JP5120298B2

JP5120298B2 - 給湯機

Info

Publication number: JP5120298B2
Application number: JP2009054559A
Authority: JP
Inventors: 由樹山岡; 吉継西山; 昌宏尾浜; 照夫山本; 哲英倉本; 常子今川; 博北西
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2009-03-09
Filing date: 2009-03-09
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2029-03-09
Also published as: JP2010210117A

Description

本発明は風呂の追い焚き機能を備える給湯機に関するものである。

従来、この種の給湯機としては、ガスや石油の燃焼熱を利用する瞬間加熱式のものや、貯湯タンクを持ち電気ヒーターやヒートポンプユニットで加熱するものなど、さまざまなタイプのものがあるが、何れのタイプにおいても、浴槽に予め設定した温度と湯量の湯を自動的に注湯し、その後、浴槽の湯温を一定に保つ自動湯張り機能を有するものが多く普及している（例えば、特許文献１参照）。

図９に従来の風呂追い焚き機能を備えた給湯機の構成図を示す。ここでは、貯湯式給湯機を例にとっているが、風呂追い焚き機能を備えた給湯機であれば、瞬間加熱式の給湯機でも下記に示す同様の課題を有する。なお、図９には貯湯タンク内の湯水を沸き上げるための加熱手段は図示していないが、加熱手段としては、ヒーターやヒートポンプユニットを用いている。

図９に示すように、従来からの貯湯式給湯機は、高温水を貯える貯湯タンク１０１を有し、貯湯タンク１０１内の湯水を浴槽１０２へ送る構成となっている。すなわち、貯湯タンク１０１と浴槽１０２との間に電磁弁１０３を設け、電磁弁１０３を開くことによって貯湯タンク１０１からの高温水は混合弁１０４で適温の温水となり、浴槽１０２へと供給される。

そして、湯張り運転を開始する場合には、使用者が手動で湯張り運転を開始するか、予め湯張り運転を予約設定しておいた場合には、設定時刻になると自動で湯張り運転を開始する。そして湯張り運転が開始されると、設定温度の湯が設定した量だけ浴槽１０２へ注湯される。

また、図９に示す貯湯式給湯機は、貯湯タンク１０１内の高温水と、浴槽１０２内の湯
とを熱交換して追い焚き運転が可能とする追い焚き熱交換器１０５と、貯湯タンク１０１内の高温水を追い焚き熱交換器１０５に搬送する追い焚きポンプ１０６と、浴槽１０２内の湯を追い焚き熱交換器１０５に搬送する風呂ポンプ１０７を有している。

また、浴槽１０２内の水位を検出するための水位センサ１０８、および浴槽１０２内の湯温を検出するための浴槽内湯温検出手段１０９を備えている。

そして追い焚き運転時には、追い焚きポンプ１０６を駆動して貯湯タンク１０１内の高温水を追い焚き熱交換器１０５へ送るとともに、風呂ポンプ１０７を駆動して浴槽１０２内の湯を追い焚き熱交換器１０５へ送り、熱交換した後の湯を再度浴槽１０２へ戻している。

また、従来からの貯湯式給湯機は、自動保温運転の機能を有している。図１０は、従来の自動保温運転時のフローチャートである。図１０に示すように、自動湯張り運転が完了後、所定時間Ｌａ毎に風呂ポンプ１０７が駆動し、浴槽１０２内の湯温が浴槽内湯温検出手段１０９で検出される。

そして、浴槽内湯温検出手段１０９で検出される湯温が、追い焚き開始温度まで低下すると、追い焚きポンプ１０６および風呂ポンプ１０７が駆動し、浴槽１０２内の湯温が設定温度（追い焚き停止温度）になるまで自動で追い焚き運転による保温動作が行われる。

これによって、湯張り後の自動保温運転が作動している所定の時間内であれば、人の入浴がいつ発生しようとも、浴槽１０２内の湯温が快適な温度に保たれ、入浴者は自らの身体の一部を浴槽１０２内に入れるなどして湯温を確認したりせずとも浴槽１０２内の湯温が快適な温度であることを認知しながら安心して入浴することができる。
特開２００８−８２６３５号公報

しかしながら、従来の給湯機において自動保温運転を行う場合は、人がいる、いないに関わらず湯張り後所定の時間は自動で保温動作を行うため、浴槽１０２および風呂循環路１１０からの放熱量が増加し、エネルギー消費量が増加するという課題を有していた。

一方で、自動保温運転を行わない場合には、湯張り後時間の経過とともに浴槽１０２内の湯温が低下するため、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして湯温を確認しなければ浴槽１０２内の湯温が快適な温度であるか否かを認知することができず、安心して入浴できないという課題も有していた。

本発明は、上記のような従来の課題を解決するもので、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして確認せずとも、浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知でき、安心して入浴することができる給湯機を提供することを目的とする。また、使用性を向上させ、エネルギー消費量の低減を図った給湯機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の給湯機は、浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂加熱手段と、前記風呂加熱手段と前記浴槽とを接続する風呂循環回路と、前記風呂循環回路に配設され、前記浴槽内の湯水を循環させる風呂ポンプと、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽内温度検出手段と、浴室内の人を検出する人検出手段と、報知手段と、制御手段とを備え、前記人検出手段が人を検出したときには、前記報知手段が前記人検出手段の人検出を報知するとともに、前記風呂ポンプを駆動させると同時に前記風呂加熱手段に
て前記浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転も開始し、また、前記人検出手段が人を検出していないときには、前記風呂加熱手段にて前記浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転を開始する前に、前記風呂ポンプのみを駆動させ、前記浴槽の湯温を前記浴槽内湯温検出手段で検出することを特徴とするもので、浴室への人の入室を検知して保温動作を行うと同時に、報知手段により保温動作が確認できるため、不必要な浴槽の保温動作によるエネルギー消費量の低減を図ることができるとともに、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして確認せずとも、保温動作が行われていて、浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知しながら入浴することができるという効果を奏する。

本発明によれば、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして確認せずとも、浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知でき、安心して入浴することができる給湯機を提供できる。また、使用性を向上させ、エネルギー消費量の低減を図った給湯機を提供できる。

第１の発明は、浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂加熱手段と、前記風呂加熱手段と前記浴槽とを接続する風呂循環回路と、前記風呂循環回路に配設され、前記浴槽内の湯水を循環させる風呂ポンプと、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽内温度検出手段と、浴室内の人を検出する人検出手段と、報知手段と、制御手段とを備え、前記人検出手段が人を検出したときには、前記報知手段が前記人検出手段の人検出を報知するとともに、前記風呂ポンプを駆動させると同時に前記風呂加熱手段にて前記浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転も開始し、また、前記人検出手段が人を検出していないときには、前記風呂加熱手段にて前記浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転を開始する前に、前記風呂ポンプのみを駆動させ、前記浴槽の湯温を前記浴槽内湯温検出手段で検出することを特徴とするもので、浴室への人の入室を検知して保温動作を行うと同時に、報知手段により保温動作が確認できるため、不必要な浴槽の保温動作によるエネルギー消費量の低減を図ることができるとともに、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして確認せずとも、保温動作が行われていて、浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知しながら入浴することができるという効果を奏する。

第２の発明は、温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内に貯える温水を生成する加熱手段とを備え、前記貯湯タンクから風呂加熱手段へ搬送した高温水と浴槽内の湯水とを熱交換する追い焚き運転により、浴槽内の湯水の温度を上昇させることを特徴とするもので、比較的短時間で浴槽内の湯温を快適な温度に上昇させることができるため、湯温の快適性を損なうことなく、不必要な浴槽の保温動作によるエネルギー消費量を低減することができる。

第３の発明は、外気温度によって、浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転を行う時間間隔が変更されることを特徴とするもので、湯温の快適性を損なうことなく、不必要な浴槽の保温動作によるエネルギー消費量を低減することができる。

第４の発明は、浴室内に操作手段を配設し、前記操作手段に人検出手段と報知手段とを設けたことを特徴とするもので、浴室内に配する機器数を増やさずとも、人検出手段や報知手段を浴室内に配することができる。

第５の発明は、報知手段は発光体で、人検出手段が人を検出している間は、前記発光体を点灯または点滅の状態にすることを特徴とするもので、人検出手段が入浴者を検出していることを、入浴者が容易に認知することができる。

第６の発明は、報知手段は発光体で、人検出手段が人を検出していない間は、前記発光体を消灯させることを特徴とするもので、人検出手段が入浴者を検出していることを、入浴者が容易に認知することができる。

第７の発明は、報知手段は発光体で、人検出手段の人検出時と未検出時とで、前記発光体の点灯と点滅とを切り換える、または、点滅の際の時間間隔を切り換えることを特徴とするもので、人検出手段が入浴者を検出していることを、入浴者が容易に認知することができる。

第８の発明は、報知手段は発光体で、人検出手段の人検出時と未検出時とで、前記発光体の発光色を変えることを特徴とするもので、人検出手段が入浴者を検出していることを、入浴者が容易に認知することができる。

第９の発明は、貯湯タンク内に貯える温水を生成する加熱手段は、ヒートポンプであることを特徴とするもので、貯湯タンク内に貯湯される中温水の量を低減することができるため、貯湯タンクの下部からヒートポンプ回路に供給される入水温度の上昇を抑制でき、ヒートポンプによる沸き上げにおけるエネルギー効率の低下を抑制することができる。

第１０の発明は、ヒートポンプの冷媒として、二酸化炭素を用いることを特徴とするもので、ヒートポンプに供給される入水温度の上昇を抑制することによって、エネルギー効率向上効果をより大きく得ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における風呂追い焚き機能の付いた貯湯式給湯機の構成図である。

図１において、本実施の形態の貯湯式給湯機は、タンクユニット１とヒートポンプユニット２を備えており、タンクユニット１内に配設している貯湯タンク３内に貯える高温水を、ヒートポンプユニット２にて生成している。

なお、本実施の形態では加熱手段としてヒートポンプを用いているが、これに限定されることなく、例えば、タンク内に電気ヒーターを内設して加熱する形態であっても問題はない。また、実線矢印は流体の流れる方向を示している。

次に、ヒートポンプユニット２の構成について説明する。ヒートポンプ回路は、水冷媒熱交換器２４、圧縮機２５、蒸発器２６、膨張弁２７を冷媒配管により順次環状に接続して構成されており、冷媒には二酸化炭素を使用しているため、高圧側が臨界圧力を超えるので、水冷媒熱交換器２４を流通する水に熱を奪われて温度が低下しても凝縮することがなく、水冷媒熱交換器で冷媒と水との間で温度差を形成しやすくなり、高温の湯が得られ、かつ熱交換効率を高くすることができる。

また、比較的安価でかつ安定な二酸化炭素を冷媒に使用しているので、製品コストを抑えるとともに、信頼性を向上させることができる。また、二酸化炭素はオゾン破壊係数がゼロであり、地球温暖化係数も代替冷媒ＨＦＣ−４０７Ｃの約１７００分の１と非常に小さいため、地球環境に優しい製品を提供できる。

また、ヒートポンプ回路にて、圧縮機２５で冷媒が圧縮され、圧縮機２５から吐出され
た冷媒が水冷媒熱交換器２４で放熱し、膨張弁２７で減圧されたあと、蒸発器２６で空気から熱を吸収し、ガス状態で再び圧縮機２５に吸入される。なお、圧縮機の能力制御および膨張弁２７の開度制御は、圧縮機２５の吐出側に設けたサーミスタ（図示せず）で検出される吐出冷媒の温度が予め設定された温度を維持するように制御される。

また、貯湯タンク３内の湯水は、水ポンプ２８が作動することで、水冷媒熱交換器２４に流入し、冷媒と熱交換を行い、再び貯湯タンク３に戻り、積層状態で貯湯タンク３の上部に高温の湯が貯えられる。

次に、タンクユニット１の構成について説明する。タンクユニット１には前述した通り貯湯タンク３を有しており、貯湯タンク３の底部には給水源から低温水を供給するための給水配管３１が接続されており、常時給水圧がタンク内に掛かっている状態となっている。また、貯湯タンク３の上方部には貯湯タンク内の高温水を出湯するための出湯管３２が接続されており、給湯端末や浴槽へ高温水を供給可能に構成している。

次に、給湯端末へ湯が供給される給湯回路について説明する。

本実施の形態における給湯回路は、給水配管３１から分岐した端末給水配管３３と、出湯管３２とを電動式混合弁４にて接続し、所望の温度の湯が生成可能に構成されている。

そして電動式混合弁４の下流側に設けた温度センサ４１で検出される温度が、台所や浴室に設けられたリモコン装置で設定した温度となるように、電動式混合弁４の混合比が変更される。そして、所望の温度に混合された湯水は、給湯端末４２へ供給される。

次に、浴槽５への湯張り回路および風呂循環路について説明する。

本実施の形態では、浴槽５内の湯水と、貯湯タンク３内の高温水とが、風呂加熱手段である追い焚き熱交換器６にて熱交換し、浴槽内の湯水を追い焚きする追い焚き機能を有している。

そのため、追い焚き熱交換器６の高温側回路は、貯湯タンク３内の高温水が供給されるように構成されており、熱交換した後の温水を貯湯タンク３の下方部へ戻すように構成されている。また、追い焚き熱交換器６の低温側回路であるは、浴槽５内の湯水が供給されるように構成されており、熱交換した後の浴槽水を、再度浴槽５へ戻すように構成されている。

高温側回路においては、追い焚きポンプ７が配設されており、追い焚きポンプ７が駆動することによって貯湯タンク３内の高温水が、追い焚き熱交換器６へ搬送される。

そして、浴槽５のアダプタ５１とタンクユニット１とは、接続部６０ａ〜６０ｄにおいて、戻り接続管６１および往き接続管６２で接続される。また、戻り接続管６１および往き接続管６２の接続口から追い焚き熱交換器６までは、それぞれ戻り配管６３および往き配管６４で接続されており、浴槽５、戻り接続管６１、戻り配管６３、追い焚き熱交換器６、往き配管６４、往き接続管６２が順次接続されて風呂循環路が構成されている。

また、貯湯タンク３から浴槽５への湯水の供給を行う湯張り回路は、出湯管３２から分岐した風呂給湯管３４と、給水配管３１から分岐した風呂給水配管３５とを電動式混合弁８にて接続し、所望の温度の湯が生成可能に構成されている。そして電動式混合弁８の下流側に設けた温度センサ８１で検出される温度が、台所や浴室に設けられたリモコン装置で設定した温度となるように、電動式混合弁８の混合比が変更される。そして、所望の温
度に混合された湯水は、浴槽５へ供給される。

また、湯張り回路には、流量センサ８２が設けられており、浴槽５へ供給される湯水の量が計測される。さらに、二方向の電磁弁８３が設けられており、湯張り開始時には、電磁弁８３が開くと同時に、浴槽５への湯水の供給が開始される。そして電磁弁８３が開いた後には、戻り配管６３および往き配管６４の二方向から浴槽５へと湯張りが行われる。また、汚水の逆流を防ぐための逆止手段８４が設けられている。

また、戻り配管６３には、浴槽５内の湯水を循環させるための搬送手段である風呂ポンプ６５、浴槽５内の水位を検出する水位センサ６６、浴槽５内の湯水の温度を検出する浴槽内温度検出手段６７が設けられており、風呂ポンプ６５が駆動することにより、浴槽５内の湯水が戻り配管６３に吸い込まれ、追い焚き熱交換器６を経て、往き配管６４へ流れ込み、再度浴槽５へ戻される。また、風呂ポンプ６５と追い焚き熱交換器６の間には、フロースイッチ６８が設けられており、オンすることで水の流れを検知可能に構成されている。

また、浴室には貯湯式給湯機の操作を行うことができる操作手段であるリモコン装置９が設置され、リモコン装置９を操作して湯水の温度設定や風呂への湯張り、また設置工事後の試運転操作等を行う。リモコン装置９には情報を表示する表示部９１および操作を行う操作部９２を有している。

なお、図１には図示していないが、本実施の形態の貯湯式給湯機には、リモコン装置９からの指示を受け取り、各制御機器に命令する制御手段９４も有している。そして制御手段９４はマイコンおよびその電子制御部品で構成され、タンクユニット１を構成する機器に命令を送っている。

さらに、本発明のリモコン装置９には、人検出手段９３、報知手段である発光体９５が設けられている。人検出手段９３は人が浴室に入室したことを検知することができ、発光体９５は人検出手段９３が発する信号によって制御されて点灯または点滅するものである。

なお、人検出手段９３には、赤外線センサや、浴室内の照度を検出する照度センサ、また入室者の振動やドアの開閉を検出する衝撃（振動）センサなど様々なセンサを用いることができ、種類が特定されるものではない。

例えば、赤外線センサの場合には、周囲の温度状況から温度変化があった場合には人が検出されたと認識し、照度センサの場合には、浴室の照明の照度を検出した場合には人が入ってくると推定し、衝撃センサの場合には、所定時間の間、衝撃センサからの出力を検出した場合には、入室者ありと判断するようにする。また、これらのセンサを複数個組み合わせることも可能である。なお、発光体９５は、発光ダイオードや白熱電球など様々な光源を用いることができ、その種類が特定されるものではない。

また、本実施の形態の場合には、人検出手段９３と発光体９５をリモコン装置９に設けた構成としたが、これに限定されることはなく、例えば、衝撃センサの場合、浴室に隣接した脱衣所の床裏側に設置したり、浴室のドア表面に設置したりして、振動を検知する方法であったり、さらには、浴室照明のスイッチを人検出手段とした場合には、浴室照明のスイッチをオンにしたときに人体を検出するものとしてもよい。

以上のように構成された貯湯式給湯機において、まず、貯湯式給湯機の湯張りおよびその後の保温動作について説明する。なお、ここでは、リモコン装置９に備えられた人検出
手段９３の機能をオンにしている場合の動作についてのみ説明し、人検出手段９３の機能をオンにしている場合の動作については、従来の給湯機の動作に同じであるので説明を割愛する。

リモコン装置９を操作するか、もしくは予め湯張り運転の予約をしていた場合には設定した時刻になると、湯張り運転が開始される。浴槽５内の湯温および湯量がリモコン装置９で設定された所定値に到達して湯張りが完了すると、自動保温動作に移行する。図２に自動保温動作における人検出手段９３、発光体９５の動作、および浴槽内湯温検出手段６７で検出する湯温の変化特性を示す。

人検出手段９３が浴室内に人を検出していないときは、所定時間Ｌ１毎（例えば、６０分毎）に風呂ポンプ６５が駆動して浴槽５内の湯温を浴槽内湯温検出手段６７で検出して監視する湯温監視運転を行う。湯温監視運転により検出された湯温が予め定められた不在時追い焚き開始温度Ｔ１（例えば、目標設定温度Ｔ０−４℃）よりも低い温度であれば、制御手段９４は追い焚きポンプ７および風呂ポンプ６５を駆動させ、追い焚き運転による保温動作を開始し、浴槽内湯温が不在時追い焚き運転停止温度Ｔ２（例えば、Ｔ０−２℃）より高くなると追い焚き運転を停止する。

また、浴槽内湯温がＴ１より高ければ保温動作は行わない。なお、いずれの場合においても、浴室内に人を検知していないとき、発光体９５は点灯しない。

次に、人検出手段９３が浴室内に人を検出すると、発光体９５は点灯し、制御手段９４は、追い焚きポンプ７および風呂ポンプ６５を駆動させ、追い焚き運転による保温動作を開始するとともに、直前の湯温監視運転からの経過時間に関わらず湯温監視運転を行い、検出された湯温が予め定められた在室時追い焚き開始温度Ｔ３（例えば、Ｔ０−１℃）よりも低い温度であれば保温動作を続行し、浴槽内湯温が目標設定温度Ｔ０になると追い焚き運転を停止する。

また、浴槽内湯温が在室時追い焚き開始温度Ｔ３よりも高い温度であれば保温動作を停止する。

なお、このとき、電磁弁８３を開けることにより高温の湯を浴槽５に供給する注湯運転を行って保温動作を行うものであってもよいし、上記注湯運転および上記追い焚き運転のいずれか一方、もしくは双方を組み合わせた運転を行うものであってもよい。

また、浴室内に人を検出している間は、制御手段９４は人を検出した後の最初の湯温監視運転から所定時間Ｌ２毎（例えば、１０分毎）に湯温監視運転を行い、検出した湯温に応じて追い焚き運転による保温動作を行う。

最後に、再び人検出手段９３が浴室内に人を検出しなくなると、発光体９５は消灯し、制御手段９４は再び湯温監視運転の間隔をＬ１毎にして、検出した湯温に応じて追い焚き運転による保温動作を行う。

このように、人検出手段９３が浴室内に人を検出した場合より、人検出手段９３が浴室内に人を検出していない場合の方を、湯温監視運転の間隔を長くしている（Ｌ１＞Ｌ２）。また、人検出手段９３が浴室内に人を検出した場合より、人検出手段９３が浴室内に人を検出していない場合の方を、追い焚き開始温度を低くしたり（Ｔ３＞Ｔ１）、人検出手段９３が浴室内に人を検出していない場合には、追い焚き運転停止温度Ｔ２を目標設定温度Ｔ０より低く設定している。

上記のように自動保温動作を行うことによって、浴室内に人がいないときの不必要な追い焚き運転による保温動作の回数を削減することができる。通常、追い焚き運転を行うと、浴槽５内の湯温や戻り配管６３および往き配管６４内の湯温が高くなり、追い焚き運転を行わない場合に比べて放熱によるエネルギーロスが多くなるが、追い焚き運転による保温動作の回数を減らすことによって、これによるエネルギーロスを低減することができる。また、人検出手段９３が、浴室内に人がいることを検出したときには、追い焚き運転等の保温動作を開始した後で、湯温を検出することで、すばやく浴槽内湯温を最適にでき、使用性を向上できる。

さらには、追い焚き運転時には、貯湯タンク３の頂部から追い焚き熱交換器６に高温の湯が供給されて、浴槽５から戻り配管６３を経て供給される湯と熱交換して中温水となるため、貯湯タンク３の底部に還流されて貯湯タンク３内の温度積層を崩して、中温水を多量に生成してしまうが、追い焚き運転による保温動作の回数を減らすことによって、中温水の生成量を抑制することができる。

また、発光体が点灯することによって、従来の給湯機のように細かな時間間隔で湯温監視運転を行って保温動作を行なっていなくても、入浴者は発光体が点灯していることを確認して浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知することができる。

二酸化炭素冷媒、あるいは、フロン系冷媒などの冷凍サイクルを用いた本発明のヒートポンプ給湯機の沸き上げの効率には、水冷媒熱交換器２４への入水となる貯湯タンク３の底部の水の温度が寄与する度合いが大きく、貯湯タンク３の底部の温度が低ければ効率が良く、高ければ効率は悪化する。

特に、風呂追い炊き運転を行う場合は、貯湯タンク３の上部から出て追い炊き熱交換器６によって、中程度に冷やされた温水が貯湯タンク３の底部へ戻されるため、貯湯タンク３の底部の水温が上昇して効率の悪化が著しくなる。

本発明では、浴槽内の湯温の検出回数や追い焚き運転による保温動作の回数を減らして、風呂加熱の負荷を低減することによって、貯湯タンク３の底部に戻される中温水の量を減らして、貯湯タンク３の底部の温度上昇を抑えることができるため、ヒートポヒートポンプによる沸き上げ時のエネルギー効率を向上させることができる。

また、発光体の点灯により、浴槽内の湯温が適温であることを認知して安心して入浴することができる。

本実施の形態によれば、上記のように人検出手段が発する信号に応じて注湯運転および追い焚き運転のいずれか一方、もしくは双方を組み合わせた運転を行うとともに、発光体を点灯または点滅させることによって、不必要な保温動作を行うことによる熱エネルギーのロス量の低減や、ヒートポンプによる沸き上げ時のエネルギー効率の向上を図ることができ、かつ、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして湯温を確認せずとも、保温動作が働いて浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知しながら安心して入浴することができるという効果を奏する。

（実施の形態２）
以下、本発明の第２の実施の形態における給湯機の構成について述べる。なお、上記実施の形態１と同一部品については同一符号を付し、その説明は省略する。そして本発明の実施の形態２における給湯機の構成図を図３に示す。

図３において、９６は学習手段、９７は浴槽内湯温予測手段である。学習手段９６は過
去（例えば、２週間）の一定時間（例えば、１時間）内における浴槽内湯温の低下温度を学習して記録するものであり、浴槽内湯温予測手段９７は、学習手段９６が記録している過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度から、現在の浴槽内湯温を予測するものである。

次に、上記のように構成された給湯機の動作について述べる。まず、湯張りおよびその後の保温動作について説明する。なお、実施の形態１と同様に、リモコン装置９に備えられた人検出手段９３の機能をオンにしている場合の動作についてのみ説明する。

リモコン装置９を操作するか、もしくは予め湯張り運転の予約をしていた場合には設定した時刻になると、湯張り運転が開始される。浴槽５内の湯温および湯量がリモコン装置９で設定された所定値に到達して湯張りが完了すると、自動保温動作に移行する。

図４に自動保温動作における人検出手段９３、報知手段である発光体９５の動作、および浴槽内湯温の変化特性を示す。

また、図５に発光体９５の点灯および点滅のパターンを示す。人検出手段９３が浴室内に人を検出していないときは、学習手段９６が記録している過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度と直近の注湯運転もしくは追い焚き運転時に浴槽内湯温検出手段６７が検出した浴槽内湯温とから、浴槽内温度予測手段９７が現在の浴槽内湯温を予測し、予測された浴槽内湯温が予め定められた不在時追い焚き開始温度Ｔｌ（例えば、目標設定温度Ｔ０−４℃）になると、湯温監視運転を行い、不在時追い焚き開始温度Ｔｌよりも低い温度ならば、制御手段９４は追い焚きポンプ７および風呂ポンプ６５を駆動させ、追い焚き運転による保温動作を開始し、浴槽内湯温が不在時追い焚き運転停止温度Ｔ２（例えば、Ｔ０−２℃）より高くなると追い焚き運転を停止する。

また、浴槽内湯温がＴ１より高ければ保温動作は行わない。なお、このとき、発光体９５は、図４に示すように２のパターンで点滅している。点滅パターン２は図５に示すような比較的点灯時間が短い点滅パターンである。

次に、人検出手段９３が浴室内に人を検出すると、発光体９５は図４に示すように１のパターンで点滅して入浴者を検出していることを入浴者に示す。点滅パターン１は図５に示すような比較的点灯時間が長い点滅パターンである。

一方、学習手段９６が記録している過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度と直近の注湯運転もしくは追い焚き運転時に浴槽内湯温検出手段６７が検出した浴槽内湯温とから、浴槽内温度予測手段９７が現在の浴槽内湯温を予測し、予測された浴槽内湯温が予め定められた在室時追い焚き開始温度Ｔ３（例えば、Ｔ０−１℃）になると、制御手段９４は追い焚きポンプ７および風呂ポンプ６５を駆動させ、追い焚き運転による保温動作を開始するとともに、湯温監視運転を行い、在室時追い焚き開始温度Ｔ３よりも低い温度ならば追い焚き運転を続行し、浴槽内湯温が目標設定温度Ｔ０になると追い焚き運転を停止する。

また、浴槽内湯温が在室時追い焚き開始温度Ｔ３よりも高い温度であれば保温動作を停止する。なお、保温動作中は、発光体９５が図４に示すように連続的に点灯して保温動作中であることを入浴者に示す。

最後に、再び人検出手段９３が浴室内に人を検出しなくなると、発光体９５は図４に示すように２のパターンで点滅し、浴槽内温度予測手段９７が現在の浴槽内湯温を予測し、予測された浴槽内湯温が、予め定められた不在時追い焚き開始温度Ｔ１になると、湯温監
視運転を行い、不在時追い焚き開始温度Ｔ１よりも低い温度にならば、制御手段９４は保温動作を行う。

上記のように過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度に基づいて浴槽内湯温を予測して保温動作を行うことによって、図６に示すように、例えば、比較的環境温度（外気温度）が高く浴槽内湯温が低下しにくい夏期には、保温動作の時間間隔を長くすることができ、比較的環境温度（外気温度）が低く浴槽内湯温が低下しやすい冬期には、保温動作の時間間隔を適切な長さにすることができ、過剰な保温動作の回数を削減することができる。

なお、ここでは、夏期と冬期における浴槽内温度低下の差異による保温動作間隔の適正化について述べたが、寒冷地と温暖地、高断熱浴槽と一般浴槽など浴槽や接続配管の設置環境や保温性能に応じて適切な時間間隔で保温動作を行うことができる。

また、発光体９５が図４に示すように点灯または点滅することによって、入浴者は自身を検知しているか否か、また、保温動作が働いているか否かを認知することができる。

さらに、実施の形態１と同様にヒートポンプによる沸き上げ運転時のエネルギー効率の向上を図ることができる。また、人検出手段９３が、浴室内に人がいることを検出したときには、追い焚き運転等の保温動作を開始した後で、湯温を検出することで、すばやく浴槽内湯温を最適にでき、使用性を向上できる。

また、発光体９５が入浴者を検出していないとき、入浴者を検出しているが保温動作中でないとき、および入浴者を検出しかつ保温動作中であるときの場合に、点灯および点滅のパターンを変えることによって、入浴者が、自身が入浴していることや、浴槽内の湯温が適温に保たれていることを認知しながら安心して入浴することができる。

（実施の形態３）
以下、本発明の第３の実施の形態における給湯機の構成は、上記実施の形態２における給湯機の構成と同一であり、図３に示すように構成される。なお、上記実施の形態１および上記実施の形態２と同一部品については同一符号を付し、その説明は省略する。

図７に自動保温動作における人検出手段９３、報知手段である発光体９５の動作、および浴槽内湯温の変化特性を示す。また、図８に発光体９５の点灯および点滅のパターンを示す。

人検出手段９３が浴室内に人を検出していないときは、学習手段９６が記録している過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度と直近の注湯運転もしくは追い焚き運転時に浴槽内湯温検出手段６７が検出した浴槽内湯温とから、浴槽内温度予測手段９７が現在の浴槽内湯温を予測し、予測された浴槽内湯温が予め定められた不在時追い焚き開始温度Ｔｌ（例えば、Ｔ０−４℃）になると、湯温監視運転を行い、不在時追い焚き開始温度Ｔｌよりも低い温度ならば、制御手段９４は追い焚きポンプ７および風呂ポンプ６５を駆動
させ、追い焚き運転による保温動作を行い、浴槽内湯温が不在時追い焚き運転停止温度Ｔ２（例えば、Ｔ０−２℃）より高くなると追い焚き運転を停止する。

なお、このとき、発光体９５は図７に示すように２のパターンで点滅している。点滅パターン２は図８に示すような比較的点灯時間が短い点滅パターンである。

次に、人検出手段９３が浴室内に人を検出すると、発光体９５は図７に示すように１のパターンで点滅して入浴者を検出していることを入浴者に示す。点滅パターン１は図８に示すような比較的点灯時間が長い点滅パターンである。

一方、学習手段９６が記録している過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度と直近の注湯運転もしくは追い焚き運転時に浴槽内湯温検出手段６７が検出した浴槽内湯温とから、浴槽内温度予測手段９７が現在の浴槽内湯温を予測し、予測された浴槽内湯温が予め定められた在室時追い焚き開始温度Ｔ３（例えば、Ｔ０−１℃）になると、制御手段９４は追い焚きポンプ７および風呂ポンプ６５を駆動させ、追い焚き運転による保温動作を開始するとともに、湯温監視運転を行い、在室時追い焚き開始温度Ｔ３よりも低い温度にならば、追い焚き運転を続行し、浴槽内湯温が目標設定温度Ｔ０になると追い焚き運転を停止する。

また、浴槽内湯温が在室時追い焚き開始温度Ｔ３よりも高い温度であれば保温動作を停止する。なお、保温動作中は、発光体９５が図７に示すように連続的に点灯して保温動作中であることを入浴者に示す。

最後に、再び人検出手段９３が浴室内に人を検出しなくなると、発光体９５は図７に示すように２のパターンで点滅し、浴槽内温度予測手段９７が現在の浴槽内湯温を予測し、予測された浴槽内湯温が、予め定められた不在時追い焚き開始温度Ｔ１になると、湯温監視運転を行い、不在時追い焚き開始温度Ｔ１よりも低い温度にならば、制御手段９４は保温動作を行う。

上記のように過去の一定時間内における浴槽内湯温の低下温度に基づいて浴槽内湯温を予測して保温動作を行うことによって、図６に示すように、例えば、比較的環境温度が高く浴槽内湯温が低下しにくい夏期には、保温動作の時間間隔を長くすることができ、比較的環境温度が低く浴槽内湯温が低下しやすい冬期には、保温動作の時間間隔を適切な長さにすることができ、過剰な保温動作の回数を削減することができる。

なお、ここでは、夏期と冬期における浴槽内温度低下の差異による保温動作間隔の適正化について述べたが、寒冷地と温暖地、高断熱浴槽と一般浴槽など浴槽や接続配管の設置環境や保温性能に応じて適切な時間間隔で保温動作を行うことができる。また、発光体９５が、図７に示すように点灯状態を変更することによって、入浴者は自身を検知しているか否か、また、保温動作が働いているか否かを認知することができる。

また、発光体９５が入浴者を検出していないとき、入浴者を検出しているが保温動作中でないとき、および入浴者を検出しかつ保温動作中の場合に、点灯のパターンを変えることによって、入浴者が、自身が入浴していることや、浴槽内の湯温が適温に保たれていることを認知しながら安心して入浴することができる。

本発明にかかる給湯機は、保温のためのエネルギー消費量の増大やエネルギー効率の低下を改善すると同時に、入浴者が浴槽内に自らの身体の一部を入れるなどして確認せずとも、保温動作が働いて浴槽内の湯温が快適な温度に保たれていることを認知しながら安心して入浴することができ、エネルギー消費量の低減と利便性の向上を同時に図ることができるものであり、沸かした湯を即時利用する瞬間加熱式の燃焼式給湯機から、沸かした湯を貯湯タンクに貯める貯湯式ヒートポンプ給湯機や電気温水器などの各種給湯機に適用可能である。

本発明の実施の形態１における給湯機の構成図同浴槽内湯温の時間変化と人検出手段および発光体の動作を示す特性図本発明の実施の形態２および３における給湯機の構成図本発明の実施の形態２における浴槽内湯温の時間変化と人検出手段および発光体の動作を示す特性図同発光体の点灯または点滅のパターンを示す特性図同浴槽内湯温予測手段に基づく浴槽内湯温の時間変化を示す特性図本発明の実施の形態３における浴槽内湯温の時間変化と人検出手段および発光体の動作を示す特性図同発光体の点灯または点滅のパターンを示す特性図従来の給湯機の構成図従来の給湯機の浴槽温度の変化を示す特性図

１タンクユニット
２ヒートポンプユニット
３貯湯タンク
５浴槽
６風呂加熱手段（追い焚き熱交換器）
９操作手段（リモコン装置）
６１戻り接続管
６２往き接続管
６３戻り配管
６４往き配管
６７浴槽内湯温検出手段
９３人検出手段
９４制御手段
９５報知手段（発光体）

Claims

浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂加熱手段と、前記風呂加熱手段と前記浴槽とを接続する風呂循環回路と、前記風呂循環回路に配設され、前記浴槽内の湯水を循環させる風呂ポンプと、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽内温度検出手段と、浴室内の人を検出する人検出手段と、報知手段と、制御手段とを備え、前記人検出手段が人を検出したとき
には、前記報知手段が前記人検出手段の人検出を報知するとともに、前記風呂ポンプを駆動させると同時に前記風呂加熱手段にて前記浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転も開始し、また、前記人検出手段が人を検出していないときには、前記風呂加熱手段にて前記浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転を開始する前に、前記風呂ポンプのみを駆動させ、前記浴槽の湯温を前記浴槽内湯温検出手段で検出することを特徴とする給湯機。
温水を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンク内に貯える温水を生成する加熱手段とを備え、前記貯湯タンクから風呂加熱手段へ搬送した高温水と浴槽内の湯水とを熱交換する追い焚き運転により、浴槽内の湯水の温度を上昇させることを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
外気温度によって、浴槽内の湯水の温度を上昇させる運転を行う時間間隔が変更されることを特徴とする請求項１または２に記載の給湯機。
浴室内に操作手段を配設し、前記操作手段に人検出手段と報知手段とを設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の給湯機。
報知手段は発光体で、人検出手段が人を検出している間は、前記発光体を点灯または点滅の状態にすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯機。
報知手段は発光体で、人検出手段が人を検出していない間は、前記発光体を消灯させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の給湯機。
報知手段は発光体で、人検出手段の人検出時と未検出時とで、前記発光体の点灯と点滅とを切り換える、または、点滅の際の時間間隔を切り換えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯機。
報知手段は発光体で、人検出手段の人検出時と未検出時とで、前記発光体の発光色を変えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の給湯機。
貯湯タンク内に貯える温水を生成する加熱手段は、ヒートポンプであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の給湯機。
ヒートポンプの冷媒として、二酸化炭素を用いることを特徴とする請求項９に記載の給湯機。