JP2013221686A - 給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザーの給湯態様に即して、省エネと利便性の高さの両方を実現することができる給湯機を提供する。
【解決手段】給湯端末への給湯流量を検知する流量検知部１９と、所定の給湯流量以上の給湯が連続して行われている時間を計測する計時手段を備え、計時手段で計測された時間が所定の時間以上であることを検知した場合に報知を行う。そして、報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合に、給湯温度又は給湯流量の少なくとも一方を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯機に関する。

近年、節水や省電力などの省エネルギーの観点からユーザーの管理範囲において、給湯機のリモコン装置から、給湯流量や１回の給湯時間などを制限できる給湯機が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許第３９１４３３９号公報

ところで、ユーザーの給湯の利用態様はケースによって異なるものであり、ユーザーが給湯の途中で流量を変化させることがある。例えば、給湯開始当初は流量が少なく後に多くしたり、その逆に給湯開始当初は流量が多く後に少なくしたりといったことも考えられる。給湯流量が少なければさほど熱量を消費しないため、さほど省エネに悪影響を与えるものではない。

しかしながら、上記従来の給湯機は、実際の給湯状況を考慮せずに給湯開始から一定時間経過後に給湯に制限を加えるものであり、ユーザーにとって必ずしも利便性が良いものではなかった。

そこで、本発明は、ユーザーの給湯態様に即して、省エネと利便性の高さの両方を実現することができる給湯機を提供することを目的とする。

本発明は、給湯端末への給湯流量を検知する流量検知部と、所定の給湯流量以上の給湯が連続して行われている時間を計測する計時手段と、前記計時手段で計測された時間が所定の時間以上であることを検知した場合に報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、ユーザーの給湯態様に即して、省エネと利便性の高さの両方を実現することができる。

本発明の実施形態に係る給湯機のシステム図。 本発明の実施形態に係る給湯機のブロック図。 本発明の実施形態に係る給湯機の表示画面の遷移図。 本発明の実施形態に係る給湯機の制御フロー図。

図１は、本発明の実施形態に係る給湯機のシステム図である。
本実施形態に係る給湯機は、電気給湯機であり、温水を貯湯するタンク１を備えるタンクユニット３と、タンク１に貯湯するための水を加熱する熱源であるヒートポンプユニット２とを備え、この給湯機へは、給水源（例えば、水道管）からの給水が配管によって供給される。具体的には、給湯機は、給水源から供給された低温水をヒートポンプユニット２で加熱して温水を生成し、生成された温水を貯湯タンク１に貯溜するものである。

また、この給湯機は、温水を一般給湯端末（蛇口、シャワー、混合栓等）に供給する一般給湯経路と、温水を浴槽に設けられる浴槽端末に供給する浴槽給湯経路とを備える。一般給湯経路は、水源からの低温水とタンク１内の温水とを混合して給湯用の温水を生成する一般給湯混合弁７を備える。一般給湯混合弁７は、低温水と高温水の混合比率を変更することにより、給湯温度を変更することができる。また、一般給湯混合弁７から一般給湯端末に向かう給湯配管２２には、所定の給湯流量を検知する給湯流量センサー１９と、給湯温度を検知する給湯温度センサー１４とが設けられている。給湯流量センサー１９は、給湯端末への給湯流量を検知する流量検知部として機能する。

また、ユーザー宅には、図１に示すようなシャワー用湯水混合水栓や台所や洗面所などにある給湯用湯水混合栓が設けられており、これらの混合栓には、貯湯ユニット３の給湯用接続継手２０に接続される現地の給湯配管２１から温水が供給され、水源から導かれる現地の給水配管２３から給水が供給される。

浴槽給湯経路は、水源からの低温水とタンク１内の温水とを混合して給湯用の温水を生成する浴槽給湯混合弁８を備える。また、この給湯機は、浴槽１６内から導出したふろ水を貯湯タンク１内の温水と熱交換させ加熱する追いだき熱交換器を備える。

さらに、この給湯機は、湯はり、追いだき、給湯等を行うために利用者が操作する操作端末５、６と、この操作端末５、６からの操作指令等に従って給湯機１１全体を統括的に制御する本体側制御基板４とを備える。操作端末５は、一般に風呂リモコンと呼ばれる装置であり、操作端末６は、一般に台所リモコンと呼ばれる装置である。

図２は、本体側制御基板４と操作端末５、６との間でデータ通信を行うシステム構成を示すブロック図である。

本体側制御基板４は、給湯機各部の動作を制御するための本体側マイコン４７と、この本体側マイコン４７での制御用データを記憶する本体側データ記憶手段４８と、基板外部との通信用の通信部４９とを有する。一方、操作端末５は、人為操作を行う操作部５４と、各種の情報を表示する表示部５５と、動作を制御するための操作端末側マイコン５１と、データを記憶するためのマイコン内部記憶装置が備えられ、本体側制御基板４が保有しているデータを記憶するための操作端末側データ記憶手段５２と、本体側制御基板４と通信を行う通信部５３とを主要部として備えている。表示部５５は、報知手段として機能する。この他、操作端末５に備えられるスピーカーも報知手段として機能する。

本体側マイコン４７には、給湯流量センサー１９から給湯量に関する信号が常時入力されている。そして、本体側マイコン４７は、給湯流量が所定値（例えば、１０Ｌ／分）を超えるか否かを監視しており、給湯流量が所定値を超えた場合には、通信部４９を介して操作端末５に給湯流量が所定値を超えたことに関連する信号を出力する。

操作端末５は、操作端末側マイコン１内に時間を計測する計時手段を備えている。具体的には、操作端末側マイコン５１内に計時手段として機能する時間を計測するソフトが組み込まれている。そして、本体側制御基板４から給湯流量が所定値を超えたことに関連する信号が入力された場合には、計時手段が時間のカウントを開始する。即ち、計時手段は、所定の給湯流量以上の給湯が連続して行われている時間を計測する。

本実施形態に係る給湯機は、流量検知部としての給湯流量センサー１９に基づいて給湯端末への給湯流量を検知し、計時手段によって所定の給湯流量以上の給湯が連続して行われている時間を計測し、計時手段で計測された時間が所定の時間以上であることを検知した場合に報知手段によって報知を行うものである。即ち、この給湯機は、給湯流量が所定の給湯流量より少ない場合にはユーザーの利便性を考慮して給湯を制限するような動作に繋がる制御を行わないこととし、一方で、給湯流量が所定の給湯流量以上となった場合には、ユーザーに省エネを促すために報知に向けた制御を行うものである。このようにすることにより、ユーザーの給湯態様に即して、省エネと利便性の高さの両方を実現することができる。報知が行われると、ユーザーは、その時点で給湯を停止するか継続して使用するかの判断でき、使い勝手として向上するとともに、節水の意識付けにもなる。

なお、この給湯機では、後述するとおり、所定の給湯流量及び所定の時間を設定可能に構成される。但し、どちらか一方のみを設定可能なものであっても良い。また、前記報知手段は、アラーム音又は音声の発音と、表示部５５に備えられるバックライトの点滅を行う。このようにすると、聴覚と視覚にて報知されるためユーザーにとって分かりやすい。但し、どちらか一方のみを行うものであっても良い。

また、この給湯機は、報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合に、給湯温度又は給湯流量の少なくとも一方を変更するものである。即ち、この給湯機は、ユーザーに省エネを促すに当たり、実際の給湯に影響しない形でユーザーに気付きを与え、それでも所定の給湯状態が継続する場合に、実際の給湯にも影響がある形でユーザーに気付きを与えるものである。このようにすることにより、ユーザーに対して複数段階でユーザーに省エネを促すことができる。なお、所定の給湯状態に関しては後述するが、例えば、前記所定の給湯流量以上の給湯が一定時間継続することである。

具体的には、一般給湯混合弁７が給湯端末への給湯温度を変更可能な給湯温度変更手段として機能する。一般給湯混合弁７は、ユーザーが設定する設定温度で給湯を行うためにこの種の給湯機に一般的に設けられるものであるため、これを給湯状態を変更する給湯状態変更手段として用いることにより、流量調整弁等の機能部品等を別途追加することなく、制御のみでユーザーに気付きを与えることが可能となる。なお、給湯機には、タンク内の高温の液体を熱媒体としてポンプで給湯熱交換器に導入し、この給湯熱交換器で給水を加熱して給湯する方式のものもある。この場合には、ポンプを給湯温度変更手段として用い、このポンプの回転数を変更することにより給水に熱を与える熱媒体の量を変更することによって給湯温度を変更するものであってもよい。但し、給湯状態変更手段としては、これ以外にも流量調整弁等を設けて、流量を減らす又は増すものであってもよい。

より具体的には、前記報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合には、給湯温度を下げるように一般給湯混合弁７を制御する。このようにすれば、使用される熱量が減ることとなるため、ユーザーに気付きを与えるのと同時に実際に省エネを図ることができる。ユーザーが体感で検知できることは、節約の意識付けに大いに有用である。

具体的には、給湯温度を設定温度よりは低く、且つ給水温度よりは高い温度となるように制御する。好ましくは、低下後の温度が給水温度よりも設定温度に近い温度となる範囲で給水温度を低下させる。例えば、低下後の温度は、設定温度よりも２℃程度低い温度が考えられる。

また、この給湯機は、少なくとも所定の給湯流量以上で給湯が行われている間、前記表示部にその給湯に関する給湯情報をポップアップ表示する。給湯機の表示部５５は、通常は、例えば図３に示すように給湯設定温度等の画面を表示しているが、所定の給湯流量以上で給湯が行われると、これとは異なる画面をポップアップ表示することで、ユーザーに気付きを与える。また、その給湯に関する給湯情報は給湯動作に直接関連するものであるため、これをポップアップ表示すれば、より直接的にユーザーに気付きを与えることができる。具体的には、給湯情報は、その給湯での給湯使用量と給湯使用時間である。このようにすれば、今現在どの程度使用しているかがユーザーにとって分かりやすく、節約に対する意識付けになる。

ところで、この給湯機は、何らかの異常が発生した場合には警告を行うことがある。また、機能部品（例えば、混合弁や温度サーミスタ等）の異常が考えられる等にそれらの点検を促すこともある。このような警告等は、給湯情報に比べて緊急性が高いものである。従って、このような給湯機に関する警告を行う場合又は機能部品の点検を促す場合には、前記給湯情報よりも警告情報又は点検を促す情報を優先して表示する。このように、この給湯機では、安全性が確保されている。

次に、本実施形態に係る給湯機において、所定の給湯流量及び所定の時間を設定する方法について、図３に基づいて説明する。なお、図３では、操作端末５を例に説明するが、操作端末６であっても同様である。図３に示すように、給湯機の表示部が給湯設定温度等の画面を表示する通常の表示画面３０２を表示している状態で、ユーザーが所定のボタン（例は、「おしえて」ボタン３０３）を長押すると、操作端末５の表示画面３０２が表示画面３０４に遷移する。そして、操作部３０１のボタンを操作すると、順に表示画面３０５、３０６と変化する。表示画面３０６は省エネ制御に関する選択画面であり、この状態で「する」を選択し、操作部３０１のボタンの一つである「決定」を押すと、所定の給湯流量及び所定の時間を設定する画面である表示画面３０７に遷移する。仮に、表示画面３０６において、「しない」を選択した場合には、給湯時に省エネ制御が行われない。表示画面３０７では、ユーザーが給湯流量と給湯使用時間を個別に設定することができる。具体例では、給湯流量は１０Ｌ／分以上、給湯使用時間は５分以上となっている。最後に「決定」を押すと、設定完了の旨を示す表示画面３０８に遷移する。その後、画面は、給湯設定温度等の画面を表示する通常の表示画面３０２となる。なお、ポップアップ画面表示３０９は、後述するＳ２での表示画面であり、使用時間や使用量がリアルタイムで表示される。

次に、本実施形態に係る給湯機の制御フローについて、図４を用いて説明する。
ユーザーが蛇口を開け給湯を開始すると、給湯機は省エネ制御を開始する。給湯機は、給湯流量が所定の給湯流量以上であるかどうかを判断する（Ｓ１）。Ｓ１でＹＥＳの場合には、図３の表示画面３０９に示したポップアップ画面が表示され、使用時間と使用量が表示される（Ｓ２）。そして、計時手段が時間の計測を開始する。計時手段で計測された時間が所定の時間以上であるかどうかを判断し（Ｓ３）、計測された時間が所定の時間未満である場合は（Ｓ３でＮＯ）、その時点での給湯流量が所定の給湯流量以上であるかどうかを判断する（Ｓ４）。Ｓ４でＹＥＳの場合には、引き続きＳ３の判断を行う。一方、Ｓ４でＮＯの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。

Ｓ３に戻り、計測された時間が所定の時間以上である場合に（Ｓ３でＹＥＳ）、アラーム音又は音声の発音や、表示部に備えられるバックライトの点滅を行う（Ｓ５）。そして、引き続き報知後の給湯状態を監視する。

Ｓ６では、さらに所定の時間（具体例では２分）給湯状態が継続しているかどうかを判断する。Ｓ６は、報知後の第１監視時間を経過したかどうかを判断するものである。そして、計測された時間が所定の時間未満である場合は（Ｓ６でＮＯ）、その時点での給湯流量が所定の給湯流量以上であるかどうかを判断する（Ｓ７）。Ｓ７でＹＥＳの場合には、引き続きＳ６の判断を行う。一方、Ｓ７でＮＯの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。

Ｓ６に戻り、報知後の第１監視時間を経過した場合に（Ｓ６でＹＥＳ）、アラーム音又は音声の発音や、表示部に備えられるバックライトの点滅を行う（Ｓ８）。そして、引き続き報知後の給湯状態を監視する。

Ｓ９では、さらに所定の時間（具体例では２分）給湯状態が継続したかどうかを判断する。Ｓ９は、報知後の第２監視時間を経過したかどうかを判断するものである。そして、計測された時間が所定の時間未満である場合は（Ｓ９でＮＯ）、その時点での給湯流量が所定の給湯流量以上であるかどうかを判断する（Ｓ１０）。Ｓ１０でＹＥＳの場合には、引き続きＳ９の判断を行う。一方、Ｓ１０でＮＯの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。

Ｓ９に戻り、報知後の第１監視時間を経過した場合に（Ｓ９でＹＥＳ）、給湯温度を下げるように制御する（Ｓ１１）。このＳ１１では、併せて、アラーム音又は音声の発音や、表示部に備えられるバックライトの点滅を行う。

そして、その時点での給湯流量が所定の給湯流量以上であるかどうかを判断する（Ｓ１２）。Ｓ１２でＹＥＳの場合には、引き続きＳ１２の判断を行う。一方、Ｓ１２でＮＯの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。

なお、上記のフローでは、Ｓ５の後に、報知後の第１監視時間を設け、再度の報知を行った後に（Ｓ８）、報知後の第２監視時間を設け、その後に給湯温度を下げる制御を行っている（Ｓ１１）。但し、Ｓ６〜Ｓ８を省略し、Ｓ５での報知の後に所定の監視時間を経過した場合には、給湯温度を下げる制御を行ってもよい。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

例えば、上記実施形態においては、ヒートポンプ式給湯機を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータ式給湯機等の給湯用温水を貯める貯湯タンクを備えるものであってもよく、ガス給湯機などのタンクを有しない給湯機に対しても適用することができる。

１ タンク
２ ヒートポンプユニット
３ タンクユニット
４ 本体側制御基板
５、６ 操作端末
７ 一般給湯混合弁
８ 浴槽給湯混合弁
１４ 給湯温度センサー
１９ 給湯流量センサー
２０ 給湯用接続継手
２１ 現地給湯配管
２３ 現地給水配管

Claims (9)

1. 給湯端末への給湯流量を検知する流量検知部と、
   所定の給湯流量以上の給湯が連続して行われている時間を計測する計時手段と、
   前記計時手段で計測された時間が所定の時間以上であることを検知した場合に報知を行う報知手段とを備えることを特徴とする給湯機。
2. 前記報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合に、給湯温度又は給湯流量の少なくとも一方を変更することを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
3. 給湯端末への給湯温度を変更可能な給湯温度変更手段を備え、
   前記給湯温度変更手段は、前記報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合に、給湯温度を下げるように制御されることを特徴とする請求項１に記載の給湯機給湯装置。
4. 表示部を備え、
   少なくとも所定の給湯流量以上で給湯が行われている間、前記表示部にその給湯に関する給湯情報をポップアップ表示することを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
5. 前記給湯情報は、その給湯での給湯使用量と給湯使用時間であることを特徴とする請求項４に記載の給湯機。
6. 前記表示部は、所定の給湯流量以上で給湯が行われている場合であっても、
   給湯機に関する警告を行う場合又は機能部品の点検を促す場合には、前記給湯情報よりも警告情報又は点検を促す情報を優先して表示することを特徴とする請求項４に記載の給湯機。
7. 前記所定の給湯流量を設定可能に構成される請求項１又は２に記載の給湯機。
8. 前記所定の時間を設定可能に構成される請求項１又は２に記載の給湯機。
9. 前記報知手段は、アラーム音又は音声の発音、又は、表示部に備えられるバックライトの点滅の少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１に記載の給湯機。