JP2015210003A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】追焚き運転の際に、浴槽内の温度にムラがある場合、あるいは浴槽の循環口が入浴者の体などで一時的に覆われることで浴槽内が攪拌されにくい場合などでも、浴槽内全体を昇温することが可能な給湯システムを提供すること。
【解決手段】本発明の給湯システムは、浴槽水をふろ用熱交換器に循環させるふろ循環ポンプと、熱源流体をふろ用熱交換器に循環させる熱源側ポンプと、ふろ用熱交換器の入口側の浴槽水の温度を検知するふろ戻り温度検知手段と、制御手段と、を備え、制御手段は、追焚き運転を実施しているときにふろ戻り温度検知手段の検知温度が第一目標温度に達した場合には、熱源側ポンプの駆動を停止してふろ循環ポンプを駆動するふろ用熱交換器冷却運転を実施し、ふろ用熱交換器冷却運転を実施しているときにふろ戻り温度検知手段の検知温度が第一目標温度より低い第二目標温度を下回った場合には、追焚き運転を再度実施する。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯システムに関する。

浴槽から導かれた浴槽水を加熱するふろ用熱交換器を備えることで、浴槽を追焚きする機能を有する給湯システムが広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。一般に、このような給湯システムでは、追焚き運転の実施中、ふろ用熱交換器の入口側の浴槽水の温度を検知し、当該温度が目標温度以上になった場合、追焚き運転を停止する構成としている。

特開２００８−１６４２４７号公報

追焚き運転の際に、浴槽内の温度にムラがある場合、あるいは、浴槽水を導入及び導出する浴槽の循環口が入浴者の体などで覆われることで浴槽内が攪拌されにくい場合などがある。そのような場合に、上述した従来技術では、浴槽内に低温の領域があり、浴槽内全体の温度が十分に昇温していないにもかかわらず、浴槽内の一部の昇温した浴槽水がふろ用熱交換器へ送られ、その温度がふろ用熱交換器への入口側で検知されることで、追焚き運転が停止してしまう場合がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、追焚き運転の際に、浴槽内の温度にムラがある場合、あるいは浴槽の循環口が入浴者の体などで一時的に覆われることで浴槽内が攪拌されにくい場合などでも、浴槽内全体を昇温することが可能な給湯システムを提供することを目的とする。

本発明に係る給湯システムは、浴槽から導かれた浴槽水と、熱源流体との熱交換を行うふろ用熱交換器と、浴槽水をふろ用熱交換器に循環させるふろ循環ポンプと、熱源流体をふろ用熱交換器に循環させる熱源側ポンプと、ふろ用熱交換器の入口側の浴槽水の温度を検知するふろ戻り温度検知手段と、ふろ循環ポンプ及び熱源側ポンプを制御する制御手段と、を備え、制御手段は、ふろ循環ポンプ及び熱源側ポンプを共に駆動する追焚き運転を実施しているときにふろ戻り温度検知手段の検知温度が第一目標温度に達した場合には、熱源側ポンプの駆動を停止してふろ循環ポンプを駆動するふろ用熱交換器冷却運転を実施し、ふろ用熱交換器冷却運転を実施しているときにふろ戻り温度検知手段の検知温度が第一目標温度より低い第二目標温度を下回った場合には、追焚き運転を再度実施するものである。

本発明によれば、追焚き運転の際に、浴槽内の温度にムラがある場合、あるいは浴槽の循環口が入浴者の体などで一時的に覆われることで浴槽内が攪拌されにくい場合などでも、浴槽内全体を昇温することが可能となる。

本発明の実施の形態１の給湯システムを示す構成図である。 本発明の実施の形態１において制御部により実行される制御の一例を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の給湯システムを示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態１の給湯システム１は、貯湯タンク２、熱源流体循環回路３、熱源側ポンプ４、浴槽水循環回路５、ふろ循環ポンプ６、ふろ用熱交換器７、ふろ戻り温度検知手段８、ふろ往き温度検知手段９、制御部１０及びリモコン１１を備える。

貯湯タンク２は、浴槽２０を加熱する追焚き運転で熱源流体として用いる高温水を貯留する。熱源流体循環回路３は、貯湯タンク２の上部とふろ用熱交換器７の熱源流体入口とを接続し、ふろ用熱交換器７の熱源流体出口と貯湯タンク２の下部とを接続する。ふろ用熱交換器７の熱源流体出口と貯湯タンク２の下部との間に、熱源流体を送る熱源側ポンプ４が配置されている。熱源側ポンプ４は、図示の構成に代えて、貯湯タンク２の上部とふろ用熱交換器７の熱源流体入口との間に配置されていても良い。熱源側ポンプ４を駆動することで、熱源流体循環回路３により、熱源流体となる温水をふろ用熱交換器７に循環させることができる。

浴槽水循環回路５は、浴槽２０に接続される。浴槽水循環回路５は、浴槽２０に取り付けられた循環口２１とふろ用熱交換器７の浴槽水入口とを接続し、ふろ用熱交換器７の浴槽水出口と浴槽２０の循環口２１とを接続する。浴槽２０の循環口２１とふろ用熱交換器７の浴槽水入口との間に、浴槽水を送るふろ循環ポンプ６が配置されている。ふろ循環ポンプ６は、図示の構成に代えて、ふろ用熱交換器７の浴槽水出口と浴槽２０の循環口２１との間に配置されていても良い。ふろ循環ポンプ６を駆動することで、浴槽水循環回路５により、浴槽２０から導出された浴槽水がふろ用熱交換器７を経由して浴槽２０に戻るように循環する。

浴槽水循環回路５には、ふろ用熱交換器７の入口側の浴槽水の温度を検知するふろ戻り温度検知手段８と、ふろ用熱交換器７の出口側の浴槽水の温度を検知するふろ往き温度検知手段９とが設けられている。

制御部１０は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を含む記憶部と、記憶部に記憶されたプログラムに基いて演算処理を実行する演算処理装置（ＣＰＵ）と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備える制御手段である。制御部１０は、上述した熱源側ポンプ４及びふろ循環ポンプ６を含む各種アクチュエータ類と、ふろ戻り温度検知手段８及びふろ往き温度検知手段９を含む各種センサ類とに電気的に接続されている。制御部１０は、給湯システム１の運転動作を制御する。

リモコン１１は、制御部１０と通信可能に接続されており、ユーザーインターフェースとして機能する。リモコン１１は、台所または浴室などに設置される。リモコン１１には、浴槽温度などの情報を表示する表示部と、ボタン等の操作部とが設けられている。使用者は、リモコン１１を操作することで、浴槽２０の追焚き等を指示できる。

図示を省略するが、給湯システム１は、水を加熱する加熱装置を備える。この加熱装置で加熱された水が貯湯タンク２内に貯留される。この加熱装置は、ヒートポンプ、ボイラ、電気ヒータ等、いかなる構成のものでも良い。

制御部１０は、以下に述べる追焚き運転及びふろ用熱交換器冷却運転を制御する。

（追焚き運転）
使用者がリモコン１１を操作することで浴槽２０の追焚きを指示すると、制御部１０は、まず、ふろ循環ポンプ６を駆動し、浴槽水循環回路５の浴槽水を循環させる。これにより、浴槽２０内の浴槽水をふろ戻り温度検知手段８に引き込むことで、浴槽２０内の浴槽水の温度をふろ戻り温度検知手段８にて測定する。制御部１０は、ふろ戻り温度検知手段８にて測定された温度より例えば２℃高い温度を第一目標温度に設定する。次いで、制御部１０は、熱源側ポンプ４を駆動し、貯湯タンク２の温水を熱源流体として熱源流体循環回路３に循環させる。このようにして、熱源側ポンプ４及びふろ循環ポンプ６が共に駆動される追焚き運転が開始される。追焚き運転では、熱源流体循環回路３の熱源流体と浴槽水循環回路５の浴槽水とがふろ用熱交換器７で熱交換し、浴槽２０には加温された浴槽水が供給される。追焚き運転は、ふろ戻り温度検知手段８にて測定される温度が第一目標温度に達するまで継続する。

（ふろ用熱交換器冷却運転）
ふろ用熱交換器冷却運転は、追焚き運転でふろ戻り温度検知手段８にて測定される温度が第一目標温度に達した後の終了動作として実施される。追焚き運転でふろ戻り温度検知手段８にて測定される温度が第一目標温度に達した場合には、制御部１０は、熱源側ポンプ４を停止することで、追焚き運転を終了する。制御部１０は、その後も、ふろ循環ポンプ６のみ駆動を継続する。このように、熱源側ポンプ４が停止し、ふろ循環ポンプ６が駆動される状態がふろ用熱交換器冷却運転となる。制御部１０は、ふろ用熱交換器冷却運転の実施中、ふろ戻り温度検知手段８により、浴槽２０から導出される浴槽水の温度を常時測定する。制御部１０は、ふろ戻り温度検知手段８にて測定した浴槽水の温度が第二目標温度を下回った場合には、熱源側ポンプ４を再度駆動することで、追焚き運転を再度実施する。第二目標温度は、第一目標温度より低い温度（第一目標温度に比べて例えば１℃低い温度）である。

一方、ふろ用熱交換器冷却運転の開始後、所定の待機時間（例えば、数十秒〜数分）が経過しても、ふろ戻り温度検知手段８にて測定した浴槽水の温度が第二目標温度を下回らなかった場合には、ふろ循環ポンプ６を停止することで、ふろ用熱交換器冷却運転を終了する。これにより、浴槽２０の追焚きを完了する。

本実施の形態１では、再度の追焚き運転を実施する回数に制限を設ける。本実施の形態１では、制御部１０は、リモコン１１から受信した１回の追焚き指示に対しては、再度の追焚き運転の回数が所定の上限回数を超えないように制限する。これにより、追焚き運転及びふろ用熱交換器冷却運転が完了するまでの時間が必要以上に長くなることを確実に防止できる。すなわち、熱源側ポンプ４及びふろ循環ポンプ６が必要以上に長時間駆動されることを確実に防止できる。

次に、図２を参照し、本実施の形態１による制御の具体例について説明する。図２は、本実施の形態１において、制御部１０により実行される制御の一例を示すフローチャートである。制御部１０は、リモコン１１から浴槽２０の追焚きの指示を受信すると、まず、ふろ循環ポンプ６の駆動を開始する（ステップＳ１）。これにより、浴槽水循環回路５の浴槽水の循環が開始し、浴槽２０内の浴槽水がふろ戻り温度検知手段８に引き込まれる。次いで、制御部１０は、第一目標温度及び第二目標温度を設定する（ステップＳ２）。ここでは、制御部１０は、ふろ戻り温度検知手段８にて浴槽水の温度を測定し、その測定された温度すなわち追焚き前の浴槽２０の温度より所定温度（例えば２℃）高い温度を第一目標温度として設定する。また、制御部１０は、ふろ戻り温度検知手段８にて測定された温度すなわち追焚き前の浴槽２０の温度より高く、かつ第一目標温度より所定温度（例えば１℃）低い温度を第二目標温度として設定する。

続いて、制御部１０は、熱源側ポンプ４の駆動を開始する（ステップＳ３）。これにより、追焚き運転が開始し、熱源流体循環回路３の熱源流体と浴槽水循環回路５の浴槽水とがふろ用熱交換器７で熱交換し、加温された浴槽水が浴槽２０に供給される。追焚き運転の実施中、制御部１０は、ふろ戻り温度検知手段８にて測定される温度が第一目標温度に達したか否かを判断する（ステップＳ４）。ステップＳ４でふろ戻り温度検知手段８にて測定される温度が第一目標温度に達していない場合には、制御部１０は、追焚き運転を継続する。ステップＳ４でふろ戻り温度検知手段８にて測定される温度が第一目標温度に達した場合には、制御部１０は、熱源側ポンプ４を停止することで、追焚き運転を終了する（ステップＳ５）。

ステップＳ５で熱源側ポンプ４を停止することで、ふろ循環ポンプ６のみが駆動を継続するふろ用熱交換器冷却運転の状態になる。制御部１０は、所定の待機時間（例えば、数十秒〜数分）を限度としてふろ用熱交換器冷却運転を実施する。制御部１０は、ふろ用熱交換器冷却運転の実施中、ふろ戻り温度検知手段８にて浴槽水の温度を測定し、その測定した温度が第二目標温度より高いか否かを判断する（ステップＳ６）。

ステップＳ６で、ふろ戻り温度検知手段８にて測定される浴槽水の温度が第二目標温度以下になった場合には、浴槽２０内の温度が何らかの理由で均一になっておらず、浴槽２０内に昇温していない領域があると判断できる。この場合には、浴槽２０内全体を昇温するために、追焚き運転を再度行うことが好ましい。このため、ステップＳ６で、ふろ戻り温度検知手段８にて測定される浴槽水の温度が第二目標温度以下になった場合には、制御部１０は、まず、再追焚き運転の回数が上限回数（例えば３回）に達しているか否かを判断する（ステップＳ７）。ステップＳ７で再追焚き運転の回数が上限回数に達していない場合には、制御部１０は、ステップＳ３に戻り、熱源側ポンプ４の駆動を再開することで、追焚き運転を再度実施する。このようにステップＳ７からステップＳ３に戻ることで追焚き運転を再度実施した場合には、制御部１０は、その回数を再追焚き運転の回数としてカウントする。

一方、ふろ用熱交換器冷却運転の開始から上記待機時間が経過しても、ステップＳ６で、ふろ戻り温度検知手段８にて測定される浴槽水の温度が第二目標温度以下にならなかった場合には、浴槽２０内に昇温していない領域はなく、浴槽２０内全体が昇温していると判断できる。このため、制御部１０は、ふろ用熱交換器冷却運転の開始から上記待機時間が経過しても、ステップＳ６で、ふろ戻り温度検知手段８にて測定される浴槽水の温度が第二目標温度以下にならなかった場合には、ふろ循環ポンプ６を停止することでふろ用熱交換器冷却運転を終了する（ステップＳ８）。これにより、浴槽２０の追焚きを完了する。

また、制御部１０は、ステップＳ６でふろ戻り温度検知手段８にて測定される浴槽水の温度が第二目標温度以下になった場合であっても、ステップＳ７で再追焚き運転の回数が上限回数に達していた場合には、再度の追焚き運転を実施せず、ステップＳ８に移行してふろ循環ポンプ６を停止することでふろ用熱交換器冷却運転を終了し、浴槽２０の追焚きを完了する。この場合には、上限回数の再追焚き運転が実施されているため、本フローの無限循環による追焚き運転の長時間化を防止することを目的とし、ステップＳ６でふろ戻り温度検知手段８にて測定される浴槽水の温度が第二目標温度以下になっても、追焚きを完了して差し支えない。

以上説明したように、本実施の形態１によれば、ふろ用熱交換器冷却運転中にふろ戻り温度検知手段８にて測定された浴槽水の温度が第二目標温度を下回った場合には、追焚き運転が再度実施される。このため、浴槽２０内の温度にムラがある場合、あるいは浴槽２０の循環口２１が入浴者の体などで一時的に覆われることで浴槽２０内が攪拌されにくい場合などにおいても、浴槽２０内全体を確実に昇温することができる。

本実施の形態１の給湯システム１は、再度の追焚き運転を実施していることを例えば以下のようにして使用者に報知する報知手段を備えている。制御部１０は、図２のステップＳ７からステップＳ３に戻ることで追焚き運転を再度実施した場合には、リモコン１１の表示部に再度の追焚き運転を実施していることを示すメッセージまたはマークを表示するか、リモコン１１のスピーカから再度の追焚き運転を実施している旨を音声で報知する。このようにすることで、再度の追焚き運転を実施したときに、誤作動であると使用者が勘違いすることを確実に防止できる。

本発明において第一目標温度及び第二目標温度を決定する方法は、上述した方法に限定されるものではない。例えば、リモコン１１で使用者が設定した浴槽温度に基づいて第一目標温度及び第二目標温度を決定しても良い。

本実施の形態１では、使用者がリモコン１１を操作することで浴槽２０の追焚きが開始する場合の制御について説明したが、本発明は、このような場合に限定されるものではなく、浴槽２０の温度低下を給湯システム１が自動で検知して追焚きを開始する場合の制御にも適用可能である。

１ 給湯システム、２ 貯湯タンク、３ 熱源流体循環回路、４ 熱源側ポンプ、５ 浴槽水循環回路、６ ふろ循環ポンプ、７ ふろ用熱交換器、８ ふろ戻り温度検知手段、９ ふろ往き温度検知手段、１０ 制御部、１１ リモコン、２０ 浴槽、２１ 循環口

Claims (3)

1. 浴槽から導かれた浴槽水と、熱源流体との熱交換を行うふろ用熱交換器と、
   前記浴槽水を前記ふろ用熱交換器に循環させるふろ循環ポンプと、
   前記熱源流体を前記ふろ用熱交換器に循環させる熱源側ポンプと、
   前記ふろ用熱交換器の入口側の前記浴槽水の温度を検知するふろ戻り温度検知手段と、
   前記ふろ循環ポンプ及び前記熱源側ポンプを制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記ふろ循環ポンプ及び前記熱源側ポンプを共に駆動する追焚き運転を実施しているときに前記ふろ戻り温度検知手段の検知温度が第一目標温度に達した場合には、前記熱源側ポンプの駆動を停止して前記ふろ循環ポンプを駆動するふろ用熱交換器冷却運転を実施し、前記ふろ用熱交換器冷却運転を実施しているときに前記ふろ戻り温度検知手段の検知温度が前記第一目標温度より低い第二目標温度を下回った場合には、前記追焚き運転を再度実施する給湯システム。
2. 前記制御手段は、再度の前記追焚き運転を実施する回数を制限する請求項１に記載の給湯システム。
3. 再度の前記追焚き運転を実施していることを使用者に報知する報知手段を備える請求項１または請求項２に記載の給湯システム。

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