JP2023102065A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】除菌運転のときの紫外線照射量の過不足を抑制する上で有利になる給湯装置を提供する。【解決手段】本開示に係る給湯装置は、浴槽に接続される風呂循環流路に流体を循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環流路を流れる流体に紫外線を照射する除菌装置と、風呂循環流路に流体を循環させながら除菌装置により紫外線を照射する除菌運転を実施可能な制御手段と、を備える。制御手段は、ユーザーが設定した、浴槽湯量の情報及び入浴者数の情報をユーザーインターフェースから受信し、浴槽湯量及び入浴者数に応じて除菌装置の初期照射量を決定し、初期照射量で除菌運転を開始する。【選択図】図４

Description

本開示は、給湯装置に関する。

下記特許文献１に開示された給湯装置は、浴槽と熱交換器との間に循環して設けられた追い焚き配管内の水を殺菌する殺菌手段と、浴槽内の湯温が設定温度になるように浴槽内の水を加熱する追い焚き運転を実行させる制御手段とを備え、殺菌手段は、設定温度が予め設定された基準温度未満の追い焚き運転時に殺菌強度を第１強度にし、設定温度が基準温度以上の追い焚き運転時に殺菌強度を第１強度より弱い第２強度にする。

特開２０２１－７６３４９号公報

特許文献１の給湯装置では、除菌運転のときの給湯装置の状態等によっては、紫外線照射量が過剰または不十分となる可能性がある。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、除菌運転のときの紫外線照射量の過不足を抑制する上で有利になる給湯装置を提供することを目的とする。

本開示に係る給湯装置は、浴槽に接続される風呂循環流路に流体を循環させる風呂循環ポンプと、風呂循環流路を流れる流体に紫外線を照射する除菌装置と、風呂循環流路に流体を循環させながら除菌装置により紫外線を照射する除菌運転を実施可能な制御手段と、を備える給湯装置であって、制御手段は、ユーザーが設定した、浴槽湯量の情報及び入浴者数の情報をユーザーインターフェースから受信し、浴槽湯量及び入浴者数に応じて除菌装置の初期照射量を決定し、初期照射量で除菌運転を開始するものである。

本開示によれば、除菌運転のときの紫外線照射量の過不足を抑制する上で有利になる給湯装置を提供することが可能となる。

実施の形態１による給湯装置を示す図である。 除菌運転のときの流体の流れを示す回路構成図である。 除菌装置の断面図である。 除菌運転の開始前に制御部が初期照射量を決定するときの処理の例を示すフローチャートである。 除菌運転の最中に、制御部が、循環流量に応じて紫外線照射量を補正する処理の例を示すフローチャートである。 除菌運転開始後、他機能動作の実施により除菌運転が一時的に停止した場合に、制御部が紫外線照射量を補正する処理の例を示すフローチャートである。 除菌装置の紫外線照射量が初期照射量に対して補正された除菌運転が実施されている場合のリモコン装置のディスプレイの表示例を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。各図において共通または対応する要素には、同一の符号を付して、説明を簡略化または省略する。以下の説明において、「水」、「湯」、「湯水」、「温水」等の記載は、原則として、液体の水を意味し、低温の水から高温の湯までが含まれうるものとする。また、本開示において、「除菌」とは、雑菌の少なくとも一部を不活化して、その繁殖を抑制することに相当する。本開示において「雑菌」とは、ウイルス、原核生物、花粉、カビなどの真菌、原虫のうちの少なくとも一つを含む。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による給湯装置３５を示す図である。本実施の形態では、貯湯タンク８を備えた貯湯式の給湯装置３５を例に説明するが、本開示による給湯装置は、貯湯式給湯装置に限定されるものではなく、貯湯タンクを備えない瞬間式の給湯装置でもよい。

図１に示すように、給湯装置３５は、タンクユニット３３、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット７、及びリモコン装置４４を備える。ＨＰユニット７とタンクユニット３３との間は、ＨＰ往き配管１４とＨＰ戻り配管１５と図示しない電気配線とを介して接続されている。タンクユニット３３には、制御手段に相当する制御部３６が内蔵されている。タンクユニット３３及びＨＰユニット７が備える各種弁類、ポンプ類等の作動は、これらと電気的に接続された制御部３６により制御される。

本実施の形態では、制御部３６が給湯装置３５の動作を制御する構成を例に説明する。ただし、本開示では、単一の制御装置により給湯装置３５の動作が制御される構成に限定されるものではなく、複数の制御装置が連携することで給湯装置３５の動作を制御する構成にしてもよい。

リモコン装置４４は、運転動作指令及び設定値の変更などに関するユーザーの操作を受け付ける機能を有する。リモコン装置４４は、ユーザーインターフェースの例である。制御部３６とリモコン装置４４の間は、有線または無線により、双方向にデータ通信可能に接続されている。リモコン装置４４には、給湯装置３５の状態等の情報を表示するディスプレイ４４ａと、ユーザーが操作するスイッチ等の操作部と、スピーカ、マイク等が搭載されている。リモコン装置４４のディスプレイ４４ａは、ユーザーに情報を報知する報知手段としての機能を有する。本実施の形態におけるリモコン装置４４は、ディスプレイ４４ａを報知手段として備えるが、変形例として、例えば音声案内装置のような他の報知手段を備えてもよい。

本実施の形態において、リモコン装置４４は、例えば台所、リビング、浴室などの壁に設置されたものでもよい。複数のリモコン装置４４が制御部３６に対して通信可能でもよい。リモコン装置４４に代えて、またはリモコン装置４４に加えて、ユーザーが携帯する、例えばスマートフォンなどのモバイル機器を、給湯装置３５のユーザーインターフェースとして利用できるように構成してもよい。当該モバイル機器と制御部３６とが、インターネットあるいはローカルエリアネットワークを介して通信してもよい。

以下の説明では、記載を簡略化するため、リモコン装置４４と上記のモバイル機器とを総称して単に「リモコン装置４４」と記載する。すなわち、以下の記載において、リモコン装置４４を利用する動作は、上記のモバイル機器を利用する動作に置換可能である。

ＨＰユニット７は、水を加熱する加熱手段の例である。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４、空気熱交換器６を冷媒配管５にて環状に接続した冷媒回路を備える。ＨＰユニット７は、この冷媒回路によりヒートポンプサイクルの運転を行う。水冷媒熱交換器３では、圧縮機１で圧縮された冷媒と、タンクユニット３３から導かれた水との間で熱を交換することで、水が加熱される。圧縮機１で圧縮された冷媒と、水道等の水源から直接供給される水とを水冷媒熱交換器３で熱交換させることができる構成を備えてもよい。

本開示における加熱手段は、上述したＨＰユニット７に限定されない。加熱手段は、例えば、ヒートポンプ式のほかに、燃料の燃焼熱を熱源として利用するものでもよいし、太陽熱を熱源として利用するものでもよいし、燃料電池の廃熱を熱源として利用するものでもよいし、貯湯タンク８内に配置された電熱ヒータでもよいし、複数種類の熱源を組み合わせて利用するものでもよい。

タンクユニット３３には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク８は、湯水を貯留する。貯湯タンク８の内部では、温度による水の密度の差によって、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成することができる。

貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａには、第三給水配管９ｃが接続されている。水道等の水源から第一給水配管９ａを通って供給される水は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第三給水配管９ｃを通って貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８の上部には、貯湯タンク８内に貯留された湯を給湯装置３５の外部へ供給するための温水導入出口８ｄと、ＨＰ戻り配管１５に連通可能な温水導入出口８ｅとが設けられている。貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサ４１，４２，４３が高さを変えて取り付けられている。貯湯温度センサ４１は、中温水導入出口８ｆと同じ高さの位置、または中温水導入出口８ｆに近い高さの位置にある。貯湯温度センサ４２は、貯湯温度センサ４１より高い位置にある。貯湯温度センサ４３は、貯湯温度センサ４１より低い位置にある。これらの貯湯温度センサ４１，４２，４３で貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検出することにより、貯湯タンク８内の残湯量及び蓄熱量を制御部３６が計算できる。

制御部３６は、ＨＰユニット７で加熱された湯を貯湯タンク８に流入させる沸上運転を制御する。制御部３６は、貯湯タンク８内の残湯量または蓄熱量に応じて、沸上運転の開始及び停止などを制御する。ＨＰ往き配管１４に取り付けられた入水温度センサ４０は、水冷媒熱交換器３に流入する水の温度である入水温度を検出する。ＨＰ戻り配管１５に取り付けられた出湯温度センサ３９は、水冷媒熱交換器３から流出する湯の温度である出湯温度を検出する。沸上運転では、以下のようになる。貯湯タンク８の下部から流出する低温水は、ＨＰ往き配管１４を経由してＨＰユニット７に導かれ、水冷媒熱交換器３において加熱され、湯すなわち高温水となる。この高温水は、ＨＰ戻り配管１５を経由して、貯湯タンク８の上部の温水導入出口８ｅから貯湯タンク８内に流入する。このような沸上運転が実行されることで、貯湯タンク８の内部では、上層部から高温水が貯えられていき、この高温水層が徐々に厚くなっていく。制御部３６は、貯湯温度センサ４１，４２，４３により把握される貯湯タンク８内の貯湯量または蓄熱量が所定量を超えると、沸上運転を終了する。

以下の説明では、貯湯タンク８に溜められた湯水を「タンク水」と称することがある。また、浴室にある浴槽３０に溜められた湯水を「浴水」と称することがある。タンクユニット３３には、タンク水ポンプ１２と、風呂用熱交換器２０と、風呂循環ポンプ２９とがさらに内蔵されている。タンク水ポンプ１２は、各種配管に湯水を循環させるためのポンプであり、第一送水配管１３ａ上に設けられている。風呂用熱交換器２０は、貯湯タンク８から供給されるタンク水と、浴槽３０からの浴水との間で熱を交換する。浴槽３０の底部に排水栓８１が設けられている。排水栓８１が開くと、浴槽３０内の浴水が排水栓８１を通って下水管へ排出される。

風呂往き配管２７の一端と、風呂戻り配管２８の一端とは、浴槽３０に設置された浴槽アダプタ８０に接続されている。風呂往き配管２７の他端と、風呂戻り配管２８の他端とは、風呂用熱交換器２０に接続されている。本実施の形態では、風呂用熱交換器２０、風呂往き配管２７、及び風呂戻り配管２８により、風呂循環流路が形成される。

風呂往き配管２７の途中には、風呂用熱交換器２０を通過した浴水の温度を検出するための風呂往き温度センサ３７が設置されている。風呂戻り配管２８の途中には、風呂循環流路の水を循環させるための風呂循環ポンプ２９と、浴槽３０から出て風呂用熱交換器２０に入る前の浴水の温度を検出するための風呂戻り温度センサ３８と、浴槽３０内の水位レベルを検出するための水位センサ４６と、流量センサ４７とが設置されている。流量センサ４７は、浴水の流れの有無と、浴水の流量とを検出可能である。風呂循環ポンプ２９が運転されると、浴槽３０内の浴水が、浴槽アダプタ８０から風呂戻り配管２８へ引き込まれ、風呂戻り配管２８を通って風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０を通過した浴水は、風呂往き配管２７を通り、浴槽アダプタ８０から浴槽３０内に流入する。

三方弁１１は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。三方弁１１は、ａ－ｃ、ｂ－ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

四方弁１６は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポート及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１６は、ａ－ｃ、ａ－ｄ、ｂ－ｃ、ｂ－ｄの４つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

四方弁１８は、入口となるａポートと、出口となるｂポート、ｃポート、及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１８は、ａ－ｂ、ａ－ｃ、ａ－ｄの３つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

タンクユニット３３は、低温配管１０、第一送水配管１３ａ、第一温水配管１７ａ、第二温水配管１７ｂ、第三温水配管１９ａ、第四温水配管１９ｂ、及び第五温水配管１９ｃを有している。低温配管１０は、貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂと、三方弁１１のａポートとを接続する。第一送水配管１３ａは、三方弁１１のｃポートと、タンク水ポンプ１２の入口とを接続する。ＨＰ往き配管１４は、タンク水ポンプ１２の出口と、ＨＰユニット７の入口とを接続する。ＨＰ戻り配管１５は、ＨＰユニット７の出口と、四方弁１６のｂポートとを接続する。第一温水配管１７ａは、四方弁１６のｄポートと、四方弁１８のａポートとを接続する。第二温水配管１７ｂは、四方弁１６のｃポートと、貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ｃとを接続する。第三温水配管１９ａは、四方弁１８のｂポートと、貯湯タンク８上部の温水導入出口８ｅとを接続する。第四温水配管１９ｂは、四方弁１８のｄポートと、貯湯タンク８の上部に設けられた温水導入出口８ｄとを接続する。第五温水配管１９ｃは、四方弁１８のｃポートと、貯湯タンク８の上部から中間部の間に設けられた温水導入口８ｇとを接続する。

第一タンク循環配管２０ａは、前述した第三温水配管１９ａの途中の位置から分岐して、風呂用熱交換器２０のタンク水の入口に接続されている。第二タンク循環配管２０ｃは、風呂用熱交換器２０のタンク水の出口と、三方弁１１のｂポートとを接続する。第二送水配管１３ｂは、ＨＰ往き配管１４におけるタンク水ポンプ１２とＨＰユニット７の入口との間から分岐して、四方弁１６のａポートに接続されている。

さらに、タンクユニット３３は、中温配管７９、第一給水配管９ａ、第二給水配管９ｂ、第三給水配管９ｃ、第四給水配管９ｄ、給湯用混合弁２２、風呂用混合弁２３、中温水切替弁７８、給湯配管２４、風呂配管２５、戻り配管２０ｂ、及び逆止弁５０を有している。

中温水切替弁７８は、入口となるａポート及びｂポートと、出口となるｃポートとを有する流路切替手段である。中温水切替弁７８は、ａ－ｃ、ｂ－ｃの２つの経路の間で流路切替可能に構成されている。

給湯用混合弁２２は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。風呂用混合弁２３は、第一入口、第二入口、及び出口を備える混合手段である。

第一給水配管９ａの一端は水道等の水源に接続される。第一給水配管９ａの他端には減圧弁３１を介して第二給水配管９ｂ及び第三給水配管９ｃが接続される。第二給水配管９ｂは、中温水切替弁７８のａポートに接続されている。中温配管７９は、貯湯タンク８の中間部に設けられた中温水導入出口８ｆと中温水切替弁７８のｂポートとを接続している。戻り配管２０ｂは、第二タンク循環配管２０ｃの途中から分岐して、中温配管７９の途中に接続されている。逆止弁５０は、戻り配管２０ｂ上に設置されている。逆止弁５０は、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部へ向かう流れを阻害する。これにより、貯湯タンク８の中間部から貯湯タンク８の下部への熱の流出を確実に防止できる。第四給水配管９ｄの一端は、中温水切替弁７８のｃポートに接続されている。第四給水配管９ｄの他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第一入口に接続されている。高温配管２１の一端は、貯湯タンク８の温水導入出口８ｄに連通する。高温配管２１の他端は、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３のそれぞれの第二入口に接続されている。

中温水切替弁７８は、第二給水配管９ｂと第四給水配管９ｄとが連通する第一流路状態と、中温配管７９と第四給水配管９ｄとが連通する第二流路状態の２つの流路状態を切替えて使用する。中温水切替弁７８を第一流路状態にすると、水源から供給される低温水が、第二給水配管９ｂ及び第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。中温水切替弁７８を第二流路状態にすると、貯湯タンク８から中温配管７９を通って供給される中温水が、第四給水配管９ｄを通って、給湯用混合弁２２及び風呂用混合弁２３へ供給される状態になる。

給湯用混合弁２２は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、ユーザーがリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成し、給湯配管２４に流入させる。給湯用混合弁２２で温度調整された湯は、給湯配管２４から給湯栓３４を経由して、ユーザーが利用するシャワー、カラン等の蛇口（図示省略）に供給される。

風呂用混合弁２３は、貯湯タンク８から高温配管２１を通って供給される高温水と、第四給水配管９ｄから供給される低温水もしくは中温水との流量比を調整することにより、ユーザーがリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成可能である。風呂用混合弁２３で設定温度に調整された湯は、風呂配管２５に流入し、風呂用流量センサ４５、風呂用電磁弁２６、風呂往き配管２７、風呂戻り配管２８を通って、浴槽３０へ流入する。

ユーザーは、リモコン装置４４を操作することで、浴槽湯量を設定可能である。制御部３６は、風呂用流量センサ４５及び水位センサ４６により検出される情報に基づいて湯張りの完了を判定することにより、湯張り完了時の浴槽３０内の浴水の量が、ユーザーがリモコン装置４４にて設定した浴槽湯量に等しくなるように制御できる。本実施の形態の給湯装置３５は、風呂自動運転を実行可能なものでもよい。リモコン装置４４にて風呂自動運転が設定されると、制御部３６は、湯張りの完了後、浴槽３０内の浴水の温度及び量が、リモコン装置４４で設定された温度及び量に維持されるように、必要に応じて、風呂用熱交換器２０を用いて浴水の保温、昇温、あるいは冷却を行ったり、浴槽３０への足し湯またはさし水を行ったりすることができる。

本実施の形態の給湯装置３５は、風呂循環流路を流れる流体に紫外線を照射する除菌装置４９を備える。図示の例では、風呂戻り配管２８の途中に除菌装置４９が配置されているが、風呂往き配管２７の途中に除菌装置４９を配置してもよい。

本実施の形態における制御部３６は、除菌運転を実行可能である。除菌運転は、風呂循環ポンプ２９により風呂循環流路に流体を循環させながら、除菌装置４９により、当該流体に紫外線を照射する運転である。図２は、除菌運転のときの流体の流れを示す回路構成図である。図２に示すように、除菌運転において、制御部３６は、風呂循環ポンプ２９の駆動を開始することで浴水の循環が開始された後に、除菌装置４９から紫外線を照射する。浴槽３０内の浴水は、浴槽アダプタ８０から風呂戻り配管２８へ引き込まれ、除菌装置４９を通過する間に紫外線の照射を受ける。浴水に含まれる雑菌のＤＮＡに紫外線が作用することにより、浴水が除菌される。除菌された浴水は、風呂用熱交換器２０及び風呂往き配管２７を通過して、浴槽アダプタ８０から浴槽３０内に流入する。除菌運転を行うことで、除菌された清潔な浴水で、浴槽３０内に入浴できる。あるいは、浴槽３０に残った浴水を洗濯水などに再利用する前に、除菌運転を行うことで、臭いの発生を抑制したり、衛生性を向上したりすることが可能となる。

図３は、除菌装置４９の断面図である。図３に示すように、除菌装置４９は、紫外線発生装置５１と、除菌対象の流体が流れる流路管５２とを備える。流路管５２の内部に処理室５９が形成されている。紫外線発生装置５１の筐体５６が、固定ねじ５７により、流路管５２に固定されている。流路管５２と筐体５６との隙間に配置されたシール材５８は、処理室５９内の水などの流体が外部へ漏れることを防止する。処理室５９は、風呂循環流路の一部を構成している。処理室５９に水などの流体を流し、紫外線発生装置５１から紫外線を処理室５９に照射することで、除菌対象となる流体の除菌が可能となる。

紫外線発生装置５１は、光源５３と、光源室５４と、光透過窓５５とをさらに備える。筐体５６の内部に形成された光源室５４に、光源５３が配置されている。光源５３は、例えば、紫外線を発生させるＬＥＤまたは水銀ランプ等である。光源室５４は、処理室５９側の面に開口を有し、当該開口が光透過窓５５で塞がれている。すなわち、光透過窓５５は、光源室５４と処理室５９との間を仕切っている。光源５３から発せられた紫外線は、光透過窓５５を透過して、処理室５９に照射される。光透過窓５５は、例えば、石英（ＳｉＯ_２）、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、非晶性のフッ素系樹脂などの、紫外光の透過率が高い部材で構成される。筐体５６は、例えばアルミニウム（Ａｌ）などの、紫外光を遮蔽可能な材料で構成されることが望ましい。

制御部３６は、除菌装置４９の動作を制御する。除菌装置４９は、流体を除菌する作用の強さを変化させることが可能である。ここで説明する構成例では、前述したように、除菌装置４９は、紫外線発生装置５１から紫外線を照射することで、流体を除菌する。紫外線発生装置５１から照射する紫外線の照射量を変化させることで、除菌装置４９は、流体を除菌する作用の強さを変化させることが可能である。本開示において、紫外線の照射量とは、時間当たりの照射量である。紫外線の照射量の単位は、例えば、ワットである。

本実施の形態において、ユーザーは、当日の入浴者数をリモコン装置４４にて設定することが可能である。制御部３６は、ユーザーが設定した、浴槽湯量の情報及び入浴者数の情報をリモコン装置４４から受信する。制御部３６は、その浴槽湯量及び入浴者数に応じて除菌装置４９の初期照射量を決定する。初期照射量とは、除菌運転開始時の除菌装置４９による紫外線照射量である。制御部３６は、浴槽湯量が多いほど、初期照射量を高くする。また、制御部３６は、入浴者数が多いほど、初期照射量を高くする。制御部３６は、除菌装置４９による紫外線照射量が、そのようにして決定された初期照射量に等しくなるようにして、除菌運転を開始する。

浴槽湯量が多いほど、浴槽３０内の浴水を除菌するために必要な、紫外線の総照射量が多くなると言える。また、入浴者数が多いほど、浴槽３０内に持ち込まれる雑菌の量が多くなると言えるので、浴槽３０内の浴水を除菌するために必要な、紫外線の総照射量が多くなると言える。本実施の形態であれば、ユーザーが設定した浴槽湯量及び入浴者数に応じて除菌装置４９の初期照射量を制御部３６が決定することで、紫外線照射量が過剰になったり不十分になったりすることを確実に防止できる。それゆえ、適切な除菌効果を得ることと、除菌装置４９の寿命をなるべく長くすることとを両立することが可能となる。

本実施の形態では、入浴する大人の人数と、入浴する子供の人数とをユーザーがリモコン装置４４に入力可能である。例えば、１２歳以下を「子供」とし、１３歳以上を「大人」としてもよい。あるいは、入浴する未成年者の各人について、その身体の大きさによって、「子供」と入力するか「大人」と入力するかをユーザーが決めてもよい。入浴者数に応じて除菌装置４９の初期照射量を決定する際に、制御部３６は、入浴する子供の人数に、１より小さい数を乗じた数を、入浴する大人の人数に加算した数を、入浴者数とする。「１より小さい数」は、例えば、０．５でもよい。すなわち、子供１人を０．５人として、入浴者数をカウントしてもよい。子供は、大人よりも身体が小さい。このため、子供が浴槽３０内に持ち込む雑菌の量は、大人が浴槽３０内に持ち込む雑菌の量よりも少ないと言える。したがって、入浴者数のカウントにおいて、１より小さい数を子供の人数に乗じることで、浴槽３０内に持ち込まれる雑菌の総量を、より適切に評価できる。そのようにしてカウントした入浴者数に応じて除菌装置４９の初期照射量を制御部３６が決定することで、紫外線照射量が過剰になったり不十分になったりすることをより確実に防止できる。また、紫外線発生装置５１への負荷をより確実に低減することが可能となる。

図４は、除菌運転の開始前に制御部３６が初期照射量を決定するときの処理の例を示すフローチャートである。先ず、ステップＳ１では、リモコン装置４４でユーザーが設定した浴槽湯量を制御部３６が読み込む。制御部３６は、浴槽湯量に対応した除菌効果のデータを用いて作成されたテーブルを記憶している。当該テーブルは、浴槽湯量と、照射量（Ａ）との関係を定めている。すなわち、当該テーブルは、浴槽湯量が多いほど、照射量（Ａ）が高くなるように、定めている。

ステップＳ２では、制御部３６は、ステップＳ１で読み込んだ浴槽湯量に対応する照射量（Ａ）の値を、上記テーブルから取り込む。次いで、ステップＳ３では、リモコン装置４４でユーザーが設定した入浴者数を制御部３６が読み込む。

続いて、ステップＳ４では、制御部３６は、ユーザーがリモコン装置４４で設定した入浴者数Ｎが、基準入浴者数に等しいかどうかを判断する。基準入浴者数は、例えば４人である。リモコン装置４４で設定された入浴者数が基準入浴者数と異なる場合、処理はステップＳ５に進む。一方、上記ステップＳ４において、リモコン装置４４で設定された入浴者数Ｎが基準入浴者数と等しい場合には、制御部３６は、上記ステップＳ２で取り込んだ照射量（Ａ）を、初期照射量として決定する。

ステップＳ５では、制御部３６は、リモコン装置４４で設定された入浴者数Ｎが基準入浴者数よりも多いか否かを判定する。その結果、リモコン装置４４で設定された入浴者数Ｎが基準入浴者数よりも多かった場合、処理はステップＳ６に進む。一方、上記ステップＳ５において、リモコン装置４４で設定された入浴者数Ｎが基準入浴者数よりも少なかった場合、処理はステップＳ７に進む。

ステップＳ６では、制御部３６は、リモコン装置４４で設定された入浴者数Ｎに応じて、上記ステップＳ２で取り込んだ照射量（Ａ）よりも、紫外線照射量を増やす。制御部３６は、その増やした照射量を、初期照射量として決定する。このステップＳ６において、制御部３６は、次の式（１）によって初期照射量を決定してもよい。
初期照射量＝Ａ＋（Ｎ－基準入浴者数）＊（所定係数） ・・・（１）

ステップＳ７では、制御部３６は、リモコン装置４４で設定された入浴者数Ｎに応じて、上記ステップＳ２で取り込んだ照射量（Ａ）よりも、紫外線照射量を減らす。制御部３６は、その減らした照射量を、初期照射量として決定する。このステップＳ６において、制御部３６は、次の式（２）によって初期照射量を決定してもよい。
初期照射量＝Ａ－（基準入浴者数－Ｎ）＊（所定係数） ・・・（２）

本開示では、風呂循環流路を循環する流体の流量を「循環流量」と称する。本実施の形態では、流量センサ４７により、循環流量を検知できる。制御部３６は、風呂循環ポンプ２９の回転速度を調整することで、循環流量を調整可能である。風呂循環ポンプ２９の回転速度が高いほど、循環流量が高くなる。

除菌運転の最中に、制御部３６は、給湯装置３５の運転状態の変化に応じて、除菌装置４９の紫外線照射量を、初期照射量に対して補正してもよい。そのようにすることで、紫外線照射量が過剰になったり不十分になったりすることをより確実に防止できる。

除菌運転の最中に、制御部３６は、流量センサ４７により検知された循環流量を基準循環流量と比較した結果に応じて、除菌装置４９の紫外線照射量を、初期照射量に対して補正してもよい。循環流量が高いほど、単位時間に除菌装置４９から紫外線を照射される流体の量が多くなり、除菌効率が高くなるので、所定の除菌効果を得るために必要な紫外線照射量が低くなる。このため、除菌運転の最中に、制御部３６は、流量センサ４７により検知された循環流量が高いほど除菌装置４９の紫外線照射量を減らしたり、流量センサ４７により検知された循環流量が低いほど除菌装置４９の紫外線照射量を増やしたりしてもよい。そのようにすることで、紫外線照射量が過剰になったり不十分になったりすることをより確実に防止できる。

図５は、除菌運転の最中に、制御部３６が、循環流量に応じて紫外線照射量を補正する処理の例を示すフローチャートである。図５では、除菌運転開始後、現在の循環流量から紫外線照射量を補正する方法を示している。

先ず、図５のステップＳ８では、制御部３６は、現在の循環流量が基準循環流量に等しいか否かを判定する。基準循環流量は、例えば８Ｌ／ｍｉｎである。制御部３６は、流量センサ４７を用いて、現在の循環流量を常時監視している。現在の循環流量が基準循環流量と異なる場合、処理はステップＳ９に進む。一方、上記ステップＳ８において、現在の循環流量が基準循環流量に等しい場合、制御部３６は、紫外線照射量の補正を実施しない。

ステップＳ９では、制御部３６は、現在の循環流量が基準循環流量よりも多いか否かを判定する。その結果、現在の循環流量が基準循環流量よりも多かった場合、処理はステップＳ１０に進む。一方、上記ステップＳ９において、現在の循環流量が基準循環流量よりも少なかった場合、処理はステップＳ１１に進む。

ステップＳ１０では、制御部３６は、現在の循環流量に応じて、初期照射量よりも紫外線照射量を減らすように補正する。その補正後は、制御部３６は、その減らした紫外線照射量で除菌運転を行う。上記ステップＳ１０を実施することにより、紫外線照射量が過剰となる除菌運転をより確実に防止することが可能となる。このステップＳ１０において、制御部３６は、次の式（３）によって紫外線照射量を補正してもよい。
補正照射量＝（初期照射量）－（現在流量－基準循環流量）＊（所定係数） ・・・（３）

ステップＳ１１では、制御部３６は、現在の循環流量に応じて、初期照射量よりも紫外線照射量を増やすように補正する。その補正後は、制御部３６は、その増やした紫外線照射量で除菌運転を行う。上記ステップＳ１１を実施することにより、紫外線照射量が不十分となる除菌運転をより確実に防止することが可能となる。このステップＳ１１において、制御部３６は、次の式（４）によって紫外線照射量を補正してもよい。
補正照射量＝（初期照射量）－（基準循環流量－現在流量）＊（所定係数） ・・・（４）

本実施の形態の給湯装置３５は、風呂循環流路を流れる水の中に微細気泡を発生させる微細気泡発生装置４８をさらに備えている。図示の例では、微細気泡発生装置４８は、除菌装置４９よりも上流側の風呂循環流路に設置されている。本実施の形態では、風呂循環流路の循環方向において、流量センサ４７の下流側に微細気泡発生装置４８があり、微細気泡発生装置４８の下流側に除菌装置４９があり、除菌装置４９の下流側に風呂用熱交換器２０がある。本開示において、この微細気泡発生装置４８は、無くてもよい。

本実施の形態における制御部３６は、風呂熱回収運転を実行可能でもよい。風呂熱回収運転は、入浴の終了後に、浴槽３０内に残った浴水の熱を貯湯タンク８内へ回収するための運転である。風呂熱回収運転のとき、制御部３６は、風呂循環ポンプ２９を作動させて、浴槽３０内の浴水を風呂循環流路に循環させる。風呂熱回収運転のときには、さらに以下のようになる。三方弁１１は、ａポートとｃポートとが連通し、ｂポートが閉状態となるように制御される。これにより、低温配管１０と第一送水配管１３ａとが連通するとともに、第二タンク循環配管２０ｃへの流路が遮断される。四方弁１６は、ａポートとｄポートとが連通し、ｂポートとｃポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第二送水配管１３ｂと第一温水配管１７ａとが連通するとともに、第二温水配管１７ｂ側を閉として貯湯タンク８の下部への流路が遮断される。四方弁１８は、ａポートとｂポートとが連通し、ｃポートとｄポートとが閉状態となるように制御される。これにより、第一温水配管１７ａと第三温水配管１９ａとが連通するとともに、第四温水配管１９ｂ側と第五温水配管１９ｃ側を閉として貯湯タンク８の中間部への流路が遮断される。

風呂熱回収運転において、制御部３６は、以下のように制御してもよい。まず、風呂循環ポンプ２９が動作を開始することで浴水の循環が開始された後に、上記のように三方弁１１、四方弁１６、及び四方弁１８が制御された状態で、タンク水ポンプ１２の運転が開始される。タンク水は、以下のように循環する。貯湯タンク８の水導出口８ｂから低温配管１０を通って流出した低温のタンク水は、三方弁１１、第一送水配管１３ａ、タンク水ポンプ１２、第二送水配管１３ｂ、四方弁１６、第一温水配管１７ａ、四方弁１８、第三温水配管１９ａ、及び第一タンク循環配管２０ａを通って、風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０内で、タンク水は、浴槽３０からの浴水の熱により加熱され、浴槽３０内の浴水の温度に近い温度になる。この加熱されたタンク水を以下「熱回収温水」と称する。熱回収温水は、風呂用熱交換器２０から、戻り配管２０ｂ、逆止弁５０、及び中温配管７９を通って、中温水導入出口８ｆから貯湯タンク８内に流入する。風呂熱回収運転が実施されると、貯湯タンク８内の中温水導入出口８ｆの近くに、熱回収温水が貯留される。

本実施の形態における制御部３６は、追焚運転を実行可能でもよい。追焚運転は、浴槽３０内の浴水を保温または昇温するために、風呂用熱交換器２０を用いて浴水を加熱する運転である。追焚運転のとき、制御部３６は、風呂循環ポンプ２９を作動させて、浴槽３０内の浴水を風呂循環流路に循環させる。また、追焚運転のとき、制御部３６は、貯湯タンク８またはＨＰユニット７から供給される高温水を熱源として風呂用熱交換器２０に供給する。貯湯タンク８からの高温水を用いる場合には、貯湯タンク８内の上部にある高温のタンク水が、温水導入出口８ｅ及び第一タンク循環配管２０ａを通って風呂用熱交換器２０に流入する。風呂用熱交換器２０にて浴水に熱を奪われることで温度低下したタンク水は、第二タンク循環配管２０ｃ、三方弁１１、第一送水配管１３ａ、タンク水ポンプ１２、第二送水配管１３ｂ、四方弁１６、第二温水配管１７ｂ、及び水導入口８ｃを通って貯湯タンク８内の下部に流入する。

制御部３６は、日時を管理するタイマー機能を有する。制御部３６は、終了予定時刻に除菌運転が完了するように自動で除菌運転を行う予約運転の機能を有する。ユーザーは、リモコン装置４４を用いて、除菌運転の終了予定時刻を予約することができる。これにより、ユーザーは、浴槽３０の残り湯の除菌が完了して洗濯水などに再利用可能となる時刻を、都合の良い時刻に予約できるので、利便性が向上する。

制御部３６は、除菌運転の必要運転時間の情報を予め記憶している。浴槽３０内の浴水を確実に除菌するためには、浴槽３０内の浴水の量が多いほど、除菌運転の運転時間を長くする必要がある。このことに応じて、制御部３６は、浴槽湯量が多い場合ほど、除菌運転の必要運転時間の値を長くしてもよい。これにより、浴槽３０内の浴水の量に応じて、除菌運転の必要運転時間を、過不足の無い値に設定できる。例えば、制御部３６は、浴槽湯量が２４０Ｌのときには除菌運転の必要運転時間を３時間と設定し、浴槽湯量が１８０Ｌのときには除菌運転の必要運転時間を２時間と設定してもよい。すなわち、制御部３６は、浴槽湯量に比例するように除菌運転の必要運転時間を計算してもよい。以上のようにすることで、除菌装置４９を必要以上に長い時間作動させることを回避できるので、除菌装置４９の寿命を延ばすことが可能となる。

制御部３６は、除菌運転の必要運転時間が長いほど、除菌運転の開始時刻を早い時刻とする。除菌運転終了予定時刻よりも、必要運転時間だけ前の時刻を以下「必要開始時刻」と称する。制御部３６は、必要開始時刻以前の時刻に、除菌運転を開始する。

本開示では、除菌運転とは異なる目的で風呂循環流路の流体を流れさせる運転を「他機能動作」と称する。制御部３６は、他機能動作として、例えば、風呂熱回収運転、追焚運転、微細気泡発生装置４８により微細気泡を発生させるバブル運転、注水運転、凍結防止運転のうちの少なくとも一つの運転を実施可能でもよい。注水運転は、風呂用電磁弁２６を開いて湯水を浴槽３０内に注入する運転である。凍結防止運転は、風呂循環流路の水が凍結するおそれのある場合に、その凍結を予防するために風呂循環ポンプ２９を作動させる運転である。

除菌運転の実施中に、他機能動作が必要になり、他機能動作が実施される可能性がある。他機能動作が実施されると、制御部３６は、除菌運転を一時的に停止する。すなわち、他機能動作の実施中、制御部３６は、除菌装置４９からの紫外線照射を停止する。他機能動作が終了すると、制御部３６は、除菌運転を再開する。

本開示では、除菌運転の開始から終了までの除菌運転動作時間について除菌装置４９からの紫外線照射量を積分した積分値を「紫外線照射量積分値」と称する。除菌運転の最中に、他機能動作の実施のために除菌運転が一時的に停止した後に除菌運転が再開した場合に、制御部３６は、除菌運転終了予定時刻までの残り動作時間を算出する。そして、制御部３６は、今回の除菌運転の開始から終了までの紫外線照射量積分値が、除菌運転が一度も一時停止しなかった場合の紫外線照射量積分値に等しくなるように、残り動作時間における除菌装置４９の紫外線照射量を補正する。すなわち、制御部３６は、残り動作時間における除菌装置４９の紫外線照射量が、除菌運転中に他機能動作が一度も実施されなかったために除菌運転が一度も一時停止しなかった場合の紫外線照射量よりも高くなるように、残り動作時間における除菌装置４９の紫外線照射量を補正する。以上のようにすることで、他機能動作の実施のために除菌運転が一時的に停止した場合であっても、除菌効果の低下を回避でき、かつ、所定の除菌運転終了予定時刻までに除菌運転を完了させることができる。

図６は、除菌運転開始後、他機能動作の実施により除菌運転が一時的に停止した場合に、制御部３６が紫外線照射量を補正する処理の例を示すフローチャートである。以下、図６を参照し、他機能動作が実施されたことにより除菌運転が一時的に停止した場合の紫外線照射量の補正方法の例について説明する。

先ず、ステップＳ１２で、制御部３６は、他機能動作が実施されているか否かを判定する。その結果、他機能動作が実施されている場合、処理はステップＳ１３に進む。一方、上記ステップＳ１２において、他機能動作が実施されていなかった場合、制御部３６は、紫外線照射量の補正を実施しない。

ステップＳ１３では、制御部３６は、除菌運転を一時停止させる。すなわち、制御部３６は、除菌装置４９からの紫外線照射を停止する。次いで、ステップＳ１４で、制御部３６は、他機能動作の実施が終了したか否かを判定する。その結果、他機能動作の実施が終了した場合、処理はステップＳ１５に進む。一方、上記ステップＳ１４において、他機能動作の実施がまだ終了していなかった場合、制御部３６は、他機能動作の実施が終了するまで、上記ステップＳ１４の処理を繰り返す。

ステップＳ１５では、制御部３６は、リモコン装置４４でユーザーが設定した除菌運転終了予定時刻と、現在時刻との差分である残り動作時間を算出する。

ステップＳ１６では、制御部３６は、除菌運転が一時的に停止した今回の場合の紫外線照射量積分値が、除菌運転の最中に除菌運転が一度も一時停止しなかったと想定した場合の紫外線照射量積分値に等しくなるように、残り動作時間における紫外線照射量を増やす方向に補正する。

ステップＳ１７では、制御部３６は、前述したステップＳ１６で増やした紫外線照射量で、除菌運転を再開する。これにより、除菌運転が一時的に停止した場合でも、除菌運転が終了する時刻には、十分な除菌効果を得ることが可能となる。

本実施の形態では、除菌装置４９の紫外線照射量が初期照射量に対して補正された除菌運転が実施されている場合に、その旨をリモコン装置４４により報知してもよい。図７は、除菌装置４９の紫外線照射量が初期照射量に対して補正された除菌運転が実施されている場合のリモコン装置４４のディスプレイ４４ａの表示例を示す図である。図７の例では、「補正運転中」との語句をディスプレイ４４ａに表示することで、除菌装置４９の紫外線照射量が初期照射量に対して補正された除菌運転が実施されていることをユーザーに報知している。このような表示を行うことで、除菌運転の最中の状況に応じて紫外線照射量が補正された適切な除菌運転が実施されていることをユーザーが容易に知ることができるので、ユーザーの安心感あるいは満足感が向上する。

本実施の形態の給湯装置３５は、除菌装置４９の紫外線照射量の補正の要否を、ユーザーがリモコン装置４４により事前に設定可能であるように構成されていてもよい。除菌装置４９の紫外線照射量の補正が不要であることをユーザーが事前に設定している場合には、制御部３６は、除菌運転のときに、除菌装置４９の紫外線照射量を補正せず、常に一定の照射量で除菌運転を実施する。ユーザーによっては、紫外線照射量の補正を必要とせず、常に同じ除菌能力を発揮させたいというニーズがあることも想定される。上記の処理によれば、そのようなニーズにも対応できる。

１ 圧縮機、 ３ 水冷媒熱交換器、 ４ 膨張弁、 ５ 冷媒配管、 ６ 空気熱交換器、 ７ ＨＰユニット、 ８ 貯湯タンク、 ８ａ 水導入口、 ８ｂ 水導出口、 ８ｃ 水導入口、 ８ｄ 温水導入出口、 ８ｅ 温水導入出口、 ８ｆ 中温水導入出口、 ８ｇ 温水導入口、 ９ａ 第一給水配管、 ９ｂ 第二給水配管、 ９ｃ 第三給水配管、 ９ｄ 第四給水配管、 １０ 低温配管、 １１ 三方弁、 １２ タンク水ポンプ、 １３ａ 第一送水配管、 １３ｂ 第二送水配管、 １４ ＨＰ往き配管、 １５ ＨＰ戻り配管、 １６ 四方弁、 １７ａ 第一温水配管、 １７ｂ 第二温水配管、 １８ 四方弁、 １９ａ 第三温水配管、 １９ｂ 第四温水配管、 １９ｃ 第五温水配管、 ２０ 風呂用熱交換器、 ２０ａ 第一タンク循環配管、 ２０ｂ 戻り配管、 ２０ｃ 第二タンク循環配管、 ２１ 高温配管、 ２２ 給湯用混合弁、 ２３ 風呂用混合弁、 ２４ 給湯配管、 ２５ 風呂配管、 ２６ 風呂用電磁弁、 ２７ 風呂往き配管、 ２８ 風呂戻り配管、 ２９ 風呂循環ポンプ、 ３０ 浴槽、 ３１ 減圧弁、 ３３ タンクユニット、 ３４ 給湯栓、 ３５ 給湯装置、 ３６ 制御部、 ３７ 風呂往き温度センサ、 ３８ 風呂戻り温度センサ、 ３９ 出湯温度センサ、 ４０ 入水温度センサ、 ４１ 貯湯温度センサ、 ４２ 貯湯温度センサ、 ４３ 貯湯温度センサ、 ４４ リモコン装置、 ４４ａ ディスプレイ、 ４５ 風呂用流量センサ、 ４６ 水位センサ、 ４７ 流量センサ、 ４８ 微細気泡発生装置、 ４９ 除菌装置、 ５０ 逆止弁、 ５１ 紫外線発生装置、 ５２ 流路管、 ５３ 光源、 ５４ 光源室、 ５５ 光透過窓、 ５６ 筐体、 ５８ シール材、 ５９ 処理室、 ７８ 中温水切替弁、 ７９ 中温配管、 ８０ 浴槽アダプタ、 ８１ 排水栓

Claims (7)

1. 浴槽に接続される風呂循環流路に流体を循環させる風呂循環ポンプと、
   前記風呂循環流路を流れる流体に紫外線を照射する除菌装置と、
   前記風呂循環流路に流体を循環させながら前記除菌装置により紫外線を照射する除菌運転を実施可能な制御手段と、
   を備える給湯装置であって、
   前記制御手段は、ユーザーが設定した、浴槽湯量の情報及び入浴者数の情報をユーザーインターフェースから受信し、前記浴槽湯量及び前記入浴者数に応じて前記除菌装置の初期照射量を決定し、前記初期照射量で前記除菌運転を開始する給湯装置。
2. 前記除菌運転の最中に、前記制御手段は、前記給湯装置の運転状態の変化に応じて、前記除菌装置の紫外線照射量を前記初期照射量に対して補正する請求項１に記載の給湯装置。
3. 前記風呂循環流路の循環流量を検知する循環流量検知手段を備え、
   前記除菌運転の最中に、前記制御手段は、検知された前記循環流量を基準循環流量と比較した結果に応じて、前記除菌装置の紫外線照射量を前記初期照射量に対して補正する請求項１または請求項２に記載の給湯装置。
4. 前記制御手段は、前記除菌運転とは異なる目的で前記風呂循環流路の流体を流れさせる運転である他機能動作を実施可能であり、
   前記除菌運転の最中に、前記他機能動作の実施のために前記除菌運転が一時的に停止した後に前記除菌運転が再開した場合に、前記制御手段は、除菌運転終了予定時刻までの残り動作時間を算出し、前記除菌運転の開始から終了までの除菌運転動作時間について紫外線照射量を積分した積分値が、前記除菌運転が一度も一時停止しなかった場合の前記積分値に等しくなるように、前記残り動作時間における前記除菌装置の紫外線照射量を補正する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の給湯装置。
5. 前記除菌装置の紫外線照射量が前記初期照射量に対して補正された前記除菌運転が実施されている場合に、その旨を前記ユーザーインターフェースにより報知する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給湯装置。
6. 前記除菌装置の紫外線照射量の補正の要否を、ユーザーが前記ユーザーインターフェースにより事前に設定可能である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の給湯装置。
7. 入浴する大人の人数と、入浴する子供の人数とをユーザーが前記ユーザーインターフェースに入力可能であり、
   前記入浴者数に応じて前記除菌装置の前記初期照射量を決定する際に、前記制御手段は、入浴する子供の人数に、１より小さい数を乗じた数を、入浴する大人の人数に加算した数を、前記入浴者数とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給湯装置。

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