JP2015200421A - 給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】安全に浴室給湯をおこなうことができる給湯機を提供する。【解決手段】本発明の給湯機は、浴槽の人の有無を検出する人検知手段と、浴槽の貯湯水を排水する浴槽排水手段と、浴槽の給湯時に、前記人検知手段により浴槽に人がいることを検知すると、前記浴槽排水手段により前記浴槽の貯湯水を排水する制御手段を設け、事故の予知機能と事故を未然に防ぐ予防手段を備えるようにした。詳細には、前記人検知手段は、前記浴槽の水位を検出する水位センサを含み、前記水位センサで検出した水位変化量が、浴槽に給湯する際の水位変化量と異なる値となった時に浴槽に人がいると判定し、前記浴槽排水手段は、前記浴槽から吸水され再加熱して前記浴槽に再給湯する追い焚き用の還流路により前記浴槽の湯水を強制排水するようにした。【選択図】 図１

Description

本発明は、浴室での溺水・溺死の事故を防止する給湯機の技術に関する。

給湯機のなかには、台所等のリモコンにより浴槽の湯はりが可能なものがある。さらに、一部の浴室給湯可能な給湯機には、モバイル端末により遠隔地から湯はりが可能な給湯機もある。
ところで、家庭内の死亡事故原因のひとつとして、浴室での溺水・溺死がある。特に、乳幼児や高齢者では、主要な死亡原因となっている。

このため、浴室での事故を防止する浴室給湯可能な給湯機が考案されている。例えば、特許文献１に開示される給湯機は、遠隔からの出湯操作に基づき利用者に危険な状態が発生することを未然に確実に防止するとともの、湯利用設備での使用環境における制約条件を補完することで、安全で快適な給湯装置となっている。

詳しくは、特許文献１の給湯機には、浴槽設備を含む利用空間内における人の存否を検出する移動体センサを備え、利用空間外に設置されたリモコン装置からの指令により利用空間内の浴槽設備を操作する場合、移動体センサが人の存在を検出したときは、その指令を無効とし、同時にリモコン装置等に設けた警報を鳴動させることが開示されている。

特開平６−３１５１９０号公報

特許文献１の技術によれば、浴室の様子を確認できない状況にあっても、浴室内に人がいれば、リモコン操作による湯はりや湯たし等の操作をおこなわないので、幼児や高齢者の溺水・溺死等の事故を未然に防ぐことができる。
しかし、リモコン操作後の湯はり中や湯たし中の状態については考慮されていないので、湯はり中に幼児が浴室に入室し、誤って浴そう内に転落した場合や、入浴中の高齢者の様子が変わった場合等の対策については考慮されておらず、安全性に向上の余地がある。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、事故の予知機能と事故を未然に防ぐ予防手段を備え、より安全に浴室給湯をおこなうことができる給湯機を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の給湯機は、浴槽の人の有無を検出する人検知手段と、浴槽の貯湯水を排水する浴槽排水手段と、浴槽の給湯時に、前記人検知手段により浴槽に人がいることを検知すると、前記浴槽排水手段により前記浴槽の貯湯水を排水する制御手段を備えるようにした。

本発明によれば、浴室から離れた場所から給湯操作しても、浴槽給湯をより安全におこなうことができる。

実施例の浴槽給湯回路の全体構成図である。 浴槽の側断面図と給湯循環アダプタの概要を示す図である。 追いだき回路の構成図である。 人検知センサの一方向の検出範囲を示す図である。 人検知センサの他方向の検出範囲を示す図である。 外部機器によるリモコン操作を示す図である。 実施例の制御フロー図である。

本発明の実施形態の給湯機は、浴槽の湯はり中に、人検知センサや水位センサで浴槽に人が浸かっていることを検出したときに、浴槽の湯を強制排水して事故の発生を防止している。以下、図面を参照して、詳細に説明する。

（実施例１）
図１は、実施例の給湯機を使用した浴槽給湯回路の全体構成を示す図である。実施例の浴槽給湯回路は、給湯機１と浴槽２と風呂リモコン３と台所リモコン５から構成されている。より詳細には、給湯機１は、給水配管１３から給水され、電源線６を介して接続する風呂リモコン３または台所リモコン５からの指示により、給水配管１３から供給された水を沸かして湯水を生成し、湯水を給湯配管７に通流させて、風呂循環アダプタ８から、浴槽２に湯はりをおこなう。給湯機１は、貯湯式の給湯機でもよく、この場合には、貯湯した湯水を浴槽２に湯はりする。

給湯機１には、内部配管の水を排水する排水管１４を備え、また、浴槽２の水位を検出する水位センサ１１が、詳細を後述するが、内部に設けられており、浴槽の水位を検出できる。制御部１０は、風呂リモコン３と台所リモコン５の湯はり開始指示や湯温設定と、水位センサ１１や図示していない温度センサ等のセンサ情報に基づいて、給湯温度等の給湯機の動作を制御している。

浴槽２には、上記の湯水が供給されるとともに、追い焚き時に浴槽の湯水を還流する風呂循環アダプタ８が設けられ、さらに、浴槽２の底部には、浴槽２の湯水の排水をおこなう排水栓９が設けられている。この排水栓９は、給湯機１の制御部１０からの制御信号により浴槽２の湯水の排水をおこなうことができる。

風呂リモコン３には、人感センサまたはカメラから構成された、浴槽２に浸かっている人を検知する人検知センサ４が設けられている。また、台所リモコン５には、浴槽２の人の状態を通知するディスプレイ１２が設けられている。人検知センサ４の検知情報は、電源線６を介して制御部１０に通知され、給湯機が制御されるとともに、ディスプレイ１２に浴槽２の人の状態が表示される。

つぎに、湯はり中の動作を詳細に説明する。
風呂リモコン３または台所リモコン５で湯はり開始指示が操作されると、制御部１０は、設定温度の湯水を風呂循環アダプタ８から浴槽２に給湯して湯はりを開始する。制御部１０は、湯はりを開始すると、人検知センサ４または水位センサ１１により、浴槽２に人がいないか検出をおこなう（詳細は後述する）。前記の浴槽２の人の有無の検出は、湯はりが終了するまで継続しておこなわれる。

湯はりの終了は、水位センサ１１により浴槽２の水位が所定値に達したこと検出するか、または、給湯機１の図示しない流量センサにより所定流量を給湯したことを検出したときに、湯はりを終了する。

湯はりを開始してから終了するまでの間に、人検知センサ４または水位センサ１１により周期的に浴槽２の人の有無を判定し、浴槽２に人がいることが検出されると、制御部１０は、排水栓９を開栓制御して、浴槽２の湯水を強制排水する。また、台所リモコン５のディスプレイ１２には、浴槽２に人がいたため、強制排水していることを、警告表示する。これにより、湯はり中に、浴槽２の人が危険な状態になることを防止する。

（実施例２）
つぎに、上記の排水栓９による強制排水する方法とは別の排水方法である、追い焚き還流路からの強制排水方法を、図２と図３により説明する。

図２は、浴槽２の側断面図と給湯循環アダプタ８の概要を示す図である。本実施例では、浴槽２の給湯配管７は、浴槽給湯路１５と追い焚き還流路１６を収容して構成されている。ここで、浴槽給湯路１５は、給湯機１から浴槽２への湯水の給湯流路であり、追い焚き還流路１６は、浴槽２の湯水を追い焚きするために給湯機１に戻すか、または、詳細を後述する強制排水するために流路である。給湯機１で再加熱された湯水は、浴槽給湯路１５により浴槽２に流入する。

給湯配管７と浴槽２の接続部である風呂循環アダプタ８は、浴槽２の底部から１５〜２０ｃｍの位置に設けられている。このため、本実施例の排水方法では、風呂循環アダプタ８の設置位置より低い水位の湯水を排水することはできないが、水位が少ないため、溺水・溺死等の事故の発生は大幅に低減することができる。

図３に、強制排水することも可能な給湯機１の追いだきの循環回路の構成を示す。まず、追い焚き動作時の流路構成について説明する。
追い焚き還流路１６の途中にポンプ２１が設置され、浴槽２の湯水が吸水される。ポンプ２１に吸水された湯水は、追い焚き熱交換器１７に送水されて、加熱される。追い焚き熱交換器１７で加熱されて高温になった湯水は、三方弁１９により浴槽給湯路１５に通水されて、浴槽２に給水される。このようにして、浴槽２の湯水は、追い焚きされる。

さらに、追い焚き還流路１６には、圧力計１８が設けられており、浴槽２の水位を測定する。制御部１０は、圧力計１８に基づいて検出した水位により、浴槽２の湯はりの終了を判定するとともに、詳細は後述するが、この水位の変化から浴槽２に人がいることを検出する。

浴槽２の湯水を強制排水する場合には、ポンプ２１と追い焚き熱交換器１７の流路の間に三方弁２０を設けて、ポンプ２１で給水した浴槽２の湯水を排水管１４に強制排水できるようする。制御部１０は、湯はりを開始してから終了するまでの間に、人検知センサ４または水位センサ１１により、浴槽２に人がいることが検出されると、三方弁２０を排水側に切り換え、ポンプ２１を駆動して浴槽２の湯水を給水し、強制排水をおこなう。

上記のとおり、浴槽２の湯水の排水は、排水栓９を開栓しておこなう方法と、追い焚き還流路１６の途中に三方弁２０を設けて、ポンプ２０により強制排水する方法があるが、いずれかの方法に限定されるものではなく、同時に両方の排水をおこなうようにしてもよい。この場合には、排水能力が向上するので、溺水・溺死等の事故の発生が低減し、より安全性を向上することができる。

つぎに、浴槽２に人がいることを検出する人検出センサ４について、図４Ａと図４Ｂにより説明する。人検出センサ４は、焦電センサ等の人感センサやＣＣＤカメラ等の撮像素子から構成され、風呂リモコン３に取り付けられている。
ここで、人検出センサ４を人感センサで構成すれば、人の動きによりセンサ出力を得ることができるので、人の有無の判定を容易におこなうことができる。また、人検出センサ４を撮像素子で構成した場合には、フレーム間の動き検出等の画像分析により人の動きを分析して、人の有無の判定をおこなう。
また、撮像素子の撮像結果を、台所リモコン５のディスプレイ１２に転送して表示すれば、浴室内部の監視が容易になり、浴室の安全確保がより容易になる。

人検出センサ４は、浴槽２の人を検出するため、図４Ａや図４Ｂに示されるように、浴槽２の大きさに合わせて、狭角の検出範囲をもつ。
一般的には、風呂リモコン３は、浴室の壁面に設置されることが多いが、必ずしも、図４Ｂにように浴槽２の中心線に沿って設けられるものでない。このため、人検出センサ４が、浴槽２の方向に向くように、首振り機構を設けるとよい。

圧力センサ等を使用した水位センサ１１により、浴槽２に人が入ったことの検出は、つぎのようにしておこなう。
湯はり中は、略一定の流量で給湯がおこなわれている。したがって、一定の周期で水位を検出した場合には、浴槽２の水位の時間変化も、略一定となる。湯はり中に人が、浴槽２に入れば、湯水に浸かった人の容積に依存して、水位が上昇する。このため、水位の時間変化が給湯による時間変化以上の変化量になったか否かを監視していれば、浴槽２に人が入ったことを検出できる。

また、湯はり中に浴槽２から人が出たときには、湯はり中に水位が減少する。このときには、水位の時間変化が給湯による時間変化より小さくなったように検出される。
したがって、水位センサ１１により検出する水位の時間変化量が、給湯による時間変化と異なる時間変化量か否かを判定することで、浴槽２に人がいることを検出できる。実際には、給湯量のばらつきや圧力センサ等の変動により、給湯による水位の時間変化量は幅をもつ。このため、水位センサ１１で検出した水位の時間変化量が、給湯による水位の時間変化量の幅の中であれば、浴槽２には人がいないと判定し、そうでなければ、浴槽２に人がいると判定する。

上記の人検出センサ４または水位センサ１１により浴槽２に人がいるか否かを判定する方法のいずれかで、浴槽２の人の有無の判定をおこなえばよい。
また、前記の２つの排水方法と浴槽２の人の有無の検出方法には依存関係がなく、独立な検出方法となっている。このため、上記の人検出センサ４による浴槽２の人の検出方法と、水位センサ１１により浴槽２の人の検出方法のいずれかの方法を、排水栓９を開栓して浴槽２の湯水の排水をおこなう方法と、追い焚き還流路１６の途中でポンプ２０により強制排水する方法のいずれかと適宜組み合わせて実施することができる。

上記の水位センサ１１によれば、湯はり中の浴槽２の人の有無を検出するだけでなく、つぎの異常検出に活用できる。湯はりが終了すると、浴槽２の水位は、略一定となる。浴槽２に人の入出が起きると、水位変化が生じるが、決まった水位変化となる。しかし、転倒して頭部まで沈む等の大きく姿勢が変わった場合には、水位変化も大きく変動する。この水位変化の異常値を検出すれば、入浴中の異常状態を把握することが可能となる。このようない異常状態を把握したときに、強制排水をおこなえば、溺水・溺死等の事故を防止することもできる。

図５に示すように、ＨＥＭＳ(Home Energy Management System)機器を用いて外部機器からの信号によってリモコン３又はリモコン５から給湯機１の制御部１０へ指令を送り、湯はりを行っても良い。上記の浴槽給湯回路において、湯はり開始時から湯はり終了までの間に人検出センサ４によって浴槽内に人がいると検知された際には、リモコン３から電源線６を介して制御部１０へ強制排水の指令を出し、風呂循環アダプタ８と排水栓９によって浴槽内の水を強制排水する。これにより、同様に、湯はり中の危険な状態を防止することができる。

このとき、台所リモコン５のディスプレイ１２に表示した警報表示の内容や、人検出センサ４を撮像素子で構成した場合の撮像画像を、外部機器に送信するようにして、外部からでも浴室の安全確認を容易におこなえるようにしてもよい。

図６により、制御部１０の動作フローを説明する。
台所リモコン５または風呂リモコン３から浴槽２の湯はり動作を指示されると（S101）、風呂リモコン３の人検知センサ４により、浴槽２に人がいるか否かを検知し（S102）、人がいない場合（S102の無）には、湯はり運転が開始する（S104）。
Ｓ１０２で、浴槽２に人をいることを検知した場合には、湯はりをおこなわずに湯はり運転を終了する（S106）。

湯はり中には、台所リモコン５の人検知センサ４または水位センサ１１により浴槽２の人の有無を検知し（S105）、浴槽２に人を検知しない場合（S105の無）、湯はりを継続するとともに、浴槽２の人の有無の検出を繰り返す。Ｓ１０５で浴槽２に人を検知した場合には、湯はり運転を中止する（S106）。

Ｓ１０６で湯はり運転を終了すると、台所リモコン５のディスプレイ１２に、浴槽２に人を検出したために湯はりを中断した旨の警告メッセージを表示する（S107）。そして、強制排水指令を出力し（S108）、上記した排水栓９を開栓しておこなう方法、または、追い焚き還流路１６の途中に三方弁２０を設けてポンプ２０により強制排水する方法で、浴槽２の強制排水をおこなう。

つぎに、浴槽２に人がいなくなれば、湯はりを継続するか否か判定し（S109）、湯はりの継続処理（S110）または湯はりの終了処理（S111）をおこなう。

上記のフローでは、人検知センサ４と水位センサ１１の両方を備えて、どちらか一方のセンサで湯はり運転中の浴槽２の人の有無を判定しているが、人検知センサ４による人の有無の判定（S102）だけでもよい。
また、水位センサ１１のみで、浴槽２の人の有無を判定する場合には、Ｓ１０２の湯はり開始時のチェックを行わなくてもよい。

上記の制御フローでは、湯はり中に浴槽２に人がいると、湯はりを中断し、強制排水する動作を説明したが、事故の可能性がある幼児や老齢者以外の利用者が、湯はり中にシャワーを浴びた後の湯はり終了前に浴槽に入る場合、或いは、湯はり途中であっても湯はり終了を待たないで入る可能性もある。このため、湯はり中に人を検出してもシャワーが使用された後であれば自動排水しない設定にしても良い。或いは、湯はり開始時、若しくは、湯はり中に人検知自動排水機能を解除するための操作スイッチ（図示せず）をリモコンに設けても良い。

この人検知自動排水機能を解除するための操作スイッチは、湯はり開始操作の前にのみに有効とすることで、誤って安全性確保の機能が解除されることを防止する。また、意図しないで、例えば風呂掃除の際に誤って解除操作を受け付けたとしても、たとえば３０秒以上以前の意図した操作とは考え難い時間間隔を経過した操作は受け付けないようにすることもできる。

また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明で分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。

１ 給湯機
２ 浴槽
３ 風呂リモコン
４ 人検知センサ
５ 台所リモコン
６ 電源線
７ 給湯配管
８ 風呂循環アダプタ
９ 排水栓
１０ 制御部
１１ 水位センサ
１２ ディスプレイ
１３ 給水配管
１４ 排水管
１６ 追い焚き還流路
２０ 三方弁
２１ ポンプ

Claims (7)

1. 浴槽の人の有無を検出する人検知手段と、
   浴槽の貯湯水を排水する浴槽排水手段と、
   浴槽の給湯時に、前記人検知手段により浴槽に人がいることを検知すると、前記浴槽排水手段により前記浴槽の貯湯水を強制排水する制御手段
   を備えたことを特徴とする給湯機。
2. 請求項１に記載の給湯機において、
   前記人検知手段は、前記浴槽の水位を検出する水位センサを含み、前記水位センサで検出した水位変化量が、浴槽に給湯する際の水位変化量と異なる値となった時に浴槽に人がいると判定する
   ことを特徴とする給湯機。
3. 請求項１に記載の給湯機において、
   前記人検知手段は、浴室リモコンに設けられた人感センサである
   ことを特徴とする給湯機。
4. 請求項１に記載の給湯機において、
   前記人検知手段は、浴室リモコンに設けられ、前記浴槽を撮影範囲に含むカメラから成り、撮影した画像のフレーム間の動き検出から前記浴槽の人の有無を判定する
   ことを特徴とする給湯機。
5. 請求項１に記載の給湯機において、
   前記浴槽排水手段は、前記浴槽の底部に設けられ水栓を開栓して前記浴槽の湯水を排水する
   ことを特徴とする給湯機。
6. 請求項１に記載の給湯機において、
   前記浴槽排水手段は、前記浴槽から吸水され再加熱して前記浴槽に再給湯する追い焚き用の還流路により前記浴槽の湯水を排水する
   ことを特徴とする給湯機。
7. 請求項６に記載の給湯機において、
   前記浴槽排水手段は、湯水の再加熱用の追い焚き熱交換器と前記浴槽から湯水を吸水する追い焚きポンプとの間に配設された三方弁と、前記三方弁につながる排水管とを備え、
   前記制御部は、前記三方弁を制御して、前記ポンプにより吸水した前記浴槽の湯水を前記排水管に通水して排水する
   ことを特徴とする給湯機。

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