JP6707006B2 - 風呂給湯機 - Google Patents

Description

この発明は、浴槽へ湯張りを行う風呂給湯機に関するものである。

従来より、この種の貯湯式給湯機は、水道から供給した水を加熱手段で温め、温めた湯水を貯湯タンク等に蓄え、貯湯タンク内の湯水を風呂に給湯することで風呂湯張りを行っていた。

また、冬の寒い時期では浴槽の湯を温めても浴室は寒く、暖房器具で暖められた部屋から浴室の寒い場所に移動することによるヒートショックが原因でおきる事故を防止または抑制する機能をもった貯湯式給湯機が知られていた。

例えば、浴室に備えたリモコンと浴室外に備えたリモコンにそれぞれ設けた温度センサで検出した温度差が予め定められた温度差よりも大きい場合はユーザにヒートショックの危険があることを注意喚起するものがあった（特許文献１）。

特開２０１１−２４７５５１号公報

しかし、特許文献１のようなものでは、注意喚起を行ってユーザに注意を促すだけで、ヒートショックを回避する具体的な手段が示されていなかった。

本発明は上記課題を解決するため、ユーザが操作することで、給湯設定温度と風呂設定温度及び湯張りの設定量である風呂設定量を適宜変更できる操作部と、前記操作部で設定した内容を確認及びユーザに所定の動作を促す報知するための表示部と、湯張り完了報告やユーザに所定の動作を促すためのスピーカーとを有したリモコンと、浴槽へ湯張りする湯張り運転の制御を行う制御装置と、を設けた風呂給湯機において、前記制御装置には、通常湯張り運転開始時に外気温度あるいは浴室温度が低い場合は、前記通常湯張り運転を暖房湯張り運転に切り替えると共に暖房湯張り運転の制御を行う暖房湯張り運転制御手段を設け、前記暖房湯張り運転制御手段は、前記暖房湯張り運転開始時に、浴槽の蓋を開けておくことを促す報知を前記表示部と前記スピーカーとで行い、湯張り温度を任意に定められた風呂設定温度よりも高温の所定暖房温度にして湯の供給を開始するようにした。

また、前記暖房湯張り運転制御手段は、前記暖房湯張り運転を開始し、第一の所定量の湯を供給したら、前記暖房湯張り運転制御手段は、任意に定められた風呂設定量もしくは風呂設定水位の時に浴槽内の湯が前記風呂設定温度になるように湯張り温度を調整して供給を続け、前記風呂設定量もしくは前記風呂設定水位に達すると、供給を停止して暖房湯張り運転を終了させるようにした。

また、前記暖房湯張り運転制御手段は、前記暖房湯張り運転を開始し、第二の所定量に達したら、前記暖房湯張り運転制御手段は、第三の所定量の時に浴槽内の湯が前記風呂設定温度になるように、湯張り温度を少なくとも任意に定められた風呂設定温度よりも低温の所定調整温度にして供給を続け、その後第三の所定量に達したら湯張り温度を風呂設定温度にして供給を続け、風呂設定量もしくは風呂設定水位に達すると、供給を停止して暖房湯張り運転を終了させるようにした。

また、前記暖房湯張り運転制御手段は、暖房湯張り運転による浴室の温度上昇が所定上昇温度以上であるか確認し、前記暖房湯張り運転が終了すると、前記所定上昇温度未満の場合はヒートショックの危険がある旨の注意喚起の報知を行うようにした。

このように請求項１の発明によれば、外気温あるいは浴室温度が所定温度より低い場合は、風呂の蓋を開けるように報知することで、湯が風呂内に供給された時に発生する蒸気で浴室内の温度を上昇させてヒートショックを防止し、外気温あるいは浴室温度が所定温度より低い場合は、ヒートショックの危険がないので報知を行わないので、使い勝手の良いヒートショック防止を行うことができる。

また、請求項２の発明によれば、前記暖房湯張り運転は、先に風呂設定温度よりも高い温度の湯で湯張りするため、冷たい風呂底部に高温湯の湯が流入し、蒸気を大量に発生させることができ、浴室の温度及び湿度を上昇させ、第一の所定量の湯を供給したら、その後、風呂設定温度及び風呂設定量の湯張りが完了する時には風呂温度が風呂設定温度になるように前記湯張り混合弁の開度を調整し浴槽への供給を続けるので、ユーザが所望の湯張りを完了させることができると共に、浴室内の温度を上昇させて寒い時期の温度変動によるヒートショックを防止することができる。

また、請求項３の発明によれば、前記暖房湯張り運転は、先に風呂設定温度よりも高い温度の湯で湯張りするため、冷たい風呂底部に高温湯の湯が流入し、蒸気を大量に発生させることができ、浴室の温度及び湿度を上昇させると共に、第三の所定量に達した時には風呂設定量もしくは風呂設定水位には達してしなくとも風呂設定温度の湯にすることができるので、浴室内の温度を上昇させて寒い時期の温度変動によるヒートショックを防止することができると共に、湯張り途中に入浴を希望するユーザがいても、早期に設定温度の湯を供給することができるので高温による火傷などの危険を抑制することができる。

また、請求項４の発明によれば、暖房湯張り運転の開始から終了までの浴室の上昇温度が所定上昇温度以上かを確認し、暖房湯張り運転が終了した時、前記所定上昇温度未満の場合はヒートショックの危険がある旨の注意喚起の報知を行うようにしたことで、風呂の蓋を開け忘れた等の理由で、浴室の温度が上昇しきらなかった場合でも、ユーザにヒートショックの危険があることを知らせることができる。

本発明の第１実施形態の貯湯式給湯機の概略構成図 本発明の第１実施形態を説明するためのフローチャート図 本発明の第２実施形態を説明するためのフローチャート図 本発明の暖房湯張り運転終了時の報知を説明するためのフローチャート図

本発明の貯湯式給湯機の第一実施形態を図１に基づいて説明する。
１は湯水を貯湯する貯湯タンク、２は貯湯タンク１に給水する給水管、３は貯湯タンク１下部からくみ上げた水を加熱するヒートポンプ式加熱手段、４は貯湯タンク１上部に接続された出湯管である。

５は給水管２の途中で分岐する給湯用給水バイパス管、６は貯湯タンク１から取り出した高温水と給湯用給水バイパス管５の給水を適宜の比率で混合して給湯設定温度に調整する給湯混合弁、７は給湯混合弁６で混合された湯水が流れる給湯管、８は給湯管７を流れる流量を検出する給湯フローセンサ、９は給湯管６を流れる湯水の温度を検出する給湯温度センサ、１０はユーザが開閉を行うシャワー等の給湯栓である。

１１は給水管２の途中で分岐する湯張り用給水バイパス管、１２は取り出した貯湯タンク１の高温水と風呂用給水バイパス管１１の給水を適宜の比率で混合して風呂設定温度に調整する湯張り混合弁、１３は湯張り混合弁１２で混合された湯水が流れる湯張り管、１４は湯張り管１３を流れる流量を検出する湯張りフローセンサ、１５は湯張り管１３の開閉を行う電磁弁、１６は湯張り管１３を流れる湯水の温度を検出する湯張り温度センサ、１７は浴槽である。

１８は風呂の追い焚き経路である風呂配管、１９は風呂往き温度を検出する風呂往き温度センサ、２０は貯湯タンク１上部の湯水と熱交換するために設けられた風呂熱交換器、２１は風呂配管１８の途中で風呂熱交換器２０を迂回するように流路の切り替えを行う風呂三方弁である。

２２はマイコン等からなる、各センサの出力に基づいて所定の演算を行い機器の運転を制御する制御装置、２３は温度変更手段、２４はユーザが操作することで、給湯及び風呂の設定温度である給湯設定温度と風呂設定温度及び湯張りの設定量である風呂設定量を適宜変更できる操作部を有し、操作した内容を制御装置２２に通信可能に接続されたリモコン、２５は風呂湯張りスイッチ、２６はリモコン２４で設定した内容を確認及び報知するための表示部、２７は制御装置２２で演算した結果に基づき、湯張り完了報告やユーザに所定の動作を促すことを報知するスピーカー、２８はリモコン２４内部に設けられた浴室内の温度を検出する浴室温度センサである。また、ユーザに所定の動作を促す表示部２６とスピーカー２７は総称して報知部とする。

２９は、浴室の温度が低いと制御装置２２が判断したときに通常湯張り運転を、浴室の温度を上昇させる暖房湯張り運転に切り替えると共に、暖房湯張り運転の制御を行う暖房湯張り運転制御手段である。

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貯湯タンク１とヒートポンプ式加熱手段３を繋ぐ配管の途中にある図示しない循環ポンプが駆動して、貯湯タンク１内下部から水をくみ上げ、ヒートポンプ式加熱手段３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られる。

次に、給湯動作ついて説明する。
給湯栓１０が開かれると給水管２から給水され、貯湯タンク１下部に流入すると共に、給湯用給水バイパス管５を通り、貯湯タンク１上部から押し出された高温水と給湯用給水バイパス管５の給水が給湯混合弁７で混ぜ合わされ、給湯設定温度と給湯温度センサ９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１０から給湯される。

また、通常湯張り運転について説明する。
リモコン２４の風呂湯張りスイッチ２５が押されると制御装置２２が電磁弁１５を開状態にして、給水管２から給水を供給し、貯湯タンク１下部に流入すると共に、湯張り用給水バイパス管１１を通り、貯湯タンク１上部から押し出された高温水と湯張り用給水バイパス管１１の給水が湯張り混合弁１２で混ぜ合わされ、風呂設定温度と湯張り温度センサ１６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風呂三方弁２１で風呂熱交換器２０を迂回して浴槽１７に流入されることで湯張りが開始される。そして、湯張りフローセンサ１４で流れた流量を検出して、流れた流量の合計積算値が風呂設定量分流れたら制御装置２２が電磁弁１５を閉状態にすることで湯張り運転を終了する。

次に、浴室の暖房と湯張りを同時に行う暖房湯張りの第１の実施例について図２のフローチャート図に基づいて詳しく説明する。

風呂湯張りスイッチ２６が押されると（Ｓ１）、制御装置２２はリモコン２４に設けた浴室温度センサ２８で検出した浴室温度あるいは外気温度センサで検出した外気温等の検出温度が所定温度以下（ここでは１５℃以下）であるかを確認する（Ｓ２）。

もし、所定温度以下である場合（Ｓ２がＹｅｓ）、暖房湯張り運転制御手段２９は、浴室内が寒く、ヒートショックの危険があると判断し、通常湯張り運転を暖房湯張り運転に切り替える。まず、暖房湯張り運転制御手段２９は、リモコン２４の表示部２６及びスピーカー２７でユーザに風呂の蓋を開くように報知して（Ｓ３）、湯張り混合弁１２を風呂設定温度（ここでは４２℃）よりも高く、浴室に蒸気を大量に発生させることができる予め定められた所定暖房温度（ここでは５０℃）になるように開度を開き（Ｓ４）、電磁弁を開弁し、暖房湯張りを開始する（Ｓ５）。その後、暖房湯張り運転開始から第一の所定量（ここでは１００Ｌ）なったら（Ｓ６）、湯張り温度を少なくとも風呂設定温度よりも低い所定調整温度（ここでは３８℃）にし、風呂設定温度及び風呂設定量に湯張りが完了するように湯張り混合弁１２の開度を調整する（Ｓ７）。

ここで、所定調整温度の計算方法について説明します。予め任意に決められた風呂設定温度を４２℃で風呂設定量を３００Ｌ、少なくとも浴室内に蒸気を発生させるための予め定められた所定暖房温度を５０℃、湯張り温度の切り替えタイミングである第一の所定量を１００Ｌとしたとき、以下の計算式で第一の所定量後から給湯設定温度にするために行う所定調整温度であるｘ℃を算出する。１００Ｌ×（５０℃―４２℃）＝２００Ｌ×（４２℃−ｘ℃）の式により、ｘ℃＝３８℃と所定調整温度を求めることができる。

そして、制御装置２２は風呂設定温度（ここでは４２℃）及び風呂設定量（ここでは３００Ｌ）に達したことを確認し（Ｓ８）、風呂設定温度及び風呂設定量に達していたら（Ｓ８がＹｅｓ）、電磁弁１５を閉状態にして、浴槽１７への供給を停止する（Ｓ９）。

このように、暖房湯張り運転は、先に風呂設定温度よりも高い温度の湯で湯張りするため、冷たい風呂底部に高温湯の湯が流入し、蒸気を大量に発生させることができ、浴室の温度及び湿度を上昇させ、その後風呂設定温度及び風呂設定量の湯張りが完了するように湯張り混合弁１２の開度を調整し浴槽１７への供給を続けるので、ユーザが所望の湯張りを完了させることができると共に、浴室内の温度を上昇させて寒い時期の温度変動によるヒートショックを抑制することができる。

また、風呂湯張りスイッチ２５が押されると、浴室が寒く、ヒートショックが起きる危険性があるかを暖房湯張り運転制御手段２９が判断し、ヒートショックの危険がある場合は自動で通常湯張り運転を暖房湯張り運転に切り替えるためユーザが毎日のように設定する手間が省けると共に、もし、蓋を開けるのを忘れてしまったとしても完了時にはユーザが所望した風呂設定温度及び風呂設定量で湯張りを行うことができる。

また、所定温度以下ではない場合（Ｓ２がＮｏ）、制御装置２２は湯張り混合弁１２の開度を風呂設定温度に対応する開度に開き（Ｓ１０）、電磁弁１５を開弁し、通常湯張り運転を開始する（Ｓ１１）。その後、風呂設定温度及び風呂設定量に達したことを確認し（Ｓ１２）、電磁弁１５を閉状態にして、浴槽１７への供給を停止する（Ｓ１３）。

このように、浴室温度が高く、ヒートショックの危険がないと制御装置２２が判断したときは必要の無い暖房湯張り運転を行わずに通常湯張り運転を開始させることができるので、ユーザがわざわざ浴室の温度を確認しに行くなどで運転を切り替える必要がなく、使い勝手の良い湯張り運転を行うことができる。

そして、暖房湯張り運転及び通常湯張り運転が完了すると、表示部２６及びスピーカー２７で湯張り運転が終了したことをユーザに報知する（Ｓ１４）。

次に、前記暖房湯張りの第２実施例について図３のフローチャート図に基づいて説明する。

風呂湯張りスイッチ２５が押されると（Ｓ１５）、制御装置２２はリモコン２４に設けた浴室温度センサ２８で検出した浴室温度が所定温度以下（ここでは１５℃以下）であるかを確認する（Ｓ１６）。

もし、所定温度以下である場合（Ｓ１６がＹｅｓ）、暖房湯張り運転制御手段２９は、浴室内が寒く、ヒートショックの危険があると判断し、通常湯張り運転を暖房湯張り運転に切り替える。まず、暖房湯張り運転制御手段２９は、リモコン２４の表示部２６及びスピーカー２７でユーザに風呂の蓋を開くように報知して（Ｓ１７）、湯張り混合弁１２を設定温度（ここでは４２℃）よりも高く、浴室に蒸気を大量に発生させることができる予め定められた所定暖房温度（ここでは５０℃）になるように開度を開き（Ｓ１８）、電磁弁１５を開弁し、暖房湯張りを開始する（Ｓ１９）。その後、暖房湯張り開始から第二の所定量（ここでは７５Ｌ）に達したら（Ｓ２０）、第二の所定量湯張り後から第三の所定量（ここでは７５Ｌ、積算湯張り量は１５０Ｌ）に達するまでの間に風呂設定温度となるように、湯張り温度を少なくとも風呂設定温度よりも低い所定調整温度（ここでは３４℃）になるように開度を開き、前記所定調整温度で供給を続ける（Ｓ２１）。

ここで、所定調整温度の算出方法について説明します。予め任意に決められた風呂設定温度を４２℃で風呂設定量を３００Ｌ、少なくとも浴室内に蒸気を発生させる予め定められた所定暖房温度を５０℃、湯張り温度の切り替えタイミングである第二の所定量と、第二の所定量湯張り後から第三の所定量までをそれぞれ７５Ｌとしたときは、以下の計算式で第二の所定量湯張り後から第三の所定量までの間に給湯設定温度にするために行う所定調整温度であるｘ℃を算出する。７５Ｌ×（５０℃―４２℃）＝７５Ｌ×（４２℃−ｘ℃）の式により、ｘ℃＝３４℃と所定調整温度を求めることができる。

そして、第三の所定量に達したら（Ｓ２２）、湯張り混合弁１２の開度を任意に設定された風呂設定温度に対応する開度にして供給を続ける（Ｓ２３）。

そして、制御装置２２は風呂設定温度（ここでは４２℃）及び風呂設定量（ここでは３００Ｌ）に達したことを確認し（Ｓ２４）、風呂設定温度及び風呂設定量に達していたら（Ｓ２４がＹｅｓ）、電磁弁１５を閉状態にして、浴槽１７への供給を停止する（Ｓ２５）。

このように、暖房湯張り運転は、先に風呂設定温度よりも高い温度の湯で湯張りするため、冷たい風呂底部に高温湯の湯が流入し、蒸気を大量に発生させることができ、浴室の温度及び湿度を上昇させ、その後風呂設定温度及び風呂設定量の湯張りが完了するように湯張り混合弁１２の開度を調整し浴槽１７への供給を続けるので、ユーザが所望の湯張りを完了させることができると共に、浴室内の温度を上昇させて寒い時期の温度変動によるヒートショックを防止することができると共に、湯張り途中に入浴を希望するユーザがいても、早期に設定温度の湯を供給することができるので高温による火傷などの危険を抑制することができる。

また、風呂湯張りスイッチ２５が押されると、浴室が寒く、ヒートショックが起きる危険性があるかを暖房湯張り運転制御手段２９が判断し、ヒートショックの危険がある場合は自動で通常湯張り運転を暖房湯張り運転に切り替えるためユーザが毎日のように設定する手間が省けると共に、もし、蓋を開けるのを忘れてしまったとしても完了時にはユーザが所望した風呂設定温度及び風呂設定量で湯張りを行うことができる。

また、所定温度以下ではない場合（Ｓ１６がＮｏ）、制御装置２２は湯張り混合弁１２の開度を風呂設定温度に対応する開度に開き（Ｓ２６）、電磁弁１５を開弁し、通常湯張り運転を開始する（Ｓ２７）。その後、風呂設定温度及び風呂設定量に達したことを確認し（Ｓ２８）、電磁弁１５を閉状態にして、浴槽１７への供給を停止する（Ｓ２９）。

このように、浴室温度が高く、ヒートショックの危険がないと制御装置２２が判断したときは必要の無い暖房湯張り運転を行わずに通常湯張り運転を開始させることができるので、ユーザがわざわざ浴室の温度を確認しに行くなどで運転を切り替える必要がなく、使い勝手の良い湯張り運転を行うことができる。

暖房湯張り運転及び通常湯張り運転が完了すると、表示部２６及びスピーカー２７で湯張り運転が終了したことをユーザに報知する（Ｓ３０）。

また、暖房湯張り運転終了時の注意喚起について図４のフローチャートに基づいて説明する。

暖房湯張り運転が終了すると（Ｓ３１）、暖房湯張り運転制御手段２９は暖房湯張り開始時と湯張り運転終了時の浴室の温度変化が所定上昇温度未満（ここでは５℃）であるかを確認し（Ｓ３２）、所定上昇温度未満であった場合は（Ｓ３２がＹｅｓ）、ユーザが湯張り開始時に浴槽の蓋を開け忘れた等で、充分に浴室の昇温ができていないと考えられるので、ユーザにヒートショックの危険があると判断し、ユーザに注意喚起を行うと共に湯張りが完了したことを報知する（Ｓ３３）。

また、所定上昇温度以上であった場合は（Ｓ３２がＮｏ）、浴室の温度が上昇し、安全に入浴ができると判断して、湯張りの完了のみを報知する（Ｓ３４）。

このように、もし暖房湯張り運転を行ったにも関わらず、浴槽１７の蓋を開けなかった等で、浴室温度が上昇しなかった場合でも、ユーザに注意喚起を行うと共に湯張り完了を報知することで、確実にヒートショックを防止することができる。

なお、本発明は第１及び第２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、今回はヒートポンプ式貯湯給湯機を用いて説明したが、貯湯タンク１内にヒーターを設けたものでもよいものとする。また、本発明ではリモコン２４に設けた浴室温度センサ２８で浴室の状況を確認していたが、ヒートポンプ式加熱手段３を備えた室外機で外気温を検出し、検出温度が低くヒートショックの危険がある場合には通常湯張りか暖房湯張りを切り替えるようにしても良いものである。

また、第１実施例の第一の所定量は、風呂設定量３００Ｌを参照して、風呂設定量の１／３湯張り量を第一の所定量としており、第２実施例の第二の所定量、第三の所定量は、風呂設定量３００Ｌを参照して、風呂設定量の１／４湯張り量を第二の所定量、風呂設定量の１／２湯張り量を第三の所定量としているが、この所定量の値は要旨を変更しない範囲で適宜値を変えても良いものである。

また、本実施例は第一の所定量、第二の所定量、第三の所定量のように湯張りフローセンサ１４で算出した湯張り量で、暖房湯張り運転の湯張り温度の切り替えを行う前記所定量をカウントしていたが、湯張り開始して湯張りフローセンサ１４がＯＮになっている経過時間で、前記所定量をカウントしても同様の効果が得られる。また、任意でユーザが変更した風呂設定量や風呂設定温度に応じて、所定量や所定温度、所定暖房温度、所定調整温度は要旨を変更しない範囲で適宜値を変えても良いものである。

１ 貯湯タンク
２ 給水管
４ 出湯管
１２ 湯張り混合弁
１３ 湯張り管
１４ 湯張りフローセンサ
１７ 浴槽
２２ 制御装置
２３ 温度変更手段
２４ リモコン
２６ 表示部
２７ スピーカー
２８ 浴室温度センサ
２９ 暖房湯張り運転制御手段

Claims (4)

1. ユーザが操作することで、給湯設定温度と風呂設定温度及び湯張りの設定量である風呂設定量を適宜変更できる操作部と、前記操作部で設定した内容を確認及びユーザに所定の動作を促す報知するための表示部と、湯張り完了報告やユーザに所定の動作を促すためのスピーカーとを有したリモコンと、浴槽へ湯張りする湯張り運転の制御を行う制御装置と、を設けた風呂給湯機において、
   前記制御装置には、通常湯張り運転開始時に外気温度あるいは浴室温度が低い場合は、前記通常湯張り運転を暖房湯張り運転に切り替えると共に暖房湯張り運転の制御を行う暖房湯張り運転制御手段を設け、
   前記暖房湯張り運転制御手段は、前記暖房湯張り運転開始時に、浴槽の蓋を開けておくことを促す報知を前記表示部と前記スピーカーとで行い、湯張り温度を任意に定められた風呂設定温度よりも高温の所定暖房温度にして湯の供給を開始するようにしたことを特徴とする風呂給湯機。
2. 前記暖房湯張り運転制御手段は、前記暖房湯張り運転を開始し、第一の所定量の湯を供給したら、前記暖房湯張り運転制御手段は、任意に定められた風呂設定量もしくは風呂設定水位の時に浴槽内の湯が前記風呂設定温度になるように湯張り温度を調整して供給を続け、前記風呂設定量もしくは前記風呂設定水位に達すると、供給を停止して暖房湯張り運転を終了させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の風呂給湯機。
3. 前記暖房湯張り運転制御手段は、前記暖房湯張り運転を開始し、第二の所定量に達したら、前記暖房湯張り運転制御手段は、第三の所定量の時に浴槽内の湯が前記風呂設定温度になるように、湯張り温度を少なくとも任意に定められた風呂設定温度よりも低温の所定調整温度にして供給を続け、その後第三の所定量に達したら湯張り温度を風呂設定温度にして供給を続け、風呂設定量もしくは風呂設定水位に達すると、供給を停止して暖房湯張り運転を終了させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の風呂給湯機。
4. 前記暖房湯張り運転制御手段は、暖房湯張り運転による浴室の温度上昇が所定上昇温度
   以上であるか確認し、前記暖房湯張り運転が終了すると、前記所定上昇温度未満の場合は
   ヒートショックの危険がある旨の注意喚起の報知を行うようにしたことを特徴とする請求
   項２または３のいずれか１項記載の風呂給湯機。

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