JP2017181022A - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者が浴槽水を排水するタイミングに応じて、浴槽の熱を効率良く回収することのできる貯湯式給湯機を提供すること。【解決手段】本発明の貯湯式給湯機は、湯水を貯留する貯湯タンク４と、浴槽９０の水位を検知する浴槽水位検知手段と、浴槽水と貯湯タンク４の湯水との熱交換を行う熱交換手段と、浴槽水位検知手段による浴槽９０の水位データを、時刻と関連させて記憶し、該水位データに基づき、浴槽９０の排水時刻を推定する排水時刻推定手段と、熱交換手段により浴槽９０から貯湯タンク４内の湯水への熱回収を行う浴槽熱回収運転を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、排水時刻推定手段により推定された排水推定時刻と、現在の時刻との差である残り時間に基づいて、浴槽熱回収運転を制御する。制御手段は、上記残り時間が、予め設定された閾値に比べて多い場合には、そうでない場合よりも熱交換手段の循環流量を低くする。【選択図】図１

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関する。

入浴に使用された後の浴槽に残る湯の熱を貯湯タンク内の湯水に回収する浴槽熱回収運転を行うことのできる貯湯式給湯機が知られている。

下記特許文献１には、浴槽熱回収運転を行う残湯熱回収手段と、浴槽の風呂循環回路に設けられ湯張り終了と入浴状態を検知する水位センサと、追い焚きの終了を検知する風呂温度センサと、水位センサと風呂温度センサによる湯張りや追い焚きの終了時刻及び、水位センサによる浴槽水位の上昇による入浴中の時刻を、過去７日間と当日を記憶する風呂使用状態記憶部とを備え、該風呂使用状態記憶部は最も遅い入浴検出の時刻を選出し、この時刻に所定時間を加算した時刻に残湯熱回収手段を駆動させる技術が開示されている。

特開２０１１−１２２７６０号公報（第６頁、図３）

上述した特許文献１の技術では、水位センサによって浴槽の水位の変化を検知することで入浴を検出し、過去７日間および当日のうちで最も遅い入浴検出の時刻に所定時間を加算した時刻から浴槽熱回収運転が自動的に開始される。このため、使用者が手動で浴槽熱回収運転を開始する操作をする必要がない、という利点がある。しかしながら、特許文献１の技術には、次のような課題がある。

浴槽熱を回収するには、浴槽の水位が一定以上あることが必要である。すなわち、使用者が浴槽の栓を外して浴槽水を排水する前に浴槽熱回収運転を行う必要がある。浴槽水をいつ排水するかは使用者によってタイミングが異なる。特許文献１の技術では、過去７日間および当日のうちで最も遅い入浴検出の時刻に所定時間を加算した時刻から、浴槽熱回収運転が自動的に開始されるが、浴槽水を排水するタイミングが早い傾向にある使用者の場合には、浴槽熱回収運転が完了する前に浴槽水が排水されてしまうことがある。そのような場合には、浴槽の熱を十分に回収できないという課題がある。

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、使用者が浴槽水を排水するタイミングに応じて、浴槽の熱を効率良く回収することのできる貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る貯湯式給湯機は、湯水を貯留する貯湯タンクと、浴槽の水位を検知する浴槽水位検知手段と、浴槽水と貯湯タンクの湯水との熱交換を行う熱交換手段と、浴槽水位検知手段による浴槽の水位データを、時刻と関連させて記憶し、該水位データに基づき、浴槽の排水時刻を推定する排水時刻推定手段と、熱交換手段により浴槽から貯湯タンク内の湯水への熱回収を行う浴槽熱回収運転を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、排水時刻推定手段により推定された排水推定時刻と、現在の時刻との差である残り時間に基づいて、浴槽熱回収運転を制御し、制御手段は、上記残り時間が、予め設定された閾値に比べて多い場合には、そうでない場合よりも熱交換手段の循環流量を低くするものである。

本発明によれば、使用者が浴槽水を排水するタイミングに応じて、浴槽の熱を効率良く回収することが可能となる。

本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１における浴槽熱回収運転の制御動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の貯湯式給湯機を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態１の貯湯式給湯機１は、貯湯ユニット２と、ヒートポンプユニット３とを有する。貯湯ユニット２とヒートポンプユニット３との間は、ヒートポンプ入口配管２９およびヒートポンプ出口配管３０、並びに電気配線（図示省略）を介して接続されている。

ヒートポンプユニット３は、水を加熱する加熱手段として機能する。ヒートポンプユニット３は、冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮機で圧縮された高温高圧冷媒により水を加熱する水−冷媒熱交換器、放熱後の高圧冷媒を膨張させて減圧する膨張装置、例えば大気等の低温熱源の熱を低圧冷媒に吸収させる低温側熱交換器などを冷媒配管で接続した冷凍サイクル装置を搭載しているが、図示は省略する。

なお、本発明における加熱手段は、ヒートポンプユニット３のような冷凍サイクルを用いた構成に限定されるものではなく、電気ヒータ、太陽熱集熱器などを用いるものでも良いし、これらのうちの複数を併用するものでも良い。

貯湯ユニット２の筐体の内部には、貯湯タンク４、減圧弁５、ヒートポンプ循環ポンプ６、バイパス弁７、給湯混合弁８、風呂混合弁９、風呂配管１０、給水配管１１、風呂循環ポンプ１２、水位センサ１３、フロースイッチ１４、追いだきポンプ１５、追いだき切り替え弁１６、追いだき上部配管１７、追いだき熱交換器１８、追いだき下部配管１９、制御部２２等が搭載されている。

貯湯タンク４は、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成して湯水を貯留する。給水配管１１には、外部の水道等の水源からの水が供給される。給水配管１１の途中には、水源圧力を所定圧力に減圧する減圧弁５が設けられている。給水配管１１は、減圧弁５の下流側にて二手に分岐し、その一方が貯湯タンク４の下部に接続されている。水源から供給される水が給水配管１１を通って貯湯タンク４の下部に流入することで、貯湯タンク４内は常に満水状態に維持される。貯湯タンク４内には、減圧弁５で調圧された水源圧力が作用する。減圧弁５にて分岐したもう一方の給水配管は、給湯混合弁８と風呂混合弁９とにそれぞれ接続されている。

貯湯タンク４には、高さの異なる位置に複数の温度センサが設置される。本実施の形態１では、貯湯タンク４の上側領域に上部タンク温度サーミスタ２７が設置され、貯湯タンク４の下側領域に下部タンク温度サーミスタ２８が設置されているが、これら以外の温度センサを貯湯タンク４にさらに設置しても良い。

ヒートポンプ入口配管２９は、貯湯タンク４の下部と、ヒートポンプユニット３の水入口とを接続している。ヒートポンプ入口配管２９の途中にヒートポンプ循環ポンプ６が配置されている。バイパス弁７は、一つの入口と二つの出口とを有する。ヒートポンプ出口配管３０は、ヒートポンプユニット３の水出口と、バイパス弁７の入口とを接続している。バイパス弁７の一方の出口は、上部配管３１を介して貯湯タンク４の上部に接続され、バイパス弁７の他方の出口は、バイパス配管３２を介して貯湯タンク４の下部に接続されている。バイパス弁７は、ヒートポンプ出口配管３０を上部配管３１に連通させてバイパス配管３２側を閉じる第１流路形態と、ヒートポンプ出口配管３０をバイパス配管３２に連通させて上部配管３１側を閉じる第２流路形態とに切り替え可能である。

ここで、貯湯式給湯機１の沸き上げ運転について説明する。沸き上げ運転は、貯湯タンク４内の湯水をヒートポンプユニット３に循環させて加熱することで、貯湯タンク４の貯湯量（蓄熱量）を増加させる運転である。沸き上げ運転では、ヒートポンプユニット３およびヒートポンプ循環ポンプ６を運転し、バイパス弁７を上記第１流路形態に切り替える。沸き上げ運転では、貯湯タンク４の下部からヒートポンプ循環ポンプ６により導出された水がヒートポンプ入口配管２９を通ってヒートポンプユニット３に送られ、ヒートポンプユニット３内の水−冷媒熱交換器で加熱されて高温水になる。この高温水がヒートポンプ出口配管３０、バイパス弁７および上部配管３１を通って貯湯タンク４の上部に流入する。このような沸き上げ運転により、貯湯タンク４内に上側から高温水が貯えられていく。

貯湯タンク４の高さ方向の中間領域には、中温水取り出し配管２０の一端が接続されている。中温水取り出し配管２０の他端は、給湯混合弁８に接続されている。貯湯タンク４から中温水取り出し配管２０へ取り出された中温水は、給湯混合弁８へ送られる。

貯湯タンク４に貯えられた高温水は、貯湯タンク４の上部に接続された高温水取り出し配管３３を通って給湯混合弁８および風呂混合弁９にそれぞれ送られる。給湯混合弁８は、高温水取り出し配管３３から供給される高温水と、中温水取り出し配管２０から供給される中温水と、給水配管１１から供給される低温水との混合比率を調整可能になっている。給湯混合弁８で混合されることで温度調節された湯は、給湯配管２１を通って、例えばシャワー、流し台、洗面台などの需要端に供給される。風呂混合弁９は、高温水取り出し配管３３から供給される高温水と、給水配管１１から供給される低温水との混合比率を調整可能になっている。

追いだき熱交換器１８は、浴槽９０に溜められた浴槽水と、貯湯タンク４の湯水との熱交換を行う熱交換器である。浴槽９０は、風呂循環配管３４を介して貯湯ユニット２に接続されている。風呂循環配管３４は、浴槽９０から貯湯ユニット２内へ延び、貯湯ユニット２内で風呂循環ポンプ１２、水位センサ１３、フロースイッチ１４および追いだき熱交換器１８をこの順に経由した後、浴槽９０へ戻る循環流路を形成するように設けられている。風呂循環ポンプ１２と水位センサ１３との間の風呂循環配管３４には、風呂戻り温度サーミスタ２５が設置され、追いだき熱交換器１８と浴槽９０との間の風呂循環配管３４には、風呂行き温度サーミスタ２６が設けられている。風呂行き温度サーミスタ２６と追いだき熱交換器１８との間の風呂循環配管３４には、風呂配管１０が接続されている。風呂混合弁９で混合されることで温度調節された湯は、風呂配管１０から風呂循環配管３４を通って、浴槽９０へ供給される。風呂配管１０の途中には、風呂配管１０を開閉する風呂電磁弁３７が設置されている。なお、本実施の形態１では、水位センサ１３が浴槽水位検知手段に相当する。

貯湯タンク４には、追いだき上部配管１７および追いだき下部配管１９がさらに接続されている。追いだき上部配管１７の一端は、上部配管３１および高温水取り出し配管３３が貯湯タンク４に接続された位置と、中温水取り出し配管２０が貯湯タンク４に接続された位置との間の高さの位置で貯湯タンク４に接続されている。追いだき上部配管１７の他端は、追いだき切り替え弁１６に接続されている。追いだき下部配管１９の一端は、給水配管１１およびヒートポンプ入口配管２９が貯湯タンク４に接続された位置と、中温水取り出し配管２０が貯湯タンク４に接続された位置との間の高さの位置で貯湯タンク４に接続されている。追いだき下部配管１９の他端は、追いだき切り替え弁１６に接続されている。追いだき切り替え弁１６は、追いだき配管３５を介して追いだき熱交換器１８に接続されている。追いだき切り替え弁１６は、追いだき上部配管１７を追いだき配管３５に連通させて追いだき下部配管１９側を閉じる第１流路形態と、追いだき下部配管１９を追いだき配管３５に連通させて追いだき上部配管１７側を閉じる第２流路形態とに切替可能である。

貯湯タンク４には、追いだき中部配管３６がさらに接続されている。追いだき中部配管３６の一端は、追いだき上部配管１７が貯湯タンク４に接続された位置と、中温水取り出し配管２０が貯湯タンク４に接続された位置との間の高さの位置で貯湯タンク４に接続されている。追いだき中部配管３６の他端は、追いだき熱交換器１８に接続されている。追いだき中部配管３６の途中に、追いだきポンプ１５が配置されている。

なお、本実施の形態１では、風呂循環ポンプ１２、風呂循環配管３４、追いだきポンプ１５、追いだき切り替え弁１６、追いだき上部配管１７、追いだき下部配管１９、追いだき配管３５、および追いだき中部配管３６が、浴槽水と貯湯タンク４の湯水との熱交換を行う熱交換手段に相当する。

制御部２２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。制御部２２は、ヒートポンプユニット３、ヒートポンプ循環ポンプ６、バイパス弁７、給湯混合弁８、風呂混合弁９、風呂循環ポンプ１２、水位センサ１３、フロースイッチ１４、追いだきポンプ１５、風呂戻り温度サーミスタ２５、風呂行き温度サーミスタ２６、上部タンク温度サーミスタ２７、下部タンク温度サーミスタ２８、風呂電磁弁３７とそれぞれ電気的に接続される。また、制御部２２は、通信線２３を介して、ユーザーインターフェース装置であるリモコン２４と相互に通信可能に接続される。使用者は、リモコン２４を操作することで、給湯混合弁８の目標温度、風呂混合弁９の目標温度、浴槽９０を追いだきするときの目標温度などを設定することができる。制御部２２は、リモコン２４から受信した情報およびセンサ類で検出された情報に基づいて貯湯式給湯機１の運転動作を制御する。また、制御部２２は、時刻を計時するタイマー２２ａを有している。

次に、貯湯式給湯機１の湯はり動作について説明する。使用者がリモコン２４から湯はりの指示を実施すると制御部２２は、風呂電磁弁３７を開き、リモコン２４によって指示された湯量を風呂配管１０に流す。風呂混合弁９は、貯湯タンク４の上部からの高温水と給水配管１１からの低温水とを混合し、リモコン２４によって指示された温度になるように混合比率を調整する。一定の湯量を流した後は、風呂循環ポンプ１２を循環させ、フロースイッチ１４によって浴槽水の有無を判定する。浴槽水が無い場合はエラーをリモコン２４に表示させ、浴槽水が有る場合には湯はり終了とする。

次に、貯湯式給湯機１の追いだき運転について説明する。追いだき運転は、浴槽９０に溜められた浴槽水が放熱して温度低下した場合に、浴槽水より温度が高い貯湯タンク４の上側領域の湯と、浴槽水との熱交換を行うことで、浴槽水の温度を上昇させる制御である。制御部２２は、まず、風呂循環ポンプ１２によって浴槽水を風呂循環配管３４に循環させ、風呂戻り温度サーミスタ２５によって浴槽水の温度を測定する。そして、浴槽水の温度が一定温度を下回っており、かつ上部タンク温度サーミスタ２７の検出温度が一定温度以上である場合には、制御部２２は追いだき運転を開始する。追いだき運転では、風呂循環ポンプ１２によって浴槽水が風呂循環配管３４を循環している状態にて追いだき切り替え弁１６を追いだき上部配管１７側に切り替え、追いだきポンプ１５を動作させる。このようにして、貯湯タンク４から追いだき上部配管１７へ導出された湯と浴槽水との熱交換を追いだき熱交換器１８にて実施する。追いだき熱交換器１８にて浴槽水に熱を与えて温度低下した温水は、追いだき中部配管３６を通って貯湯タンク４内に戻る。風呂戻り温度サーミスタ２５の検出温度が一定温度以上になるまでこの熱交換を実施する。

次に、貯湯式給湯機１の浴槽熱回収運転について説明する。浴槽熱回収運転は、上述した追いだき運転とは逆に、浴槽水より温度が低い貯湯タンク４の下側領域の水と、浴槽水との熱交換を行うことで、浴槽水の有する熱量を貯湯タンク４内に回収する制御である。使用者が入浴を終了すると、制御部２２は、湯はり後の水位センサ１３の検出値の上下回数から入浴回数（入浴人数）を判断し、そのデータを過去一定期間（例えば過去一週間）における入浴回数（入浴人数）と比較する。制御部２２は、一日の入浴回数（入浴人数）が規定数に達した場合には、全員の入浴が終了したと判定し、風呂循環ポンプ１２によって浴槽水を風呂循環配管３４に循環させ、風呂戻り温度サーミスタ２５によって浴槽水の温度を測定する。そして、浴槽水の温度が下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度よりも一定値以上高い場合には、制御部２２は浴槽熱回収運転を開始する。浴槽熱回収運転では、風呂循環ポンプ１２によって浴槽水が風呂循環配管３４を循環している状態にて追いだき切り替え弁１６を追いだき下部配管１９側に切り替え、追いだきポンプ１５を動作させる。このようにして、貯湯タンク４から追いだき下部配管１９へ導出された水と浴槽水との熱交換を追いだき熱交換器１８にて実施する。追いだき熱交換器１８にて浴槽水の熱を受け取って温度上昇した温水は、追いだき中部配管３６を通って貯湯タンク４内に戻る。風呂戻り温度サーミスタ２５の検出温度が一定温度以下になるまでこの熱交換を実施する。本実施の形態１の貯湯式給湯機は、この浴槽熱回収運転における熱回収速度の制御、あるいは浴槽熱回収運転の開始タイミングの制御に特徴を有する。

図２は、本実施の形態１における浴槽熱回収運転の制御動作を示すフローチャートである。図２のステップＳ１にて制御部２２は、まず、ふろ自動機能を開始することで、前述した湯はり動作を行う。湯はり動作の終了後、制御部２２は、ステップＳ２として、水位センサ１３で検出される浴槽９０の水位データを時刻と関連させて記憶するとともに、ふろ自動中の水位センサ１３の検出値の変動量を積算し、その合計値を算出する。この時、制御部２２は、一回の水位センサ１３の検出値の変動が一定値以下である場合には、浴槽９０に使用者が出入りしたのではなく単に浴槽９０の湯が汲み出されただけであるとみなし、変動量の合計値に加算しないようにする。そして、制御部２２は、水位センサ１３の検出値の変動量を合計値に加算した場合には、ステップＳ３として、その合計値が所定値Ｖ以上であるか否かを判断する。ステップＳ３で上記合計値が所定値Ｖ以上でない場合には、制御部２２は、全員の入浴がまだ終了していないと判定し、再びステップＳ２に戻る。一方、ステップＳ３で上記合計値が所定値Ｖ以上である場合には、制御部２２は、全員の入浴が終了したと判定し、ステップＳ４に移行する。なお、上記所定値Ｖは、例えば、過去一定期間（例えば過去一週間）のデータにおける、ふろ自動終了時点での、水位センサ１３の検出値の変動量を積算した合計値の最大値である。ステップＳ４にて制御部２２は、水位センサ１３の検出値が最後に変動した時刻から、予め設定された待機時間Ａだけ待機する。この待機時間Ａは、入浴が終了していなかった場合に備えた予備の時間である。

ステップＳ４にて待機時間Ａが経過した後、制御部２２は、ステップＳ５として、浴槽９０が排水されると予想される時刻である排水推定時刻と現在の時刻との差が、予め設定された閾値であるＮ分間以上あるか否かを判断する。以下の説明では、排水推定時刻と現在の時刻との差を「残り時間」と称する。本実施の形態１では、制御部２２は、次のようにして排水推定時刻を推定（予想）する、排水時刻推定手段としての機能を有する。制御部２２は、過去一定期間（例えば過去一週間）の各日において、水位センサ１３による水位検出が不可になるほど浴槽９０の水位が低下した時刻を排水時刻とみなすことで、過去の排水時刻のデータを蓄積する。そして、制御部２２は、この過去の排水時刻のデータの中で、最も早い時刻を排水推定時刻として使用する。

あるいは、制御部２２は、次のようにして排水推定時刻を推定（予想）しても良い。制御部２２は、前述したようにして全員の入浴が終了したか否かを判定し、全員の入浴が終了したと判定した時刻を入浴終了時刻とし、過去一定期間（例えば過去一週間）の各日の入浴終了時刻のデータを蓄積する。また、制御部２２は、前述したようにして過去の排水時刻のデータを蓄積するとともに、各日の排水時刻と入浴終了時刻との時間差（すなわち入浴終了時刻から排水時刻までの時間）のデータを蓄積する。そして、制御部２２は、当日の入浴終了時刻と、過去の時間差のデータとに基づいて、排水推定時刻を決定する。例えば、制御部２２は、過去の時間差のデータのうちで最も短い時間を、当日の入浴終了時刻に加算した時刻を排水推定時刻として使用する。このような方法によれば、使用者の特性として、排水時刻のバラツキは大きいが、入浴終了時刻から排水時刻までの時間のバラツキは比較的小さい傾向がある場合に、排水推定時刻をより高精度に推定（予想）することができる。

ステップＳ５で排水推定時刻までの残り時間がＮ分間未満である場合、すなわち通常の浴槽熱回収運転を実施するのに十分な時間がない場合には、制御部２２は、ステップＳ６に移行し、ふろ自動を停止し、入浴終了時刻のデータを蓄積する。次いで、制御部２２は、ステップＳ７として、風呂循環ポンプ１２および追いだきポンプ１５を、通常の浴槽熱回収運転に比べて高出力で運転させる、高出力の浴槽熱回収運転を実施する。高出力の浴槽熱回収運転では、通常の浴槽熱回収運転に比べて、追いだき熱交換器１８に循環する浴槽水および貯湯タンク４の湯水の循環流量が高くなり、熱回収速度が速くなる。よって、高出力の浴槽熱回収運転は、通常の浴槽熱回収運転に比べて、短時間で完了できる。このようにして、本実施の形態１では、排水推定時刻までの残り時間が短い場合には、通常の浴槽熱回収運転に代えて、短時間で済む高出力の浴槽熱回収運転を実施することで、浴槽熱回収運転の途中で浴槽９０の排水が開始されてしまうことを確実に抑制できる。よって、排水推定時刻までの残り時間が短い場合であっても、浴槽熱を十分に回収することが可能となる。例えば、風呂循環ポンプ１２の最大回転時の循環流量が７Ｌ／ｍｉｎであり、ふろ自動による最大の湯はり量が２１０Ｌであると仮定すると、浴槽９０の浴槽水をすべて循環させるためには３０分間かかる。この場合、Ｎ分間＝３０分間とすることで、浴槽水をほぼすべて循環させ浴槽熱を十分に回収することが可能となる。

一方、ステップＳ５で排水推定時刻までの残り時間がＮ分間以上である場合、すなわち通常の浴槽熱回収運転を実施するのに十分な時間がある場合には、制御部２２は、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８にて制御部２２は、水位センサ１３の検出値が最後に変動した時刻から、予め設定された待機時間Ｂが経過したか否かを判断する。この待機時間Ｂは、入浴が終了していなかった場合に備えた予備の時間であり、ステップＳ４の待機時間Ａより長い時間である。

ステップＳ８にて待機時間Ｂが経過していない場合には、ステップＳ５に戻る。一旦ステップＳ８に移行した場合であっても、待機時間Ｂが経過する前に、排水推定時刻までの残り時間がＮ分間未満となった場合には、ステップＳ６、ステップＳ７へ移行することとなる。

一方、ステップＳ８にて待機時間Ｂが経過した場合には、制御部２２は、ステップＳ９に移行し、ふろ自動を停止し、入浴終了時刻のデータを蓄積する。この場合には、次に、ステップＳ１０として、沸き上げ運転が実施中であるか否かを判断する。ステップＳ１０で、沸き上げ運転が実施中である場合には、ステップＳ１１に移行する。ステップＳ１１にて制御部２２は、排水推定時刻までの残り時間が、予め設定された時間であるＭ分間以上あるか否かを判断する。ステップＳ１１で、排水推定時刻までの残り時間がＭ分間以上ある場合には、制御部２２は、浴槽熱回収運転を開始せず、ステップＳ１０に戻る。このようにして、制御部２２は、沸き上げ運転が実施中であり、排水推定時刻までの残り時間がＭ分間以上ある場合には、浴槽熱回収運転の開始タイミングを遅らせる。このような制御により、以下のような効果が得られる。

浴槽熱回収運転を行うと、貯湯タンク４の下側領域の水温が上昇する。よって、沸き上げ運転の実施中に浴槽熱回収運転を行うと、ヒートポンプユニット３へ送られる水の温度が上昇する可能性がある。ヒートポンプユニット３は、加熱する前の水の温度が低いほど、運転効率が良くなる。このため、沸き上げ運転が実施中である場合には、浴槽熱回収運転を実施しない方がヒートポンプユニット３の運転効率が良くなる。排水推定時刻までの残り時間がＭ分間以上ある場合には、残り時間が十分に長いので、浴槽熱回収運転の開始タイミングを遅らせても、浴槽熱回収運転を完了することができる。そこで、本実施の形態１では、制御部２２は、沸き上げ運転が実施中であり、排水推定時刻までの残り時間がＭ分間以上ある場合には、浴槽熱回収運転の開始タイミングを遅らせ、沸き上げ運転の終了を待って浴槽熱回収運転を開始する。これにより、沸き上げ運転でのヒートポンプユニット３の運転効率を低下させることなく、浴槽熱を十分に回収することが可能となる。

ステップＳ１０で沸き上げ運転が実施中でない場合、または、ステップＳ１１で排水推定時刻までの残り時間がＭ分間未満である場合には、ステップＳ１２に移行する。ステップＳ１２にて制御部２２は、排水推定時刻までの残り時間が、予め設定された閾値であるＬ分間以上あるか否かを判断する。ステップＳ１２で排水推定時刻までの残り時間がＬ分間未満である場合、制御部２２は、ステップＳ１３として、通常の浴槽熱回収運転を実施する。この通常の浴槽熱回収運転では、風呂循環ポンプ１２および追いだきポンプ１５を、予め設定された通常出力で運転させる。一方、ステップＳ１２で排水推定時刻までの残り時間がＬ分間以上である場合、制御部２２は、ステップＳ１４として、風呂循環ポンプ１２および追いだきポンプ１５を、通常の浴槽熱回収運転に比べて低出力で運転させる、低出力の浴槽熱回収運転を実施する。

低出力の浴槽熱回収運転では、通常の浴槽熱回収運転に比べて、追いだき熱交換器１８に循環する浴槽水および貯湯タンク４の湯水の循環流量が低くなり、熱回収速度が遅くなる。よって、低出力の浴槽熱回収運転は、通常の浴槽熱回収運転に比べて、長い時間を要する。上記Ｌ分間は、低出力の浴槽熱回収運転を完了させることのできる時間として設定される。低出力の浴槽熱回収運転では、貯湯タンク４の湯水の循環流量が低いことから、貯湯タンク４内部の残湯の攪拌を抑制することが可能であるため、通常の浴槽熱回収運転に比べて、より高い回収効率が得られる。本実施の形態１では、排水推定時刻までの残り時間が、低出力の浴槽熱回収運転を完了できるほど十分に長い場合には、通常の浴槽熱回収運転に代えて低出力の浴槽熱回収運転を実施することで、浴槽熱の回収効率をさらに向上することができる。例えば、最も効率良い浴槽熱回収運転時の風呂循環ポンプ１２による循環流量が１Ｌ／ｍｉｎであり、ふろ自動による最大の湯はり量が２１０Ｌであると仮定すると、浴槽９０の浴槽水をすべて循環させるためには２１０分間かかる。その場合、Ｌ分間＝２１０分間とすることで、低出力の浴槽熱回収運転において浴槽水をすべて循環させ浴槽熱を十分に回収することが可能となる。

一方、ステップＳ１２で排水推定時刻までの残り時間がＬ分間未満である場合、すなわち低出力の浴槽熱回収運転を実施するのに十分な時間がない場合には、通常の浴槽熱回収運転を実施することで、浴槽熱回収運転の途中で浴槽９０の排水が開始されてしまうことを確実に抑制できる。このため、浴槽熱を十分に回収することが可能となる。

次に、ステップＳ７、ステップＳ１３、およびステップＳ１４の浴槽熱回収運転の停止条件について説明する。制御部２２は、ステップＳ７、ステップＳ１３、またはステップＳ１４から、ステップＳ１５に移行する。ステップＳ１５にて制御部２２は、浴槽熱回収運転中に水位センサ１３の検出値の急激な変動（急激な水位低下）の有無を確認する。そして、急激な変動（急激な水位低下）があった場合には排水開始と判断し、ステップＳ１６に移行する。ステップＳ１６にて制御部２２は、浴槽熱回収運転を停止し、排水時刻のデータを蓄積する。

ステップＳ１５で、水位センサ１３の検出値の急激な変動（急激な水位低下）が無い場合には、ステップＳ１７に移行する。ステップＳ１７にて制御部２２は、風呂戻り温度サーミスタ２５によって浴槽水の温度を測定し、浴槽水温が下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度よりも一定温度Ｃ以上高いかどうかを確認する。ステップＳ１７で浴槽水温が下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度よりも一定温度Ｃ以上高い場合には、浴槽熱の回収が可能であるので、制御部２２は、浴槽熱回収運転を継続し、ステップＳ１５に戻る。

一方、ステップＳ１７で浴槽水温と下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度との温度差が一定温度Ｃ未満になった場合には、制御部２２は、浴槽熱をこれ以上回収することは困難と判断し、ステップＳ１８にて浴槽熱回収運転を停止する。

ステップＳ１８にて浴槽熱回収運転を停止した後、排水開始までの間、制御部２２は、ステップＳ１９として、定期的に風呂循環ポンプ１２を駆動し、風呂戻り温度サーミスタ２５によって浴槽水の温度を測定し、その浴槽水温が下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度よりも一定温度Ｃ以上高いかどうかを再度確認する。このステップＳ１９で浴槽水温が下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度よりも一定温度Ｃ以上高い場合には、浴槽熱の回収が可能であるので、制御部２２は、ステップＳ１４に戻り、低出力の浴槽熱回収運転を行う。

一方、ステップＳ１９で浴槽水温と下部タンク温度サーミスタ２８の検出温度との温度差が一定温度Ｃ未満である場合には、制御部２２は、ステップＳ２０にて水位センサ１３の検出値の急激な変動（急激な水位低下）があった場合に排水開始と判断し、ステップＳ２１に移行する。ステップＳ２１にて制御部２２は、排水時刻のデータを蓄積する。

このように、本実施の形態１では、１回目の浴槽熱回収運転を終了した後、排水開始までの間、制御部２２は、浴槽９０の熱を回収可能であるかどうかをステップＳ１９にて判定する。そして、制御部２２は、浴槽９０の熱を回収可能であるとステップＳ１９で判定した場合には、ステップＳ１４に戻り、２回目の浴槽熱回収運転（低出力の浴槽熱回収運転）を行う。本実施の形態１では、２回目の浴槽熱回収運転が可能である場合には、このようにして２回目の浴槽熱回収運転を実施することで、浴槽熱をより多く回収することが可能となる。

１ 貯湯式給湯機、２ 貯湯ユニット、３ ヒートポンプユニット、４ 貯湯タンク、５ 減圧弁、６ ヒートポンプ循環ポンプ、７ バイパス弁、８ 給湯混合弁、９ 風呂混合弁、１０ 風呂配管、１１ 給水配管、１２ 風呂循環ポンプ、１３ 水位センサ、１４ フロースイッチ、１５ 追いだきポンプ、１６ 追いだき切り替え弁、１７ 追いだき上部配管、１８ 追いだき熱交換器、１９ 追いだき下部配管、２０ 中温水取り出し配管、２１ 給湯配管、２２ 制御部、２２ａ タイマー、２３ 通信線、２４ リモコン、２５ 風呂戻り温度サーミスタ、２６ 風呂行き温度サーミスタ、２７ 上部タンク温度サーミスタ、２８ 下部タンク温度サーミスタ、２９ ヒートポンプ入口配管、３０ ヒートポンプ出口配管、３１ 上部配管、３２ バイパス配管、３３ 高温水取り出し配管、３４ 風呂循環配管、３５ 追いだき配管、３６ 追いだき中部配管、３７ 風呂電磁弁、９０ 浴槽

Claims (6)

1. 湯水を貯留する貯湯タンクと、
   浴槽の水位を検知する浴槽水位検知手段と、
   浴槽水と前記貯湯タンクの湯水との熱交換を行う熱交換手段と、
   前記浴槽水位検知手段による前記浴槽の水位データを、時刻と関連させて記憶し、該水位データに基づき、前記浴槽の排水時刻を推定する排水時刻推定手段と、
   前記熱交換手段により前記浴槽から前記貯湯タンク内の湯水への熱回収を行う浴槽熱回収運転を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記排水時刻推定手段により推定された排水推定時刻と、現在の時刻との差である残り時間に基づいて、前記浴槽熱回収運転を制御し、
   前記制御手段は、前記残り時間が、予め設定された閾値に比べて多い場合には、そうでない場合よりも前記熱交換手段の循環流量を低くする貯湯式給湯機。
2. 第二閾値は、前記閾値よりも小さい値であり、
   前記制御手段は、前記残り時間が前記第二閾値に比べて少ない場合には、そうでない場合よりも前記熱交換手段の循環流量を高くする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
3. 前記排水時刻推定手段は、過去の排水時刻のデータに基づいて前記排水推定時刻を推定する請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
4. 前記排水時刻推定手段は、使用者の入浴が終了した時刻である入浴終了時刻を判定し、過去の排水時刻と入浴終了時刻との時間差のデータに基づいて前記排水推定時刻を推定する請求項１または請求項２に記載の貯湯式給湯機。
5. 前記制御手段は、前記浴槽熱回収運転の終了後に、前記浴槽の熱が回収可能であるかどうかを判定し、前記浴槽の熱が回収可能であると判断した場合には、２回目の浴槽熱回収運転を実施する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。
6. 水を加熱する加熱手段を備え、
   前記制御手段は、前記貯湯タンク内の湯水を前記加熱手段に循環させる沸き上げ運転が実施中であり、前記残り時間が予め設定された時間に比べて長い場合には、前記浴槽熱回収運転の開始タイミングを遅らせる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の貯湯式給湯機。

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