後、前記エア抜きを行うようにした。

また、前記エア抜き制御手段は、前記エア抜き中に前記在室判定手段で人が浴室にいることを判定した時、前記風呂熱交換器側から前記バイパス管側に切り替えて、前記エア抜きを中断するようにした。

また、前記エア抜きを中断した時、前記エア抜きで供給した高温水を少なくとも人が火傷しない温度にまで下げるように湯水を注水するようにした。

また、前記エア抜き制御手段は、前記エア抜きが中断されていた場合、前記エア抜き制御手段は、前記循環口よりも水面が上であると共に、前記第一の所定量よりも多い第二の所定量の湯が湯張りされた後、前記エア抜きを行うようにした。

このように本発明によれば、第一の所定量の湯張り後、前記在室判定手段で人がいないことを判定している時、浴槽への供給を中断せずに前記風呂循環回路内のエア抜きを行っているので、エア抜きにより直接循環口から高温水が供給されてもユーザーが火傷する心配がないと共に、適切な時期にエア抜きが行われ、浴槽への供給を継続させることができ、湯張り運転完了までの時間を短縮させることができる。

この発明の第１実施例の概略説明図 この発明の第１実施例のフローチャート

次に、本発明の第１実施例を図面に基づいて説明する。
１は温水を貯湯する貯湯タンク、２は温水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、３は浴槽、４は浴槽に湯を供給する循環口である。

５は貯湯タンク１とヒートポンプユニット２を循環可能に接続する加熱循環回路で、加熱循環ポンプ６を有し貯湯タンク１の下部に接続されたヒーポン往き管及び貯湯タンク１上部に接続されたヒーポン戻り管より構成され、貯湯タンク１下部の冷水を、ヒーポン往き管を介してヒートポンプユニット２で加熱し、加熱された高温の温水をヒーポン戻り管で貯湯タンク１上部に戻して貯湯タンク１内に温水を加熱貯湯するものである。なお、貯湯タンク１の外周面には貯湯温度センサ７を有しており、この貯湯温度センサ７が所定温度以上を検出することで貯湯量を検知するものである。

８は貯湯タンク１に水を供給する給水管、９は貯湯タンク１内の温水を出湯する出湯管、１０は給水管８から分岐された給水バイパス管、１１は給水バイパス管１０からの冷水と出湯管９からの温水を設定温度になるように混合する給湯混合弁、１２は混合された設定温度の温水を給湯する給湯管、１３は給湯管１２の端部に設けられる給湯栓である。１４は給湯混合弁１１の下流に設けた給湯温度センサ、１５は給湯量をカウントする給湯流量センサである。なお、１６は水道圧を所定の圧力に減圧する減圧弁、１７は加熱されることによる過圧を逃がす圧力逃し弁である。

１８は風呂循環回路で、貯湯タンク１内に設けられた蛇管よりなる風呂熱交換器１９と浴槽３とを、浴槽３から風呂熱交換器１９に向かう風呂往き管１８ａ及び風呂熱交換器１９から浴槽３に向かう風呂戻り管１８ｂとで循環可能に接続するものである。そして、前回の追い焚き運転や保温運転等で、風呂熱交換器１９に浴槽水が残留している場合、貯湯タンク１内の貯湯熱と熱交換され加熱された高温の残留水が風呂熱交換器１９内に残る。

２０は風呂循環回路１８に設けられた風呂循環ポンプ、２１は流水の有無を検知する流水センサ、２２は風呂循環回路１８を流れる浴槽水の温度を検出する風呂温度センサ、２３は浴槽水の水圧から浴槽３内の水位を検出する水位センサであり、風呂循環回路１８途中の風呂循環ポンプ２０よりも上流側に設けられている。この水位センサ２３は、湯水の水圧から浴槽３内の水位を検出しているので、浴槽３の循環口４が露出してしまうと水位検出が行えないため、水位を検出するためには浴槽３の循環口４よりも水位が上である必要がある。

２４は風呂熱交換器１９をバイパスして風呂往き管１８ａと風呂戻り管１８ｂとを接続するバイパス管で、中間位置において三方が全て連通する風呂三方弁２５がバイパス管２４と風呂戻り管１８ｂの接続部に設けられ、風呂循環回路１８を流れる温水を風呂熱交換器１９に流すか否かを選択的に切換えるものである。

２６は給湯管１２途中から分岐されて風呂循環回路１８に接続され浴槽３への湯張りを行うための湯張り管、２７はこの湯張り管２６に設けられ浴槽３への湯張りの開始、停止を行う湯張り弁、２８は浴槽３への湯張り量をカウントする風呂流量センサである。

２９はヒートポンプユニット２の加熱制御を行う加熱制御部、３０は給湯および風呂の制御を行う制御装置で、貯湯温度センサ７、給湯温度センサ１４、給湯流量センサ１５、流水センサ２１、風呂温度センサ２２、水位センサ２３、風呂流量センサ２５の検出値が入力され、加熱循環ポンプ６、給湯混合弁１１、風呂循環ポンプ２０、湯張り弁２７を駆動するものである。

また、浴槽３へ湯を供給する湯張り運転の湯張り経路は、貯湯タンク１、出湯管９、給湯混合弁１１、給湯管１２、湯張り管２６、風呂往き管１８ａ、風呂三方弁２５、バイパス管２４、風呂戻り管１８ｂ、浴槽３である。

３１は制御装置３０と通信可能で、浴室内に設けられた浴室内リモコンであり、湯張り運転開始や湯張り運転の目標水位である設定水位や目標量である湯張り設定量を設定する操作部３２と、設定内容を表示する表示部３３と、湯張り運転が完了したことを報知する報知部３４と、浴室内における人の有無を検出する人感センサ３５とが設けられている。また３６は、浴室外に設けられた浴室外リモコンであり、浴室内リモコン３１同様に、操作部３２、表示部３３、報知部３４が設けられている。

人感センサ３５は、検出エリア内の熱源の温度変化量を検出する焦電センサであり、浴室に人がいることを検出する。具体的には、人感センサ３５は、人が移動したときや手足などを動かすことによる検出エリアの温度変化を検出することにより、浴室内に人が在室しているか否かを検出するものであり、人感センサ３５の検出結果に基づいて、制御装置３０に設けられた在室判定手段３７で浴室内への入室と浴室外への退室との判定を行う。

また、制御装置３０には、湯張り運転時の動作を制御する湯張り運転制御手段３８と、湯張り運転中にバイパス回路側から風呂熱交換器１９側に風呂三方弁２５を切り替えて風呂循環回路１８内のエア抜きを予め定められた所定のエア抜き量（ここでは１０Ｌ）分だけ行うエア抜き制御手段３９とを備えている。

このエア抜きでは、湯張り運転中に風呂三方弁２５でバイパス回路側から風呂熱交換器１９側に切り替えて、風呂循環回路１８内のエアを抜くと同時に風呂熱交換器１９内の高温に加熱された湯も浴槽に供給されるため、火傷等の危険がある。

また、浴槽３へ湯を供給する湯張り運転の湯張り経路は、貯湯タンク１、出湯管９、給湯混合弁１１、給湯管１２、湯張り管２６、風呂往き管１８ａ、風呂三方弁２５、バイパス管２４、風呂戻り管１８ｂ、浴槽３である。

また、湯張り運転中にエア抜きを行う場合のエア抜き経路は、貯湯タンク１、出湯管９、給湯混合弁１１、給湯管１２、湯張り管２６、風呂往き管１８ａ、風呂三方弁２５、風呂熱交換器１９、風呂戻り管１８ｂ、浴槽３である。

次に、沸き上げ運転について説明する。
沸き上げ要求があると、制御装置３０は、貯湯タンク１とヒートポンプユニット２を繋ぐ配管の途中にある加熱循環ポンプ６を駆動して、貯湯タンク１内下部から水をくみ上げ、ヒートポンプユニット２で温めて貯湯タンク１上部に戻す動作を続ける事により徐々に貯湯タンク１内の水が高温水へと沸き上げる。

次に、給湯動作について説明する。
給湯栓１３が開かれると給水管７から給水され、貯湯タンク１下部に流入すると共に給水バイパス管１０を通り、貯湯タンク１上部から押し出された高温水と給水バイパス管１０の給水が給湯混合弁１１で混ぜ合わされ、給湯設定温度と給湯温度センサ１４で検出された温度が同じなるように調整された湯水が給湯栓１３から給湯される。

また、湯張り運転について説明する。
浴室内リモコン３１および浴室外リモコン３６の操作部３２の湯張りスイッチが押されると制御装置３０は湯張り弁２７を開弁し、給水管８から給水を供給し、貯湯タンク１下部に流入すると共に給水バイパス管１０を通り、貯湯タンク１上部から押し出された高温水と給水バイパス管１０の給水が給湯混合弁１１で混ぜ合わされ、風呂設定温度と風呂温度センサ２２で検出された温度が同じになるように調整された湯水が浴槽３に流入されることで湯張りが開始される。そして、風呂流量センサ２８で流れた流量を検出して、流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分流れたら制御装置３０が湯張り弁２４を閉状態にすることで湯張り運転を完了し、風呂温度を自動で保温する自動保温運転に移行する。

次に湯張り運転中の風呂循環回路１８内のエア抜きについて図２のフローチャートに基づいて説明する。
制御装置３０に接続された浴室内リモコン及び浴室外リモコンにて湯張り運転が指示されることで、湯張り制御手段３９は前記湯張り経路から浴槽３への湯張り運転を開始する（Ｓ１）。

そして、風呂流量センサ２８で流れた流量の合計積算値が湯張り設定量の１／３である第一の所定量を湯張りしたあと（Ｓ２がＹｅｓ）、在室判定手段３７で浴室に人がいないことを判定した時（Ｓ３がＹｅｓ）、エア抜き制御手段３９は、バイパス回路側から風呂熱交換器１９側に風呂三方弁２５を切り替え、前記湯張り経路を前記エア抜き経路にし、風呂循環回路１８内に残留した空気を浴槽３の循環口４から放出するエア抜きを開始する（Ｓ４）。

このように、第一の所定量の湯張り後、在室判定手３７で人がいないことを判定している時、浴槽３への供給を中断せずに風呂循環回路１８内のエア抜きを行っているので、エア抜きにより直接循環口４から高温水が供給されてもユーザーが火傷する心配がないと共に、適切な時期にエア抜きが行われ、浴槽３への供給を継続させることができ、湯張り運転完了までの時間を短縮させることができる。

また、エア抜き中に在室判定手段３７が浴室に人がいないと判定したまま（Ｓ５がＹｅｓ）、所定のエア抜き量（ここでは１０Ｌ）分のエア抜きを行ったら（Ｓ６がＹｅｓ）、エア抜き制御手段３９は、風呂熱交換器１９側からバイパス管２４側に風呂三方弁２５を切り替え、前記エア抜き経路を前記湯張り経路にし、エア抜きを完了し（Ｓ７）、湯張り経路での湯張り運転を継続する。

そして、風呂流量センサ２８で流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分になるように湯張りし（Ｓ８）、風呂温度センサ２２で風呂の温度を確認し（Ｓ９）、風呂設定温度ではなかった場合（Ｓ９がＮｏ）、風呂設定温度に達するように追い焚き運転で加熱し（Ｓ１０）、湯張り運転完了する（Ｓ１１）。

また、風呂設定温度であった場合（Ｓ９がＹｅｓ）、そのまま湯張り運転を完了する（Ｓ１１）。

また、風呂流量センサ２８で流れた流量の合計積算値が湯張り設定量の１／３を湯張りしたあと（Ｓ２がＹｅｓ）、在室判定手段３７で浴室に人がいることを判定した時（Ｓ３がＮｏ）、エア抜きを行わず、循環口４よりも水面が上になるまで湯張り運転経路での湯張り運転を続ける（Ｓ１２）。

そして、風呂流量センサ２８で流れた流量の合計積算値が循環口よりも水面が上になる流量である第二の所定量を超えた時、湯張り運転を中断し、風呂循環ポンプ２０で浴槽水を循環させて水位センサ２３の検出値を確認し（Ｓ１３）、循環口４よりも水面が上である場合（Ｓ１３がＹｅｓ）、エア抜き制御手段３９は、バイパス回路側から風呂熱交換器１９側に風呂三方弁２５を切り替え、前記湯張り経路を前記エア抜き経路にし、風呂循環回路１８内に残留したエアを浴槽３の循環口４から放出するエア抜きと共にエア抜きを開始する（Ｓ１４）。

また、循環口４よりも水面が下である場合（Ｓ１３がＮｏ）、浴槽３の排水栓が開いている可能性があることを浴室内リモコン３１及び浴室外リモコン３６の報知部３４から「栓抜けお知らせ」の旨を報知する（Ｓ１５）。

所定のエア抜き量（ここでは１０Ｌ）分のエア抜きを行ったら（Ｓ１６がＹｅｓ）、エア抜き制御手段３９は、風呂熱交換器１９側からバイパス管２４側に風呂三方弁２５を切り替え、前記エア抜き経路を前記湯張り経路にし、エア抜きを完了し（Ｓ１７）、湯張り経路での湯張り運転を継続する。

そして、風呂流量センサ２８で流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分になるように湯張りし（Ｓ８）、風呂温度センサ２２で風呂の温度を確認し（Ｓ９）、風呂設定温度ではなかった場合（Ｓ９がＮｏ）、風呂設定温度に達するように追い焚き運転で加熱し（Ｓ１０）、湯張り運転完了する（Ｓ１１）。

また、風呂設定温度であった場合（Ｓ９がＹｅｓ）、そのまま湯張り運転を完了する（Ｓ１１）。

このように、第一の所定量の湯張り後、在室判定手段３７で人が浴室にいることを判定している時、エア抜きによる高温水の供給で火傷等の危険があるため、ここではエア抜きを行わず、第二の所定量に達したことを水位センサ２３で検出したあと、エア抜きを行っているので、確実に循環口４よりも水面が上であることにより、エア抜きにより循環口４から供給された高温水は浴槽３内の浴槽水に拡散されるため火傷等を負うことを抑制することができる。

また、湯張り運転完了直前ではなく、循環口４よりも水面が上になるという時期にエア抜きを行うことによって、湯張り運転完了よりも少し早めに入浴を開始してしまうユーザーがいることを鑑みての動作であり、湯張り運転完了直前の入浴中に循環口４からボコボコと音をたてて、風呂循環回路１８内に溜まったエアが浴槽水内に放出されることで、ユーザーが不快な思いをさせるのを低減させることができる。

また、Ｓ４でエア抜き運転が開始されたあと（Ｓ４）、在室判定手段３７で浴室に人が入室したこと判定した時（Ｓ５がＮｏ）、エア抜き制御手段３９は、風呂熱交換器１９側からバイパス管２４側に風呂三方弁２５を切り替え、前記エア抜き経路を前記湯張り経路にし、エア抜きを中断し（Ｓ１８）、制御装置３０は、エア抜きにより浴槽３内に供給された風呂熱交換器１９内の高温水を人が火傷しないような温度になるように給湯混合弁１１を制御し、注水する（Ｓ１９）。そしてＳ１３へ進む。

このように、第一の所定量を湯張り後、在室判定手段３７で浴室に人がいないという判定でエア抜きを行ったとして、エア抜き中に在室判定手段３７で浴室に人が入ってきたことを判定した時、エア抜きを中断することで、循環口４からの高温水の供給を中断し、火傷の可能性が低減する第二の所定量に達するのを待ってからエア抜きを再開することで、ユーザーが所望するタイミングに合わせてエア抜きの時期を決定することができる。

また、最初のエア抜き時に循環口４から風呂熱交換器１９内に溜まった高温水を供給しているので、そのままユーザーが入浴すると熱すぎて不快に感じることを抑制するために、少なくとも人が火傷しない温度にまで下げるように湯水を注水するようにしたことで、ユーザーがいつ入浴しても安全な湯張り運転及びエア抜きを行うことができる。

なお、本発明はこの第１実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変する事を妨げるものではなく、例えば貯湯タンク内１の温水を沸かし上げる電熱ヒータを貯湯タンク１内に有した公知の電気温水器でもよい。

また、本発明の実施例では、エア抜きは所定のエア抜き量分で行っているが、所定時間エア抜きを継続させるものでも良い。

また、第一の所定量を湯張り後、在室判定手段３７で浴室に人がいないという判定でエア抜きを行ったとして、エア抜き中に在室判定手段３７で浴室に人が入ってきたことを判定した時、エア抜きを中断し、第二の所定量に達したときに行うエア抜きも所定のエア抜き量の１０Ｌずつ行っているが、一回目のエア抜きと２回目のエア抜きとを合わせて１０Ｌとしても良く、新たにエア抜き完了を判定するエア抜き完了判定手段を制御装置３０に設け、その判定結果でエア抜き量を判定するようなものでも良い。

１ 貯湯タンク
３ 浴槽
４ 循環口
１８ 風呂循環回路
１８ａ 風呂往き管
１８ｂ 風呂戻り管
１９ 風呂熱交換器
２０ 風呂循環ポンプ
２４ バイパス管
２５ 風呂三方弁
３０ 制御装置
３１ 浴室内リモコン
３５ 人感センサ
３６ 浴室外リモコン
３７ 在室判定手段
３８ 湯張り制御手段
３９ エア抜き制御手段

Claims (5)

1. 温水を貯湯する貯湯タンクと、前記貯湯タンクから浴槽へ温水を供給する湯張り経路と、前記貯湯タンク内の湯水と循環する浴槽水とを熱交換させる風呂熱交換器と、前記湯張り経路と合流されるように構成されると共に、前記浴槽から風呂熱交換器に向かう風呂往き管および前記風呂熱交換器から前記浴槽へ向かう風呂戻り管とで構成され、前記風呂熱交換器と前記浴槽とを循環可能に接続する風呂循環回路と、前記風呂熱交換器をバイパスするバイパス管と、前記バイパス管側と前記風呂熱交換器側とを切り替える風呂三方弁と、浴槽水を循環させる風呂循環ポンプと、浴室内における人の動きを検出する人感センサを備え、
   前記浴槽に前記湯張り経路及び前記バイパス管を介して、予め任意に定められた湯張り設定量の湯を前記浴槽の循環口から供給する湯張り運転を行う湯張り運転制御手段と、前記人感センサの検出結果に基づいて浴室に人がいるか否かを判定する在室判定手段と、湯張り運転中に前記バイパス管側から前記風呂熱交換器側に切り替えて前記風呂循環回路内のエア抜きを行うエア抜き制御手段とを設けた制御装置を備えた風呂給湯装置において、
   前記エア抜き制御手段は、第一の所定量の湯が湯張りされた後、前記在室判定手段で人が浴室にいないと判定した時、前記エア抜きを行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の風呂給湯装置。
2. 前記エア抜き制御手段は、前記第一の所定量の湯が湯張りされた後、前記在室判定手段で人が浴室にいると判定した時、前記エア抜きを行わず、そのまま前記湯張り運転を継続し、前記エア抜き制御手段は、前記循環口よりも水面が上であると共に、前記第一の所定量よりも多い第二の所定量の湯が湯張りされた後、前記エア抜きを行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の風呂給湯装置。
3. 前記エア抜き制御手段は、前記エア抜き中に前記在室判定手段で人が浴室にいることを判定した時、前記風呂熱交換器側から前記バイパス管側に切り替えて、前記エア抜きを中断するようにしたことを特徴とする請求項１記載の風呂給湯装置。
4. 前記エア抜きを中断した時、前記エア抜きで供給した高温水を少なくとも人が火傷しない温度にまで下げるように湯水を注水するようにしたことを特徴とする請求項３記載の風呂給湯装置。
5. 前記エア抜き制御手段は、前記エア抜きが中断されていた場合、前記エア抜き制御手段は、前記循環口よりも水面が上であると共に、前記第一の所定量よりも多い第二の所定量の湯が湯張りされた後、前記エア抜きを行うようにしたことを特徴とする請求項３または４記載の風呂給湯装置。

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