JP2009109179A - 風呂加熱装置及びそれを備えたヒートポンプ給湯機 - Google Patents

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Tetsuei Kuramoto
Yoshitsugu Nishiyama
Masahiro Ohama
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常子 今川
哲英 倉本
昌宏 尾浜
照夫 山本
吉継 西山
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Abstract

【課題】浴槽内のお湯の温度検出の動作回数を削減することによって省エネルギーを図りつつ、入浴時の快適性を損なわない風呂加熱装置を提供すること。
【解決手段】浴槽1と、浴槽1内の湯が循環する水循環路3と、浴室内の人体を検出する人体検知手段9と、前記浴槽1内に湯が張られている場合に前記浴槽1内の湯の温度を上昇させる風呂保温手段と、制御装置6とを備え、前記人体検知手段9が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記風呂保温手段の運転制御を変更することを特徴とする風呂加熱装置で、浴槽1内のお湯の温度検出の動作回数が減るため省エネルギーが図られ、また、浴室内の人体を検出して風呂保温手段の運転制御を変更することで、浴槽1に入浴後より事前に風呂保温手段を動作させることができるため、入浴の際の快適性も保つことができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、浴槽内の湯温を一定温度に保つ機能を有する風呂加熱装置に関するものである。

従来、浴槽内の湯温を一定の温度に保つための風呂加熱装置では、所定の時間間隔毎に、浴槽の湯を循環させる循環ポンプを起動させ、一定流量の湯を循環させた後、水循環路に設置されている温度センサにより湯温を検知し、検知した温度が湯の設定温度よりも低い場合に、再度、循環ポンプと加熱装置を起動させて浴槽内の湯温を上昇させる追い焚きを行っている。この方法を用いる際の課題は、浴槽の温度を検出する際に、放熱により温度が低下した加熱装置や水循環路内の湯が浴槽に混入し、かえって浴槽内の湯温を低下させることである。特に、水循環路の断熱処置が十分でない場合や、距離が長い場合は、その影響は顕著に現れ、無駄なエネルギーを浪費することになる。

図10は、従来の風呂加熱装置の構成を示すものである。浴槽1と加熱手段2と水循環路3と循環ポンプ4と温度検出手段5と制御装置6と、制御装置6が有する時間管理手段7と時間間隔設定手段8とから構成される。

制御装置6が有する時間管理手段7は時間管理を行い、所定時間を経過した場合に、循環ポンプ4を動作させ、温度検出手段5から温度情報を取得し、温度情報が設定温度以下の場合は、制御装置6は加熱が必要と判断し、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて浴槽1の温度を上昇させる。時間間隔設定手段8は、温度検出の動作回数を削減するために、温度検出を行う際の温度を参照し、湯の温度低下が小さい場合は動作させる時間間隔を長い時間間隔に、大きい場合は短い時間間隔に変更する処理を行っている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−027446号公報

しかしながら、前記従来の構成では、入浴の行為とは無関係に温度検出の時間間隔設定を行っているため、時間間隔が長く設定されている場合に入浴を開始すると、湯温が設定温度よりも低くなっている恐れがある。また、時間間隔変更には湯温の検出が必要であるため、長く設定されている時間間隔を変更するには、設定されている時間間隔を経過しなければならない。そのため、湯温の低い状態が続く恐れもある。

加えて、省エネルギーの図れる長い時間間隔が設定されるようになるためには、短い時間間隔での温度検出を前もって行わなくてはならない。そのため、その分、無駄なエネルギーを使用することになる。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、浴槽内のお湯の温度検出の動作回数を削減することによって、省エネルギーを図りつつ、入浴時の快適性を損なわない風呂加熱装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の風呂加熱装置は、浴槽と、浴槽内の湯が循環する水循環路と、浴室内の人体を検出する人体検知手段と、前記浴槽内に湯が張られている場合に前記浴槽内の湯の温度を上昇させる風呂保温手段と、制御装置とを備え、前記
人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記風呂保温手段の運転制御を変更することを特徴とするもので、浴槽内のお湯の温度検出の動作回数が減るため省エネルギーが図られ、また、浴室内の人体を検出して風呂保温手段の運転制御を変更することで、浴槽に入浴後より事前に風呂保温手段を動作させることができるため、入浴の際の快適性も保つことができる。

本発明の風呂加熱装置によれば、浴槽の湯温検出の動作回数を削減することにより、省エネルギーを図り、なお且つ、入浴の際の快適性を損なわない追い焚きを行うことができる。

第1の発明は、浴槽と、浴槽内の湯が循環する水循環路と、浴室内の人体を検出する人体検知手段と、前記浴槽内に湯が張られている場合に前記浴槽内の湯の温度を上昇させる風呂保温手段と、制御装置とを備え、前記人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記風呂保温手段の運転制御を変更することを特徴とする風呂加熱装置で、浴槽内のお湯の温度検出の動作回数が減るため省エネルギーが図られ、また、浴室内の人体を検出して風呂保温手段の運転制御を変更することで、浴槽に入浴後より事前に風呂保温手段を動作させることができるため、入浴の際の快適性も保つことができる。

第2の発明は、風呂保温手段は浴槽内の湯の温度に基づいて時間間隔をおいて前記浴槽内の湯の温度を上昇させるとともに、人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記時間間隔を変更することを特徴とする風呂加熱装置で、浴槽内のお湯の温度検出の動作回数が減るため省エネルギーが図られ、また、浴室内の人体を検出して風呂保温手段の運転制御を変更することで、浴槽に入浴後より事前に風呂保温手段を動作させることができるため、入浴の際の快適性も保つことができる。

第3の発明は、風呂保温手段は浴槽内の湯の温度に基づいて浴槽内の湯の温度を上昇させるとともに、人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記風呂保温手段の起動温度および/または停止温度を変更することを特徴とする風呂加熱装置で、浴槽内のお湯の温度検出の動作回数が減るため省エネルギーが図られ、また、浴室内の人体を検出して風呂保温手段の運転制御を変更することで、浴槽に入浴後より事前に風呂保温手段を動作させることができるため、入浴の際の快適性も保つことができる。

第4の発明は、人体検知手段が、人体の存在を検出した時には風呂保温手段は起動し、人体の不在を検出した時には風呂保温手段を停止することを特徴とする風呂加熱装置で、浴槽内のお湯の温度検出の動作回数が減るため省エネルギーが図られ、また、浴室内の人体を検出して風呂保温手段の運転制御を変更することで、浴槽に入浴後より事前に風呂保温手段を動作させることができるため、入浴の際の快適性も保つことができる。

第5の発明は、風呂保温手段は加熱手段を有し、前記加熱手段は、圧縮機、給湯熱交換器、減圧手段、空気熱交換器を冷媒回路で接続して運転を行うヒートポンプユニットによって加熱された湯と、浴槽内の湯または水とを熱交換する風呂熱交換器であることを特徴とするもので、お湯の沸き上げの効率を向上できる。

第6の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の風呂加熱装置を備えたヒートポンプ給湯機で、お湯の沸き上げの効率を向上できる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

(実施の形態1)
以下、本発明を適用した実施の形態1の風呂加熱装置を図1から図4を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態1における風呂加熱装置の構成図を示すものである。

図1において、風呂加熱装置は、浴槽1と加熱手段2と水循環路3と循環ポンプ4と温度検出手段5と制御装置6と人体検知手段9と、制御装置6が有する時間管理手段7と時間間隔設定手段8とから構成される。時間管理手段7は時間管理を行い、時間間隔設定手段8は人体検知手段9から取得する人体検知情報に基づいて、温度検知の時間間隔を設定する。

制御装置6は、前回の追い焚き終了時から設定した時間間隔が経過した場合に、循環ポンプ4を動作させ、温度検出手段5から温度情報を取得し、温度情報が設定温度未満の場合は、加熱が必要と判断し、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて追い焚きを行う風呂保温手段を動作させる。温度情報が設定温度以上の場合は、加熱は不要と判断し追い焚きは行わない。

本実施の形態1において、加熱手段2は貯湯型の給湯機である冷媒として二酸化炭素を用いたヒートポンプ給湯機の熱交換器であり、このヒートポンプ給湯機の貯湯槽の高温水と浴槽1の中温水の熱を交換することによって、浴槽1の湯を加熱する。また、人体検知手段9は、焦電型の赤外線センサで熱の移動を検知する。熱を持つ人体の移動を検知することによって、人の在室を検知することができる手段である。なお、この人体検知手段9は、焦電型の赤外線センサに限られることなく、例えば、浴室の照明のON、OFFや、浴室の扉の開閉等を用いて、人の在室を検知してもかまわない。

以下、動作、作用を説明する。

図2は、浴室内の人の在不在状態と浴槽の湯温変化と湯温検出のタイミングの関係を示す模式図である。本実施の形態1では、風呂自動が押されて湯張りが完了すると、自動的に自動保温モードになる。また、湯温検出の時間間隔は、在室状態の時に用いる短い時間間隔のTaと不在状態の時に用いる長い時間間隔Tbを前もって設定しておく。不在状態の場合には、入浴は発生しないため、頻繁に追い焚きをして湯温を設定温度に保っておく必要はない。また、浴槽1の湯温は浴槽に人が浸かることによって急激に低下する。不在状態の場合には、急激な湯温低下の発生はないため、長い時間間隔Tbを用いても問題はない。

図2のように、風呂自動の湯張り完了時に浴室の在室状態である場合、湯温検出のタイミングはTaである。次に、不在状態となった場合は、時間間隔はTbに設定され、湯温検出の時間間隔は長くなり、浴槽1の温度低下の頻度は少なくなる。これによって、省エネルギーを図ることができる。

次の湯温検出のタイミングは、直前の湯温検出からの経過時間がTbになった場合に行い、湯温が追い焚き開始温度未満である場合は追い焚きを行う。図2の場合は、追い焚き開始温度以上であるため、浴槽1の湯温の変化は、湯温検出による温度低下が現れている。

次に、不在状態から在室状態に状態が遷移した場合は、時間間隔はTaに設定され、Taと前回の湯温検出からの経過時間を比較し、経過時間がTaより大きい場合は、即座に
湯温検出を行い、追い焚きの必要性の有無を判断する。経過時間を元のTaに戻すことにより、入浴を検知してすぐに浴槽1の湯温を適正な温度に上昇することができ、快適性を保つことができる。

図3に在不在状態により時間間隔を変更しない場合の浴槽1の湯温変化と湯温検出のタイミングの関係を示す。不在状態の判断がされても時間間隔はTaのままであるため、湯温検出が頻繁に発生し、その結果、湯温が低下してエネルギーが無駄になっていることがわかる。

図4に在不在の状態により時間間隔を設定する処理のフローを示す。人体検出手段9に用いた焦電型赤外線センサは熱の空間的な移動が発生した場合を検出するため、在室状態は検出できるが、不在状態は検出できない。そのため、最後に在室を検出した時刻から一定の時間を経過しても在室を検出しない場合を不在状態とすることにした。本実施の形態の場合、一定の経過時間である不在決定時間定数を15分とした。

S401で設定時間間隔Tiを短い時間間隔Taで初期化する。また、直近の在室検出からの経過時間であるTcntを0秒に初期化する。S402で1秒毎に在不在の状態検知を行うために、1秒の待機時間を設ける。S403で、Tcntを更新し、S404で焦電型赤外線センサからの在不在情報を取得し、在室を検出した場合は、S405でTcntを0クリアし、S406でTiに短い時間間隔であるTaを設定する。在室が検出できない場合は、S407で経過時間Tcntと不在決定時間定数TABSを比較し、TcntがTABSを超えている場合は、不在と判断してS408で長い時間間隔であるTbをTiに設定する。

以上のように本実施の形態においては、人体検知手段9を用いて検出した在不在状態から浴槽1の湯温検出の時間間隔を変更することにより、不在の場合には湯温検出回数を減らすことができ、入浴行為が発生する場合は、即座に必要な追い焚きを行うことができるため、省エネルギーを実現するとともに、快適性を保つことができる。

また、本実施の形態では、加熱装置は、冷媒として二酸化炭素を用いたヒートポンプ給湯機の熱交換器を用いたが、ガス給湯機の風呂加熱装置としても同様の効果は得ることができる。

(実施の形態2)
次に、本発明を適用した実施の形態2の風呂加熱装置を、図5から図7を用いて説明する。実施の形態1は、風呂自動の湯温検出の時間間隔を変更した例であるが、実施の形態2は、在不在状態によって風呂自動の機能を停止させる例である。

図5は、本発明の実施の形態2における風呂加熱装置の構成図を示すものである。図5において、風呂加熱装置は、浴槽1と加熱手段2と水循環路3と循環ポンプ4と温度検出手段5と制御装置6と人体検知手段9と、制御装置6が有する時間管理手段7と自動保温起動停止決定手段10とから構成される。

時間管理手段7は時間管理を行い、自動保温起動停止決定手段10は人体検知手段9から取得する人体検知情報に基づいて、風呂自動の起動停止を決定する。制御装置6は、前回の追い焚き終了時から設定した時間間隔が経過した場合に、循環ポンプ4を動作させ、温度検出手段5から温度情報を取得し、温度情報が設定温度未満の場合は、加熱が必要と判断し、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて追い焚きを行う風呂保温手段を動作させる。温度情報が設定温度以上の場合は、加熱は不要と判断し追い焚きは行わない。

以下、動作、作用を説明する。

図6は、浴室の人の在不在状態と浴槽の湯温の変化と自動保温起動停止の関係を示す模式図である。本実施の形態では、風呂自動が押されて湯張りが完了しても自動保温モードにはならない。浴室に人が不在の間は入浴が行われないため、湯温が低下したとしても追い焚きをする必要がなく、水循環路3等からの低温が浴槽1に混入することを停止することができる。在室を検出した時点で自動保温モードを起動させて追い焚きを行えば、快適性を保つことができるため合理的である。

図6に示すように、湯張り完了後に在室状態である場合は、自動保温モードを起動させ、所定の時間間隔が経過した場合に湯温検出を行う。次に不在状態となった場合、自動保温モードを停止させ、在室状態となるまで自動保温モードは起動しない。そのため、湯温検出は発生せず、浴槽1の湯温は放熱の影響で低下している。次に在室状態になった場合、自動保温モードを起動させ、起動と同時に湯温検出を行い、追い焚きを起動させている。

図7に在不在の状態により自動保温モードを起動停止する処理のフローを示す。人体検出手段9に用いた焦電型赤外線センサは熱の空間的な移動が発生した場合を検出するため、在室状態は検出できるが、不在状態は検出できない。そのため、最後に在室を検出した時刻から一定の時間を経過しても在室を検出しない場合を不在状態とすることにした。本実施例の場合、一定の経過時間である不在決定時間定数を15分とした。

S701で自動保温モード起動停止フラグFLG_ONOFFをONで初期化する。また、在室検出からの経過時間であるTcntを0秒に初期化する。S702で1秒毎に在不在の状態検知を行うために、1秒の待機時間を設ける。S703で、Tcntを更新し、S704で焦電型赤外線センサからの在室検出情報を取得し、在室を検出した場合は、S705でTcntを0クリアし、S706でFLG_ONOFFにONを設定する。在室が検出できない場合は、S707で経過時間Tcntと不在決定時間定数TABSを比較し、TcntがTABSを超えている場合は、不在と判断してS708でFLG_ONOFFにOFFを設定する。

(実施の形態3)
次に、本発明を適用した実施の形態3を、図8を用いて説明する。実施の形態1は、風呂自動の湯温検出の時間間隔を変更した例であるが、実施の形態3は、在不在状態によって風呂自動の保温開始温度や停止温度を変更する例である。

図3(a)は、人体検知手段機能OFF時の追い焚き運転の温度変化図、(b)は、人体検知手段機能ON時の追い焚き運転の温度変化図である。

まず図3(a)を用いて人体検知手段機能OFF時の追い焚き運転について説明する。まず、使用者は、リモコン等(図示せず)を操作して設定温度Txで湯張り温度および保温温度に設定したとする。そして湯張り完了後の時間Aにて、循環ポンプ4を駆動して風呂サーミスタ(図示せず)で浴槽1内の湯水の温度を検知した時に、保温運転開始温度Tz(=Tx−所定温度α)を検知したとする。

その結果、自動で追い焚き運転が開始され、風呂サーミスタ(図示せず)で検知される浴槽1内の湯水が設定温度Txとなる時間Bまで、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて追い焚きを行う風呂保温手段を動作させる。そして、さらに時間Cになると再度風呂サーミスタ(図示せず)で検知される温度がTzになったことに伴い、自動で追い焚き運転が開始される。

次に、図3(b)を用いて人体検知手段機能ON時の追い焚き運転について説明する。人体検知手段機能OFF時の時と同様に、使用者は、リモコン等(図示せず)を操作して設定温度Txで湯張り温度および保温温度に設定したとする。そして湯張り完了後の時間aにて、循環ポンプ4を駆動して風呂サーミスタ(図示せず)で浴槽1内の湯水の温度を検知した時に、保温運転開始温度Tz(=Tx−所定温度α)を検知したとする。

しかしながら、人体検知手段9にて人の入室を感知していないため、浴室内に人が不在であると判断し、設定温度Txよりも所定温度δ(<所定温度α)だけ低い設定温度Ty(=Tx−所定温度δ)となるように自動で追い焚き運転を開始する。なお、所定温度δは、予め設定された固定値であってもよいし、風呂装置が有している様々なモードによって異なる値であってもよい。

そして、自動で追い焚き運転が開始されてから、風呂サーミスタ(図示せず)で検知される浴槽1内の湯水が設定温度Tyとなる時間bまで、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて追い焚きを行う風呂保温手段を動作させ、浴槽1内の湯水を沸き上げる。

その結果、浴槽1内の湯水は、設定温度Txよりも低い設定温度Tyで保温される。そして、さらに時間cになって再度風呂サーミスタ(図示せず)で検知される温度がTzになったことに伴い、自動で追い焚き運転が開始され、未だ人体を検知していないので、設定温度Tyとなる時間dまで追い焚き運転を継続する。

しかしながら、例えば時間eで、浴室リモコン(図示せず)に設けた人体検知手段9で浴室内への人の入室を検知すると、浴槽1内の湯水の温度が設定温度となるように、追い焚き運転を開始する。そして、浴室内へ人の入室の検知をしていないときには、設定温度Tyまでしか追い焚き運転を行っていなかったが、人体検知手段9で人の浴室への入室を検知すると、風呂サーミスタ(図示せず)で検知される浴槽1内の湯水の温度が、リモコン(図示せず)で設定した設定温度Txになる時間fまで追い焚き運転を行う構成としている。

その結果、人体検知手段9で人の浴室への人の入室を検知しないときには、消費電力の低減を実現することができ、かつ、人体検知手段9で人の浴室への入室を検知すればすぐに浴槽1内の湯水の追い焚き運転を開始するので、風呂装置全体としての省エネルギーを実現することができる。

なお、人体検知手段9が浴室の人体の不在を検出した時には、所定時間Lh毎に循環ポンプ4を駆動して、風呂サーミスタ(図示せず)で浴槽1内の湯水の温度を検知して、浴槽1内の湯水の追い焚き運転の開始のタイミングを検知していたが、人体検知手段9が浴室の人体の存在を検出した時にも、所定時間Lh毎に循環ポンプ4を駆動して、浴槽1内の湯水の温度を検知してもよいが、浴室内に人がいる時と人がいない時とで所定時間Lhを異ならせることで、さらに快適性を向上させることができ、人体検知手段9を備えたがゆえに実現可能となる。

つまり、浴室内に人を検知しているときには、所定時間Lha毎に循環ポンプ4を駆動して浴槽1内の湯水の温度を検知し、浴室内に人を検知していないときには所定時間Lhb毎に循環ポンプ4を駆動して浴槽1内の湯水の温度を検知している。そして所定時間Lhaと所定時間Lhbとは「Lha<Lhb」の関係を有しており、人体検知手段9で浴室内に人を検知している時のほうが、人を検知していない時に比べて、頻繁に浴槽1内の湯水の温度を確かめて、追い焚き運転を自動で開始するタイミングを検知する回数を増加させている。

このように構成することで、人体検知手段9で浴室への人の入室を検知していれば、頻繁に浴槽1内の湯水の温度をチェックするので、追い焚き運転をより早く行うことができ、入浴中に浴槽1内の湯水の温度が低下して使用者の快適感を損なうことがないのと同時に、浴室への人の入室を検知していない時には、浴室への人の入室を検知している時に比べて、浴槽1内の湯水の温度検知のタイミングを遅くするので、浴室内に人が不在の時の消費電力を抑えることができる。

また、冬季などの体が冷えている時に、浴槽1内の湯水に入浴すると、設定温度Txに上がりきっていなくても、体温と比較して相対的に湯水の温度が高いため、使用者は浴槽1内に入った瞬間は熱めに感じるが、浴槽1内に入ってから後に、体が湯になじむとともに温度を上げていくので、快適性を生むという効果がある。

また、一度誰かが入浴してから所定時間Lkの間は、人体検知手段9で人の入室を検知しない限り追い焚き運転はもちろんのこと、浴槽1内の湯水の温度を検知するために、所定時間Lh毎に駆動していた循環ポンプ4の駆動も停止する。

一度、誰かが入浴することによって、人が浴室にいる間(人体検知手段9で人を検知している間)は、浴槽1内の湯水の温度は、リモコン(図示せず)等で設定された設定温度Txとなるように保温運転が行われる。そのため、入浴を終了してから所定時間Lkの間は、未だ浴槽1内の湯水の温度が高めであると判断し、その所定時間Lkの間は、循環ポンプ4も駆動しないため余分な電力を消費することがない。

しかしながら、所定時間Lkを経過した後は、人体検知手段9で人の入室を検知しなくても、追い焚き運転をしておかなければ、所定時間Lkよりもさらに時間が経過してから、違う人が入浴するために浴室内に入ってきた時に、人体検知手段9が入室を検知してから、浴槽1内の湯水の温度を設定温度Txまで追い焚きするのに時間を長く要してしまう。

そこで、所定時間Lkを経過すると、循環ポンプ4を所定時間Lh毎に運転して浴槽1内の湯水の温度を検知する動作を開始し、設定温度Txより所定温度αだけ低い温度Tzよりも低ければ、自動で追い焚き運転を開始し、その後は、保温温度をTyで維持するように保温運転を行う。

なお、本実施の形態においては、人体検知手段9で、浴室1への人の入室を検知しているときと、浴室への人の入室を検知していないときとで、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて追い焚きを行う風呂保温手段の保温運転停止温度(Ty<Tx)を変更したが、循環ポンプ4と加熱手段2を用いて追い焚きを行う風呂保温手段の保温運転開始温度Tzを、人体検知手段9で、浴室1への人の入室を検知している時を、浴室への人の入室を検知していない時より高くしてもよい。すなわち、風呂保温手段の保温運転停止温度と風呂保温手段の保温運転開始温度のどちらか一方でも省エネルギーを実現できるが、両方同時に行うことで、さらに一層省エネルギーを実現できる。

また、この実施の形態3における在不在状態によって風呂自動の保温開始温度や停止温度を変更する機能を、実施の形態1の風呂自動の湯温検出の時間間隔を変更する機能と同時に行うことで、さらに一層省エネルギーを実現できる。

尚、ここで、風呂加熱装置に、ヒートポンプ給湯機を熱源とする風呂熱交換器2を用いた場合の、本発明の特有な効果について図9に基づいて説明する。

このヒートポンプ給湯機は、圧縮機11、給湯熱交換器12、減圧手段13、空気熱交換器14を順に冷媒回路15で環状に接続するものであって、特に冷媒として二酸化炭素を使用している。二酸化炭素は臨界圧を越える圧力で運転することが好ましく、二酸化炭素を冷媒として用いることで、貯湯式給湯装置を効率よく高温で利用することができるものである。

湯を沸き上げる場合には、貯湯槽16の底部の水が、給湯熱交換器12で冷媒の流れと対向流にて高温に加熱された後、再び貯湯槽16の上部へ循環ポンプ17により戻される循環により貯湯槽全体を沸き上げる仕組みになっている。

二酸化炭素冷媒、あるいは、フロン系冷媒などの冷凍サイクルを用いたヒートポンプ給湯機の沸き上げの効率には、給湯熱交換器12への入水となる貯湯槽16の底部の水の温度が寄与する度合いが大きく、貯湯槽16の底部の温度が低ければ効率が良く、高ければ効率は悪化する。特に、風呂加熱を行う場合は、貯湯槽16の上部から出て風呂熱交換器2によって、中程度に冷やされた温水が貯湯槽16の底部へ戻されるため、貯湯槽16の底部の水温が上昇して効率の悪化が著しくなる。

本発明では、浴槽1の湯温の検出回数を減らして、風呂加熱の負荷を低減することによって、貯湯槽16の底部に戻される中温水の量を減らして、貯湯槽16の底部の温度上昇を抑えることができるため、特にヒートポンプ給湯機を熱源とする風呂熱交換器2を用いた場合の沸き上げの効率向上に対する効果が大きい。

以上のように、本発明にかかる風呂加熱装置は、省エネルギーを実現することができ、かつ快適性を保つことが可能となるので、家庭用の給湯器等の用途に適用できる。

本発明の実施の形態1における風呂加熱装置の構成図 同在不在状態と浴槽の湯温変化と温度検出のタイミングの関係を示す模式図 同在不在状態によって湯温検出の時間間隔を変更しない場合の在不在状態と浴槽の湯の温度変化と温度検出のタイミングの関係を示す模式図 同湯温検出の時間間隔変更処理のフローチャート 本発明の実施の形態2における風呂加熱装置の構成図 同在不在の状態と浴槽の湯の温度変化と自動保温起動停止状態の関係を示す模式図 同自動保温モード起動停止判断処理のフローチャート (a)本発明の実施の形態3における人体検知手段機能OFF時の追い焚き運転の温度変化図(b)同人体検知手段機能ON時の追い焚き運転の温度変化図 同加熱装置をヒートポンプとしたときの構成図 従来の風呂加熱装置の構成図

符号の説明

1 浴槽
2 加熱手段
3 水循環路
4 循環ポンプ
5 温度検出手段
6 制御装置
7 時間管理手段
8 時間間隔設定手段
9 人体検知手段

Claims (6)

  1. 浴槽と、浴槽内の湯が循環する水循環路と、浴室内の人体を検出する人体検知手段と、前記浴槽内に湯が張られている場合に前記浴槽内の湯の温度を上昇させる風呂保温手段と、制御装置とを備え、前記人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記風呂保温手段の運転制御を変更することを特徴とする風呂加熱装置。
  2. 風呂保温手段は浴槽内の湯の温度に基づいて時間間隔をおいて前記浴槽内の湯の温度を上昇させるとともに、人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記時間間隔を変更することを特徴とする請求項1に記載の風呂加熱装置。
  3. 風呂保温手段は浴槽内の湯の温度に基づいて浴槽内の湯の温度を上昇させるとともに、人体検知手段が人体の存在を検出した後と人体の不在を検出した後とで、前記風呂保温手段の起動温度および/または停止温度を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の風呂加熱装置。
  4. 人体検知手段が、人体の存在を検出した時には風呂保温手段は起動し、人体の不在を検出した時には風呂保温手段は停止することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の風呂加熱装置。
  5. 風呂保温手段は加熱手段を有し、前記加熱手段は、圧縮機、給湯熱交換器、減圧手段、空気熱交換器を冷媒回路で接続して運転を行うヒートポンプユニットによって加熱された湯と、浴槽内の湯または水とを熱交換する風呂熱交換器であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の風呂加熱装置。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の風呂加熱装置を備えたヒートポンプ給湯機。
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