JP5181734B2 - 貯湯式給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、貯湯式給湯機に関するものである。

従来の貯湯式給湯機の構成は、浴槽と貯湯式給湯機の間の配管に電磁弁を設けて、電磁弁を開にすることで、浴槽への湯張りを開始し、電磁弁を閉にすることで、浴槽への湯張りを停止する構成となっている。

図２は従来の貯湯式給湯機の構成を示す図である。図２に示すように、湯張り温度や湯張り水位を設定するリモコン１１６と、タンク１０１で沸きあげられた湯と水とを混合して適温の湯を生成する電動混合弁１０８と、給湯の開始および停止を行う電磁弁１１０と、浴槽１０７内の水位を検出する水位センサ１１１とを備え、リモコン１１６で湯張り温度や水位を設定し、設定した温度となるように電動混合弁１０８を駆動して開度を設定し、電磁弁１１０が開くことによって浴槽１０７への湯張りが開始する。

そして、給湯と停止とを繰り返し、停止時には水位を測定することで、浴槽１０７内に所定の水位となるまで給湯を継続する。
特開平７−２４８１５５号公報

しかしながら、ユーザーが湯張りを行っている時であれば、現在浴槽への湯張りが行われていることを認識し、また、浴槽への湯張りを行っているにもかかわらず浴槽への湯張りが開始されなければ、何らかの異常があると推測できるが、ユーザーが湯張りを行っていない時において、もし浴槽への湯張り回路に何らかの異常が発生し、湯張りを行っていないにも関わらず、浴槽へ湯が供給されてしまうと、ユーザーが気がつくまで浴槽へ湯が垂れ流しの状態になってしまい、ユーザーが浴槽へ湯が供給されていることに気がつかなければ、貯湯タンクの湯や給水源からの水を大量に消費してしまうという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、浴槽への湯張りをしている・していないに関わらず、浴槽への湯張り回路の異常を検出し、サービス性の高い貯湯式給湯機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に設けられた出湯管と、給水源から前記貯湯タンクの下部に水を供給する第１の給水管と、前記第１の給水管から分岐した第２の給水管と、前記出湯管と前記第２の給水管とを接続し湯と水とを混合する風呂混合装置と、前記風呂混合装置と浴槽とを接続する風呂給湯配管と、前記風呂給湯配管には湯水の温度を検知する風呂温度検出手段と、前記浴槽へ湯水が流れているかを検知する風呂流量検出手段と、前記浴槽への
湯張りの開始および停止を行う注湯手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浴槽への湯張りを開始した時に、前記風呂流量検出手段によって流量を検知しない場合に、前記風呂混合装置を水側に駆動させ、前記風呂温度検出手段で検出する温度が、前記風呂混合装置を水側に駆動させる前と後で所定温度差以上変化した場合には、前記風呂流量検出手段が故障していると判断し、所定温度差未満の場合には、前記注湯手段が故障していると判断することを特徴とするものである。

また、本発明の貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に設けられた出湯管と、給水源から前記貯湯タンクの下部に水を供給する第１の給水管と、前記第１の給水管から分岐した第２の給水管と、前記出湯管と前記第２の給水管とを接続し湯と水とを混合する風呂混合装置と、前記風呂混合装置と浴槽とを接続する風呂給湯配管と、前記風呂給湯配管には湯水の温度を検知する風呂温度検出手段と、前記浴槽へ湯水が流れているかを検知する風呂流量検出手段と、前記浴槽への湯張りの開始および停止を行う注湯手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浴槽への湯張りを停止している時に、前記風呂流量検出手段によって流量を検知した場合に、前記風呂混合装置を水側全開から所定の開度に駆動させ、前記風呂温度検出手段で検出する温度が、前記風呂混合装置を所定の開度に駆動させる前と後で所定温度差以上変化した場合には、前記注湯手段が故障していると判断し、所定温度差未満の場合には、前記風呂流量検出手段が故障していると判断することを特徴とするものである。

これにより、湯張りの有無に関わらず故障を的確に検知することができ、風呂流量検出手段の湯水の流れと、風呂温度検出手段で検出する温度の２つのパラメータを用いて故障を判断することで、湯張り回路の故障部品を特定することができる。

本発明は、浴槽への湯張りをしている・していないに関わらず、浴槽への湯張り回路の異常を検出し、サービス性の高い貯湯式給湯機を提供することができる。

第１の発明の貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に設けられた出湯管と、給水源から前記貯湯タンクの下部に水を供給する第１の給水管と、前記第１の給水管から分岐した第２の給水管と、前記出湯管と前記第２の給水管とを接続し湯と水とを混合する風呂混合装置と、前記風呂混合装置と浴槽とを接続する風呂給湯配管と、前記風呂給湯配管には湯水の温度を検知する風呂温度検出手段と、前記浴槽へ湯水が流れているかを検知する風呂流量検出手段と、前記浴槽への湯張りの開始および停止を行う注湯手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浴槽への湯張りを開始した時に、前記風呂流量検出手段によって流量を検知しない場合に、前記風呂混合装置を水側に駆動させ、前記風呂温度検出手段で検出する温度が、前記風呂混合装置を水側に駆動させる前と後で所定温度差以上変化した場合には、前記風呂流量検出手段が故障していると判断し、所定温度差未満の場合には、前記注湯手段が故障していると判断することを特徴とするものである。

これにより、風呂流量検出手段の湯水の流れと、風呂温度検出手段で検出する温度の２つのパラメータを用いて故障を判断することで、湯張り回路の故障部品を特定することができる。また、注湯手段が故障しているのか、風呂流量検出手段が故障しているのかを判断することができ、サービス性を向上させることができる。

第２の発明の貯湯式給湯機は、湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に設けられた出湯管と、給水源から前記貯湯タンクの下部に水を供給する第１の給水管と、前記第１の給水管から分岐した第２の給水管と、前記出湯管と前記第２の給水管とを接続し湯
と水とを混合する風呂混合装置と、前記風呂混合装置と浴槽とを接続する風呂給湯配管と、前記風呂給湯配管には湯水の温度を検知する風呂温度検出手段と、前記浴槽へ湯水が流れているかを検知する風呂流量検出手段と、前記浴槽への湯張りの開始および停止を行う注湯手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浴槽への湯張りを停止している時に、前記風呂流量検出手段によって流量を検知した場合に、前記風呂混合装置を水側全開から所定の開度に駆動させ、前記風呂温度検出手段で検出する温度が、前記風呂混合装置を所定の開度に駆動させる前と後で所定温度差以上変化した場合には、前記注湯手段が故障していると判断し、所定温度差未満の場合には、前記風呂流量検出手段が故障していると判断することを特徴とするもので、風呂流量検出手段の湯水の流れと、風呂温度検出手段で検出する温度の２つのパラメータを用いて故障を判断することで、湯張り回路の故障部品を特定することができる。また、注湯手段が故障しているのか、風呂流量検出手段が故障しているのかを判断することができ、サービス性を向上させることができる。

第３の発明の貯湯式給湯機は、特に第１または第２の発明の貯湯式給湯機を操作するリモコン装置と、前記リモコン装置には前記貯湯式給湯機の状態を表示する表示部とを備え、前記風呂流量検出手段もしくは前記注湯手段が故障していると判断されれば、前記浴槽への湯張りを開始しているかいないかに関わらず、前記表示部にエラーメッセージを表示することにより、湯張りの有無に関わらずユーザーに知らせることができるので、貯湯タンクの高温湯や水を消費する前に、ユーザーは対応することができる。

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）
本発明の実施の形態について、以下図面を参照しながら説明する。図１は、本実施の形態における貯湯式給湯機の構成を示した図である。なお、図１に示す実践矢印は、湯水の流れる方向を示している。図１において、本実施の形態の貯湯式給湯機は、高温の湯を貯える貯湯タンク１を有し、貯湯タンク１の上部には高温の湯を出湯する出湯管３が設けられている。一方、貯湯タンク１の下部には、給水源から水を供給する第１の給水管４が設けられており、第１の給水管４からは第２の給水管６が分岐している。

そして、出湯管３と第２の給水管６とを接続し適温の湯に混合する風呂混合装置５を備えている。風呂混合装置５と浴槽７とは風呂給湯配管３０で接続されており、風呂給湯配管３０には、配管内を流れる湯水の流量を検出するための風呂流量検出手段である流量センサ１７と、配管内を流れる湯水の温度を検出するための風呂温度検出手段であるサーミスタ１６と、浴槽７への湯張りの開始／停止を行う注湯手段である電磁弁１８が設けられている。

また、貯湯タンク１の上部の出湯管３から分岐した配管と第２の給水管６から分岐した配管とを混合装置８で接続して給湯端末９へ湯を供給する回路も設けられており、風呂湯張り回路と同様に、サーミスタ１９および流量センサ２０が設けられている。

また、本実施の形態の貯湯式給湯機の熱源として、ヒートポンプ装置２を用いており、ヒートポンプ装置２は、冷媒を圧縮し高温高圧の冷媒とする圧縮機１２、水と冷媒と熱交換を行って高温水を生成する水冷媒熱交換器１１、冷媒を減圧する減圧装置１４、大気から熱を吸熱する蒸発器１３で構成されており、冷媒には高温水を生成することができるという点からＣＯ２を用いているが、冷媒にはＣＯ２だけではなく、例えば、Ｒ４０７ＣやＲ４１０Ａを用いてもよい。

また、水冷媒熱交換器１１の水流路の入り口と貯湯タンク１の下部とを配管で接続し、
さらに水冷媒熱交換器１１の水流路の出口と貯湯タンク１の上部とを配管で接続して環状に配管つなぎ、水冷媒熱交換器１１と貯湯タンク１の下部との間の配管には循環ポンプ１５を設けている。そして貯湯タンク１内の湯を沸き上げる時には、循環ポンプ１を駆動することにより、貯湯タンク１の下部の低温水を水冷媒熱交換器１１に送って高温水を生成し、貯湯タンク１の上部に高温水を送り、貯湯タンク１内に積層状に温度分布が形成されるように湯が溜められていく。

また、浴室内にはリモコン２１が設置され、所望の浴槽への湯張り量、湯張り温度を設定し、それぞれの設定値をリモコン２１から浴槽への湯張りを制御する制御手段１０をコントロールすることで、浴槽への自動湯張りが可能となっている。そして、制御手段１０にはマイクロコンピュータを用いており、また、リモコン２１には、貯湯式給湯機の状態などの情報を表示する表示部や、音声を発生する報知部を備える構成としているので、ユーザーが理解しやすいリモコンとなっている。なお、台所やリビングなどにもリモコン（図示せず）が設置されており、給湯温度の設定など貯湯式給湯機を操作することが可能となっている。

以上のように構成された貯湯式給湯機において、次に、浴槽への湯張りについて説明する。

まず、ユーザーは湯張り自動運転を開始する時には、リモコン２１に配設されている風呂自動ボタン（図示せず）を押下することで、風呂自動運転を開始する。風呂自動運転が開始すると、制御手段１０は風呂混合装置５を所定の位置に駆動し、その後、電磁弁１８を開にして注湯を開始する。

また、サーミスタ１６で検出する温度が、リモコン２１で設定した湯張り温度となるように、風呂混合装置５の開度を調節し、浴槽７へ適温の湯を供給する。そして、制御手段１０は、流量センサ１７やサーミスタ１６からの情報を元に、浴槽７への湯の供給が正常に行われているかどうかを判断している。

次に、浴槽への湯張り回路の異常検出について説明する。

まず、湯張り時における異常検出について説明する。湯張り時においては、電磁弁１８が開くことによって、浴槽７への湯の供給が開始される。しかしながら、湯張り回路に何らかの異常が発生すると、ユーザーが湯張りを開始しているにもかかわらず、浴槽７へ湯が供給されない事態が起こる。

そこで、ユーザーが風呂湯張り運転を開始すると、流量センサ１７にて、まず湯水が流れているかどうかを検出する。そして流量センサ１７にて湯水が流れていることを確認できれば、正常に湯張り回路が動作していると判断し、湯水が流れていないと判断すると、「電磁弁１８の故障によって湯張り回路に湯水が流れていないのか」、もしくは、「湯張り回路に湯水が流れているけれども流量センサ１７が故障しているために湯水が流れていないと判断しているのか」というように、複数の故障原因が予測される。

そこで、湯張り運転を開始すると、流量センサ１７にて湯水が流れているかどうかを検出し、所定時間（例えば、本実施の形態では１６秒とする）の間、流量センサ１７で湯水の流れを検出できなければ、湯水が流れていないと判断し、次に、風呂混合装置５の開度を水側全開に駆動する。

次に、風呂混合装置５の開度を水側全開にした後に、サーミスタ１６で検出される温度が、風呂混合装置５の開度を水側全開にする前と後で、所定温度差（例えば、本実施の形
態では１０Ｋとする）以上の温度を検出すれば、流量センサ１７の故障であると判断し、所定温度差未満の温度を検出すれば電磁弁１８の故障であると判断している。

例えば、風呂混合装置５の開度を駆動する前の湯張り温度が４０℃であった場合、風呂混合装置５の開度は、サーミスタ１６が４０℃となるように駆動される。しかしながら、流量センサ１７で湯水の流れを１６秒間検出できなければ、湯水が流れていないと判断し、次に風呂混合装置５の開度を水側全開にする。

その結果、サーミスタ１６で検出される温度が、おおよそ４０℃から３０℃までの間であれば、急激な温度変化は起きておらず、風呂混合装置５の開度を変更した影響を受けていないために、本当に湯水が流れていないことが分かるが、サーミスタ１６で検出される温度が、おおよそ３０℃未満になってしまう場合には、実際に湯水が流れているために、風呂混合装置５の開度を変更した影響を受けていることがわかる。

つまり、電磁弁１８が故障していれば、湯水自体がまったく流れておらず、風呂混合装置５の開度を変更したとしても、サーミスタ１６で検出される温度は殆ど変わらないはずである。しかしながら、電磁弁１８が正常であれば、風呂混合装置５の開度を変更することで、サーミスタ１６で検出される温度は、急激に低下し（所定温度差以上を検出する）、流量センサ１７の故障であると判断する。なお、本実施の形態では、流量センサ１７が湯水が流れていないと判断しても、流量センサ１７自体の故障であって、電磁弁１８の故障でない場合も想定しているので、風呂混合装置５の開度を、安全側の水側に駆動するようにしている。

そして、故障原因が特定されると、浴室に設置されたリモコン２１や、台所などに設置されたリモコン（図示せず）の表示部に、流量センサの故障を示すエラーコードもしくは電磁弁１８の故障を示すエラーコードを表示し、同時にリモコンから警告音や音声を流すことでユーザーに異常が発生していることを示す。

次に、浴槽への湯張りを行っていない時の湯張り回路の異常検出について説明する。湯張りを行っていない場合は、電磁弁１８は常時閉じており、風呂混合装置５の開度は水側全開にした状態になっている。そして流量センサ１７にて湯水が流れているかどうかを検出し、所定時間（例えば、本実施の形態では１６秒とする）の間、流量センサ１７で湯水の流れていることを検出できれば、湯水が流れていると判断し、次に、湯張り温度が４０℃となるように風呂混合装置５を駆動して開度を調節する。

次に、風呂混合装置５の開度を湯張り温度４０℃として駆動した後に、サーミスタ１６で検出される温度が、風呂混合装置５の開度を駆動する前と後で、所定温度差（例えば、本実施の形態では１０Ｋとする）以上の温度を検出すれば、電磁弁１８の故障であると判断し、所定温度差未満の温度を検出すれば流量センサ１７の故障であると判断している。

つまり、電磁弁１８が故障していれば、湯水が流れており、風呂混合装置５の開度を変更した場合には、サーミスタ１６で検出される温度も大きく変わるはずである（所定温度差以上を検出する）。しかしながら、電磁弁１８が正常であれば、風呂混合装置５の開度を変更することで、サーミスタ１６で検出される温度は、殆ど変わらず、流量センサ１７の故障であると判断する。

そして、故障原因が特定されると、浴室に設置されたリモコン２１や、台所などに設置されたリモコン（図示せず）の表示部に、流量センサの故障を示すエラーコードもしくは電磁弁１８の故障を示すエラーコードを表示し、同時にリモコンから警告音や音声を流すことでユーザーに異常が発生していることを示す。

以上のように、流量センサ１７およびサーミスタ１６で検出される値に基づいて、故障原因を特定することにより、流量センサ１７の故障であるのか電磁弁１８の故障であるのかを的確に判断することができ、サービス性の高い貯湯式給湯機を提供することができる。さらに風呂への湯張りの実施中かそうでないかに関わらず、湯張り回路の異常を検出することができるので、湯水の余計な消費を防止することができる。

以上のように、実施の形態ではヒートポンプを例にとって説明したが、これに限定されることはなく、例えば、電気ヒーターを熱源とする貯湯式給湯機においても適用することができる。

本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図 従来の貯湯式給湯機の構成図

１ 貯湯タンク
２ ヒートポンプ装置
３ 出湯管
４ 第１の給水管
５ 風呂混合装置
６ 第２の給水管
１６ 風呂温度検出手段
１７ 風呂流量検出手段
１８ 注湯手段
３０ 給湯配管

Claims (3)

1. 湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に設けられた出湯管と、給水源から前記貯湯タンクの下部に水を供給する第１の給水管と、前記第１の給水管から分岐した第２の給水管と、前記出湯管と前記第２の給水管とを接続し湯と水とを混合する風呂混合装置と、前記風呂混合装置と浴槽とを接続する風呂給湯配管と、前記風呂給湯配管には湯水の温度を検知する風呂温度検出手段と、前記浴槽へ湯水が流れているかを検知する風呂流量検出手段と、前記浴槽への湯張りの開始および停止を行う注湯手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浴槽への湯張りを開始した時に、前記風呂流量検出手段によって流量を検知しない場合に、前記風呂混合装置を水側に駆動させ、前記風呂温度検出手段で検出する温度が、前記風呂混合装置を水側に駆動させる前と後で所定温度差以上変化した場合には、前記風呂流量検出手段が故障していると判断し、所定温度差未満の場合には、前記注湯手段が故障していると判断することを特徴とする貯湯式給湯機。
2. 湯を貯える貯湯タンクと、前記貯湯タンクの上部に設けられた出湯管と、給水源から前記貯湯タンクの下部に水を供給する第１の給水管と、前記第１の給水管から分岐した第２の給水管と、前記出湯管と前記第２の給水管とを接続し湯と水とを混合する風呂混合装置と、前記風呂混合装置と浴槽とを接続する風呂給湯配管と、前記風呂給湯配管には湯水の温度を検知する風呂温度検出手段と、前記浴槽へ湯水が流れているかを検知する風呂流量検出手段と、前記浴槽への湯張りの開始および停止を行う注湯手段と、制御手段とを備え、前記制御手段は、前記浴槽への湯張りを停止している時に、前記風呂流量検出手段によって流量を検知した場合に、前記風呂混合装置を水側全開から所定の開度に駆動させ、前記風呂温度検出手段で検出する温度が、前記風呂混合装置を所定の開度に駆動させる前と後で所定温度差以上変化した場合には、前記注湯手段が故障していると判断し、所定温度差未満の場合には、前記風呂流量検出手段が故障していると判断することを特徴とする貯湯式給湯機。
3. 前記請求項１または２に記載の貯湯式給湯機を操作するリモコン装置と、前記リモコン装置には前記貯湯式給湯機の状態を表示する表示部とを備え、前記風呂流量検出手段もしくは前記注湯手段が故障していると判断されれば、前記浴槽への湯張りを開始しているかいないかに関わらず、前記表示部にエラーメッセージを表示することを特徴とする貯湯式給
   湯機。

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