JP5790735B2

JP5790735B2 - 給湯装置

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Publication number: JP5790735B2
Application number: JP2013223343A
Authority: JP
Inventors: 耕平小川; 慎一郎佐治
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2013-10-28
Filing date: 2013-10-28
Publication date: 2015-10-07
Anticipated expiration: 2033-10-28
Also published as: JP2015087025A

Description

この発明は、給湯装置に関する。

従来、給湯装置としては、自動湯張り動作時や保温モードでの水位保持動作時に、水圧を利用した水位センサによって検出される浴槽内の現在水位が基準水位以上か否かを判断し、現在水位が基準水位以上のときには、現在水位から設定水位までの湯量を注湯し、現在水位が基準水位未満のときに基準水位から設定水位までの湯量を注湯するものがある(例えば、特開平９−９６４３７号公報(特許文献１)参照)。上記給湯装置によれば、浴槽から湯が溢れないように自動湯張り動作や水位保持動作を行うことができる。

特開平９−９６４３７号公報

しかしながら、上記従来の給湯装置では、配管内に滞留した気泡により水位センサが実際よりも低い水位を検出する場合、誤った水位に基づく不必要な注湯によって、浴槽内の湯面が設定水位よりも上昇したり浴槽から湯が溢れ出したりするという問題が依然としてある。

そこで、この発明の課題は、不必要な注湯によって浴槽内の湯面が設定水位よりも上昇したり浴槽から湯が溢れ出したりするのを防止できる給湯装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の給湯装置は、
浴槽内に湯を供給するための給湯回路と、
上記浴槽内の湯を循環させるための循環回路と、
上記給湯回路または上記循環回路に配設され、上記浴槽内の現在水位を検出する水位センサと、
上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位に基づいて、上記浴槽内の水位が設定水位になるように上記給湯回路を介して上記浴槽内に注湯するための注湯運転を制御する制御装置と
を備え、
上記制御装置は、
上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位が、上記浴槽に上記給湯回路と上記循環回路が接続される接続口よりも上側に予め設定された基準水位未満であってかつ上記接続口よりも上側であるか、上記基準水位以上であるかを判定する現在水位判定部と、
上記注湯運転の開始時に上記現在水位判定部が上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位が上記基準水位未満であってかつ上記接続口よりも上側であると判定すると、予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行う一方、上記注湯運転の開始時または上記第１注湯動作の終了時に、上記現在水位判定部が上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位が上記基準水位以上であると判定すると、上記設定水位と上記現在水位との差分に相当する湯量を注湯する第２注湯動作を行う注湯制御部と
を有することを特徴とする。

ここで、注湯運転とは、浴槽内の湯面が設定水位になるように注湯する「湯張り運転」、および、浴槽内の湯面が設定水位になるように注湯して一旦湯張り運転を完了した後、浴槽内の湯が使用されて湯面が設定水位よりも下がったときに現在水位と設定水位との差分を補うように注湯する「足し湯運転」を含むものとする。

上記構成によれば、例えば、浴槽内に残湯がある状態から「湯張り運転」としての注湯運転を行う場合、制御装置の注湯制御部は、この注湯運転の開始時に現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位未満であってかつ接続口よりも上側であると判定すると、予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行う。この第１注湯動作により、水位センサが配設された給湯回路内または循環回路内に滞留した気泡を排出できる。そうして、浴槽内の湯面が基準水位を越えると、現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位以上であると判定し、注湯制御部は、設定水位と現在水位との差分に相当する湯量を注湯する第２注湯動作を行うことにより、浴槽内の湯面を設定水位にする。

また、上記「湯張り運転」が終了した後に水位を保持する「足し湯運転」としての注湯運転を行う場合、制御装置の注湯制御部は、この注湯運転の開始時に現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位未満であってかつ接続口よりも上側であると判定すると、予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行う。これにより、水位センサが配設された給湯回路内または循環回路内に滞留した気泡を排出できる。そうして、現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位以上であると判定すると、注湯制御部は、設定水位と現在水位との差分に相当する湯量を注湯する第２注湯動作を行う。

このように、水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位未満で実際よりも低い水位が検出される可能性があるときは、設定水位と現在水位との差分に相当する湯量を一度に注湯する第２注湯動作を行わずに、予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行うことにより、浴槽内の水位が基準水位を越えて初めて設定水位と現在水位との差分に相当する湯量を注湯する第２注湯動作を行う。これにより、不必要な注湯によって浴槽内の湯面が設定水位よりも上昇したり浴槽から湯が溢れ出したりするのを防止できる。

また、一実施形態の給湯装置では、
上記第１注湯動作における上記予め設定された湯量は、上記第１注湯動作を数回行うことで上記浴槽内の水位が上記基準水位以上になるように設定されている。

上記実施形態によれば、第１注湯動作を数回行うことで浴槽内の水位が基準水位を越えるように、第１注湯動作の湯量が予め設定されていることによって、時間をかけずに短時間で浴槽内の湯面を基準水位以上の水位にすることが可能になり、注湯運転の時間を短縮できる。

また、一実施形態の給湯装置では、
上記浴槽内の湯を上記循環回路を介して循環させる循環ポンプを備え、
上記制御装置は、
上記注湯運転の開始時に上記注湯制御部によって上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、上記循環ポンプを予め設定された時間動作させる循環ポンプ制御部を有する。

上記実施形態によれば、注湯制御部によって予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、循環ポンプ制御部により循環ポンプを予め設定された時間動作させることによって、循環回路の配管内に滞留した気泡を排出でき、気泡による水位センサの検出誤差を少なくできる。

また、一実施形態の給湯装置では、
上記循環回路内の水流の有無を検知する水流センサを備え、
上記注湯制御部は、
上記注湯運転の開始時に、上記現在水位判定部が上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位が上記基準水位未満であってかつ上記接続口よりも上側であると判定して上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、上記循環ポンプ制御部による上記循環ポンプの動作時に上記水流センサが上記循環回路内に水流があると検知した場合、上記現在水位判定部が上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位が上記基準水位以上であると判定するまで、上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を繰り返す。

上記実施形態によれば、現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位未満であってかつ接続口よりも上側であると判定して予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、循環ポンプ制御部による循環ポンプの動作時に水流センサが循環回路内に水流があると検知した場合、現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位以上であると判定するまで、予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を繰り返す。これにより、浴槽の接続口よりも上側に湯面があることで浴槽内の現在水位が基準水位以上であることが確実に判別できる。さらに、水流センサが循環回路内に水流があると検知することで、給湯回路と循環回路が接続される浴槽の接続口よりも上側に湯面があると判別することが可能になり、浴槽の栓抜けなどで注湯不要な場合に無駄に注湯し続けることを防止できる。

また、一実施形態の給湯装置では、
上記循環回路内の水流の有無を検知する水流センサを備え、
上記注湯制御部は、
上記注湯運転の開始時に、上記現在水位判定部が上記水位センサにより検出された上記浴槽内の現在水位が上記基準水位未満であってかつ上記接続口よりも上側であると判定して上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、上記循環ポンプ制御部による上記循環ポンプの動作時に上記水流センサが上記循環回路内に水流がないと検知した場合、上記注湯運転を終了する。

上記実施形態によれば、現在水位判定部が水位センサにより検出された浴槽内の現在水位が基準水位未満であってかつ接続口よりも上側であると判定して予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、循環ポンプ制御部による循環ポンプの動作時に水流センサが循環回路内に水流がないと検知した場合、注湯運転を終了するので、排水などで注湯不要な場合に無駄に注湯し続けることを防止できる。

以上より明らかなように、この発明によれば、不必要な注湯によって浴槽内の湯面が設定水位よりも上昇したり浴槽から湯が溢れ出したりするのを防止できる給湯装置を実現することができる。

図１はこの発明の実施の一形態のヒートポンプ式の給湯装置の配管系統図である。図２は上記給湯装置の制御装置の風呂湯張り運転の動作を説明するためのフローチャートである。図３は図２に続くフローチャートである。図４は上記給湯装置の制御装置の風呂監視運転の動作を説明するためのフローチャートである。図５は図４に続くフローチャートである。

以下、この発明の給湯装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１はこの発明の実施の一形態のヒートポンプ式の給湯装置の配管系統図を示している。

この給湯装置は、図１に示すように、貯湯タンク１と、上記貯湯タンク１内の水を沸き上げるためのヒートポンプユニット２とを備えている。上記貯湯タンク１の下部に配管Ｌ１の一端を接続し、配管Ｌ１の他端をヒートポンプユニット２の熱交換部２aの一端に接続している。また、上記ヒートポンプユニット２の熱交換部２aの他端を配管Ｌ２の一端に接続し、配管Ｌ２の他端を三方弁１０の入力側に接続している。上記三方弁１０の一方の出力側に配管Ｌ３の一端を接続し、配管Ｌ３の他端を貯湯タンク１の上部に接続している。一方、三方弁１０の他方の出力側に配管Ｌ４の一端を接続し、配管Ｌ４の他端を貯湯タンク１の下部に接続している。上記配管Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３,Ｌ４で貯湯タンク１とヒートポンプユニット２との間の沸き上げ用循環回路を構成している。また、上記配管Ｌ１に沸き上げ用循環ポンプＰ１を配設している。この配管Ｌ１の沸き上げ用循環ポンプＰ１よりも貯湯タンク１側に排水用三方弁２５を配設している。この排水用三方弁２５は、通常、貯湯タンク１の下部と沸き上げ用循環ポンプＰ１と連通させる切換位置になっており、メンテナンスなどにより貯湯タンク１内の水を排水するとき、貯湯タンク１の下部と排水口とを連通させる切換位置に排水用三方弁２５を切り換える。

上記沸き上げ用循環ポンプＰ１により、貯湯タンク１内の湯水を、配管Ｌ１,ヒートポンプユニット２の熱交換部２a,配管Ｌ２,三方弁１０,配管Ｌ３(またはＬ４)を介して循環させる。

次に、上記貯湯タンク１の下部に配管Ｌ１１を介して外部の給水管を接続している。この配管Ｌ１１に、ストレーナ１１と、給水管側から貯湯タンク１側への流れのみを許容する逆止弁１２と、減圧弁１３と、給水管側から貯湯タンク１側への流れのみを許容する逆止弁１４とを上流側から順に配設している。

また、上記貯湯タンク１の上部に配管Ｌ２１の一端を接続し、配管Ｌ２１の他端を風呂用混合弁５の一方の入力側に接続している。上記配管Ｌ２１に、貯湯タンク１側から反対側への流れのみを許容する逆止弁４を配設している。上記風呂用混合弁５の他方の入力側に、分岐配管Ｌ１２の一端を接続し、その分岐配管Ｌ１２の他端を、配管Ｌ１１の減圧弁１３と逆止弁１４との間に接続している。また、上記風呂用混合弁５の出力側に配管Ｌ２２の一端を接続し、配管Ｌ２２の他端を、浴槽３に設けられた接続アダプタ９の給湯口９aに接続している。この配管Ｌ２２の風呂用混合弁５側から順に、流量調整用電磁弁６と、水量センサ７と、風呂用混合弁５側から浴槽３への流れのみを許容する逆止弁８を配設している。

ここで、浴槽３に設けられた接続アダプタ９は、後述する風呂給湯回路(配管Ｌ２１と配管Ｌ２２)および風呂循環回路(配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０(２次側),分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２)が接続された接続口である。

上記流量調整用電磁弁６と水量センサ７と逆止弁８で複合水弁３０を構成している。また、上記配管Ｌ２１と配管Ｌ２２で、貯湯タンク１と浴槽３との間の風呂給湯回路を構成している。

上記接続アダプタ９の追い焚き用吸水口９bに配管Ｌ２４の一端を接続し、配管Ｌ２４の他端を追い焚き用熱交換器２０の２次側の入力に接続している。上記配管Ｌ２４に風呂用循環ポンプＰ３を配設している。また、配管Ｌ２２の逆止弁８よりも下流側に分岐配管Ｌ２３の一端を接続し、分岐配管Ｌ２３の他端を追い焚き用熱交換器２０の２次側の出力に接続している。

上記風呂用循環ポンプＰ３により、浴槽３内の湯水を、配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０(２次側),分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２を介して循環させる。

上記配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０(２次側),分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２で風呂循環回路を構成している。上記流量調整用電磁弁６は、風呂循環回路を介して貯湯タンク１内の温水を浴槽３内に流す経路を開閉する開閉弁である。

また、上記配管Ｌ２１の逆止弁４よりも下流側に分岐配管Ｌ２５の一端を接続し、分岐配管Ｌ２５の他端を追い焚き用熱交換器２０の１次側の入力に接続している。上記追い焚き用熱交換器２０の１次側の出力に配管Ｌ２６の一端を接続し、配管Ｌ２６の他端を貯湯タンク１の上部に接続している。上記配管Ｌ２６に追い焚き用循環ポンプＰ２を配設している。

上記追い焚き用循環ポンプＰ２により、貯湯タンク１内の湯を、配管Ｌ２１,分岐配管Ｌ２５,追い焚き用熱交換器２０(１次側),配管Ｌ２６を介して循環させる。

また、上記貯湯タンク１の上部に配管Ｌ３１の一端を接続し、配管Ｌ３１の他端を給湯用混合弁２２の一方の入力側に接続している。上記配管Ｌ３１に、貯湯タンク１側から給湯用混合弁２２への流れのみを許容する逆止弁２１を配設している。また、風呂用混合弁５の他方の入力側に、分岐配管Ｌ１３の一端を接続し、分岐配管Ｌ１３の他端を、分岐配管Ｌ１２の給湯用混合弁２２の他方の入力側に接続している。上記分岐配管Ｌ１３に、分岐配管Ｌ１２側から給湯用混合弁２２への流れのみを許容する逆止弁２３を配設している。上記給湯用混合弁２２の出力側に配管Ｌ３２の一端を接続し、配管Ｌ３２の他端を給湯部２６(この実施形態では蛇口)に接続している。上記配管Ｌ３２に水量センサ２４を接続している。

また、上記貯湯タンク１には、下側から上側に向かって略等間隔に６つの温度センサＴ１〜Ｔ６を設けている。また、給湯部２６に接続された配管Ｌ３２には、水量センサ２４よりも下流側に給湯温度を検出する温度センサＴ１１を設けている。また、浴槽３に接続された配管Ｌ２４には、浴槽３側の接続アダプタ９と風呂用循環ポンプＰ３との間に、水位センサＬＳと、水流センサの一例としての水流スイッチＳＷと、温度センサＴ１２を接続アダプタ９側から順に設けている。また、配管Ｌ１１の減圧弁１３と逆止弁１４との間かつ配管Ｌ１１に分岐配管Ｌ１２が接続された接続点よりも下流側に、給水温度を検出する温度センサＴ１３を設けている。さらに、浴槽３に接続された配管Ｌ２２の逆止弁８の下流側、かつ、配管Ｌ２２に分岐配管Ｌ２３が接続された接続点よりも上流側に、浴槽３に供給される湯温を検出する温度センサＴ１４を設けている。

さらに、上記ヒートポンプユニット２は、熱交換部２aからの戻り水の出湯温度を検出する出湯温度センサＴ２１と、外気温度を検出する外気温度センサＴ２２とを有する。また、このヒートポンプユニット２は、冷媒として炭酸ガス(ＣＯ_２)を用いており、出湯温度を例えば６５℃〜９０℃の範囲で制御することが可能である。

また、上記給湯装置は、マイクロコンピュータと入出力回路などからなる制御装置１００と、上記制御装置１００との間で信号を送受信するリモートコントローラ２００とを備えている。上記制御装置１００は、温度センサＴ１〜Ｔ１４と水位センサＬＳと水流スイッチＳＷと水量センサ７,２４と出湯温度センサＴ２１と外気温度センサＴ２２およびリモートコントローラ２００からの信号を受けて、ヒートポンプユニット２と沸き上げ用循環ポンプＰ１と追い焚き用循環ポンプＰ２と風呂用循環ポンプＰ３と風呂用混合弁５と給湯用混合弁２２と三方弁１０を制御する。

また、上記制御装置１００は、浴槽３内の水位を判定する水位判定部１００aと、水流スイッチＳＷの検出結果に基づいて風呂循環回路内に流れる水流の有無を判定する水流判定部１００bと、「風呂湯張り運転」などを含む注湯運転を制御する注湯制御部１００cと、沸き上げ用循環ポンプＰ１と追い焚き用循環ポンプＰ２と風呂用循環ポンプＰ３を制御する循環ポンプ制御部１００dとを有する。上記水位判定部１００aと水流判定部１００bで現在水位判定部を構成している。

〔沸き上げ運転〕
上記構成の給湯装置において、ヒートポンプユニット２により貯湯タンク１内の湯を沸き上げる「沸き上げ運転」では、沸き上げ用循環ポンプＰ１を運転して、貯湯タンク１内の湯を、配管Ｌ１,ヒートポンプユニット２の熱交換部２a,配管Ｌ２,三方弁１０,配管Ｌ３(またはＬ４)を介して循環させる。

上記制御装置１００は、沸き上げ運転時にヒートポンプユニット２の出湯温度が目標出湯温度ＴＳになるように、ヒートポンプユニット２を制御する。ここで、目標出湯温度ＴＳは、貯湯タンク１から給湯される湯量などに基づいて制御装置１００で算出される。例えば、使用される湯量が多い場合、目標出湯温度ＴＳは例えば８５℃と高くなり、湯量が少ない場合、目標出湯温度ＴＳは例えば６５℃と低くなる。

次に、貯湯タンク１から風呂の浴槽３内に給湯する「風呂湯張り運転」を行う場合、ユーザーがリモートコントローラ２００を操作して、設定水位と設定温度を自動的に保つ風呂自動運転モードを選択する。この風呂自動運転モードが選択されると、貯湯タンク１から風呂の浴槽３内に給湯する「風呂湯張り運転」を行った後、浴槽３内の湯面水位を設定水位に保つと共に湯温を設定温度に保つように浴槽３内の湯の状態を監視する「風呂監視運転」を行う。

〔風呂湯張り運転〕
上記貯湯タンク１から風呂の浴槽３内に給湯する「風呂湯張り運転」を行う場合、制御装置１００により流量調整用電磁弁６を開いて、貯湯タンク１内の温水が、配管Ｌ２１,風呂用混合弁５,配管Ｌ２２を介して浴槽３内に供給される。このとき、制御装置１００は、風呂用混合弁５を制御して、目標設定温度に基づいて、貯湯タンク１からの温水と外部からの給水とを混合すると共に、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の水位が設定水位になると、流量調整用電磁弁６を閉じる。

図２,図３は上記給湯装置の制御装置１００の「風呂湯張り運転」の動作を説明するためのフローチャートを示している。

まず、「風呂湯張り運転」の動作がスタートすると、図２に示すステップＳ１に進み、循環ポンプ制御部１００dにより風呂用循環ポンプＰ３をオンする。

次に、ステップＳ２に進み、水流スイッチＳＷにより風呂循環回路内の水流の有無を検知する。

次に、ステップＳ３に進み、循環ポンプ制御部１００dにより風呂用循環ポンプＰ３をオフする。

次に、ステップＳ４において、ステップＳ２における水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流ありと水流判定部１００bが判定すると、ステップＳ５に進む。

一方、ステップＳ４において、ステップＳ２における水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流なしと水流判定部１００bが判定すると、ステップＳ９に進み、基準湯量を注湯した後、ステップＳ７に進む。ここで、基準湯量とは、浴槽３内が湯なしの空の状態から基準水位Ｓ₀になる湯量である。

次に、ステップＳ５で水位センサＬＳにより浴槽３内の現在水位Ｓを検出する。

次に、ステップＳ６に進み、水位判定部１００aによりステップＳ１で水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上か否かを判定する。ここで、基準水位Ｓ₀とは、浴槽３に設けられた接続アダプタ９よりも上側に予め設定された水位である。

そして、ステップＳ６で浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると水位判定部１００aが判定すると、ステップＳ７に進み、設定水位Ｓsetと現在水位Ｓとの差分に相当する追加湯量Ｑを算出する。

次に、ステップＳ８に進み、ステップＳ３で算出された追加湯量Ｑを注湯する(第２注湯動作)。この後、図４,図５に示す「風呂監視運転」に進む。

一方、ステップＳ６で浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であると水位判定部１００a判定すると、図３に示すステップＳ１１に進み、追加湯量Ｑを予め設定された湯量Ｑ_１に設定する。

次に、ステップＳ１２に進み、注湯制御部１００cによってステップＳ１１で設定された追加湯量Ｑを注湯する(第１注湯動作)。

次に、ステップＳ１３に進み、循環ポンプ制御部１００dにより風呂用循環ポンプＰ３をオンする。

次に、ステップＳ１４に進み、水流スイッチＳＷにより風呂循環回路内の水流の有無を検知する。

次に、ステップＳ１５に進み、風呂用循環ポンプＰ３をオンしてから予め設定された時間経過した後に風呂用循環ポンプＰ３をオフする。

次に、ステップＳ１６において、ステップＳ１４における水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流ありと水流判定部１１０bが判定すると、ステップＳ１７に進む一方、ステップＳ１４における水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流なしと水流判定部１１０bが判定すると、浴槽３の栓抜けなどの理由で湯張り不要と判断して、「風呂湯張り運転」を終了させる。

次に、ステップＳ１７に進み、水位センサＬＳにより浴槽３内の現在水位Ｓを検出する。

次に、ステップＳ１８に進み、水位判定部１００aによりステップＳ１７で水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上か否かを判定する。

そして、ステップＳ１８で現在水位が基準水位以上であると水位判定部１００aが判定すると、図２に示すステップＳ７に進む一方、現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であると水位判定部１００aが判定すると、ステップＳ１１に戻る。

また、上記基準水位Ｓ₀の設定は次のように行う。すなわち、給湯装置の設置時の試運転において、空の状態の浴槽３に１０リットルずつ注水しながら、風呂用循環ポンプＰ３をオンして風呂循環回路内の水流の有無を確認する。そうして注水を繰り返し、浴槽３内の水面が接続アダプタ９を越えて風呂循環回路内に水流が生じると、水流スイッチＳＷがオンするので、その後に２０リットルを注水し、接続アダプタ９よりも上側に水面を上昇させる。このときの水位センサＬＳにより検出される水位を基準水位Ｓ₀とする。これにより、浴槽３の接続アダプタ９よりも上側に基準水位Ｓ₀が設定される。

〔風呂監視運転〕
上記「風呂湯張り運転」の終了後、浴槽３内の湯の設定水位,設定温度に保つように浴槽３内の湯の状態を監視する「風呂監視運転」において、制御装置１００は、所定の間隔毎に水位センサＬＳにより浴槽３内の現在水位を検出し、流量調整用電磁弁６を制御して、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位が設定水位になるように浴槽３内に注湯を行う。

また、制御装置１００は、所定の間隔毎に風呂用循環ポンプＰ３を動作させて、浴槽３内の湯を風呂循環回路(配管Ｌ２４,追い焚き用熱交換器２０(２次側),分岐配管Ｌ２３,配管Ｌ２２)を介して循環させ、温度センサＴ１２により湯温を検出する。この湯温検出は、上記現在水位の検出と同じタイミングで行うが、異なるタイミングで行ってもよい。

そして、制御装置１００は、追い焚き用循環ポンプＰ２を動作させて、貯湯タンク１内の湯を、配管Ｌ２１,分岐配管Ｌ２５,追い焚き用熱交換器２０(１次側),配管Ｌ２６を介して循環させる。これにより、風呂循環回路を流れる湯を追い焚き用熱交換器２０で加熱して、温度センサＴ１２により検出された湯温が設定温度になるまで、追い焚き用循環ポンプＰ２と風呂用循環ポンプＰ３を動作させる。

上記「風呂監視運転」は、リモートコントローラ２００で停止操作したときか、一定時間が経過したときに終了する。または、上記湯温を設定温度に保つために風呂用循環ポンプＰ３を動作させたときに、水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流なしと検知すると、「風呂監視運転」を終了する。

図４,図５は上記給湯装置の制御装置１００の「風呂監視運転」の動作を説明するためのフローチャートを示している。

まず、「風呂監視運転」の動作がスタートすると、図４に示すステップＳ２１で水位センサＬＳにより浴槽３内の現在水位Ｓを検出する。

次に、ステップＳ２２で現在水位Ｓが(設定水位Ｓset−α)未満であると水位判定部１００aが判定すると、ステップＳ２３に進む一方、現在水位Ｓが(設定水位Ｓset−α)以上であると水位判定部１００aが判定すると、ステップＳ２６に進み、保温運転を行う。

次に、ステップＳ２３に進み、水位判定部１００aによりステップＳ１で水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上か否かを判定する。

そして、ステップＳ２３で浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると水位判定部１００aが判定すると、ステップＳ２４に進む。

次のステップＳ２４では、設定水位Ｓsetと現在水位Ｓとの差分に相当する追加湯量Ｑを算出する。

次に、ステップＳ２５に進み、注湯制御部１００cによってステップＳ３で算出された追加湯量Ｑを注湯する(第２注湯動作)。

そして、ステップＳ２６に進み、保温運転を行った後、ステップＳ２７に進み、風呂監視運転が終了か否かを判定する。

ステップＳ２７で風呂監視運転が終了であると判定すると、この処理を終了する一方、風呂監視運転が終了していないと判定すると、ステップＳ２１に戻る。

一方、ステップＳ２３で浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であると判定すると、図５に示すステップＳ３１に進み、追加湯量Ｑを予め設定された湯量Ｑ_１に設定する。

次に、ステップＳ３２に進み、ステップＳ３１で設定された追加湯量Ｑを注湯する(第１注湯動作)。

次に、ステップＳ３３に進み、循環ポンプ制御部１００dにより風呂用循環ポンプＰ３をオンする。

次に、ステップＳ３４に進み、水流スイッチＳＷにより風呂循環回路内の水流の有無を検知する。

次に、ステップＳ３５に進み、風呂用循環ポンプＰ３をオンしてから予め設定された時間経過した後に風呂用循環ポンプＰ３をオフする。

次に、ステップＳ３６に進み、ステップＳ３４における水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流ありと水流判定部１００bが判定すると、ステップＳ３７に進む一方、ステップＳ３４における水流スイッチＳＷの検知結果が風呂循環回路内の水流なしと水流判定部１００bが判定すると、排水と判別して「風呂監視運転」を終了する。

次に、ステップＳ３７において、水位センサＬＳにより浴槽３内の現在水位Ｓを検出する。

次に、ステップＳ３８に進み、水位判定部１００aによりステップＳ３６で水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上か否かを判定する。

そして、ステップＳ３８で現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると水位判定部１００aが判定すると、図４に示すステップＳ２２に進む一方、現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であると水位判定部１００aが判定すると、ステップＳ３１に戻る。

上記構成の給湯装置によれば、例えば、浴槽３内に残湯がある状態から「風呂湯張り運転」を行う場合、制御装置１００の注湯制御部１００cは、この「風呂湯張り運転」の開始時に、現在水位判定部(水位判定部１００a,水流判定部１００b)が水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であってかつ接続アダプタ９よりも上側であると判定すると、予め設定された湯量Ｑ_１(この実施の形態では１０リットル)を注湯する第１注湯動作を行う。ここで、風呂用循環ポンプＰ３をオンした状態で水流スイッチＳＷが風呂循環回路内に水流ありと検知したとき、水流判定部１００bは、浴槽３内の現在水位Ｓが接続アダプタ９よりも上側であると判断する。

これにより、風呂循環回路内に滞留した気泡を排出できる。そうして、浴槽３内の湯面が基準水位Ｓ₀を越えると、水位判定部１００aが水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると判定し、注湯制御部１００cは、設定水位Ｓsetと現在水位Ｓとの差分に相当する追加湯量Ｑを注湯する第２注湯動作を行うことにより、浴槽３内の湯面を設定水位Ｓsetにする。

また、上記「風呂湯張り運転」が終了した後に「風呂監視運転」を行う場合、制御装置１００の注湯制御部１００cは、この「風呂監視運転」の開始時に現在水位判定部(水位判定部１００a,水流判定部１００b)が、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であってかつ接続アダプタ９よりも上側であると判定すると、予め設定された湯量Ｑ_１を注湯する第１注湯動作を、水位判定部１００aが水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると判定するまで繰り返し行う。

これにより、風呂循環回路内に滞留した気泡を排出できる。そうして、水位判定部１００aが水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると判定すると、注湯制御部１００cは、設定水位Ｓsetと現在水位Ｓとの差分に相当する追加湯量Ｑを注湯する第２注湯動作を行う。

このように、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満で実際よりも低い水位が検出される可能性があるときは、設定水位Ｓsetと現在水位Ｓとの差分に相当する追加湯量Ｑを一度に注湯する第２注湯動作を行わずに、予め設定された湯量Ｑ_１を注湯する第１注湯動作を繰り返すことにより、浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀を越えて初めて設定水位Ｓsetと現在水位Ｓとの差分(Ｓset−Ｓ)に相当する追加湯量Ｑを注湯する第２注湯動作を行うので、不必要な注湯によって浴槽３内の湯面が設定水位Ｓsetよりも上昇したり浴槽３から湯が溢れ出したりするのを防止できる。

また、上記第１注湯動作を数回行うことで浴槽３内の水位が基準水位Ｓ₀を越えるように、第１注湯動作の湯量Ｑ_１が予め設定されていることによって、時間をかけずに短時間で浴槽３内の湯面を基準水位Ｓ₀以上の水位にすることができ、注湯運転の時間を短縮できる。

また、上記制御装置１００の循環ポンプ制御部１００dは、注湯制御部１００cによって予め設定された湯量Ｑ_１を注湯する第１注湯動作を行った後、風呂用循環ポンプＰ３を予め設定された時間動作させることによって、風呂循環回路の配管内に滞留した気泡を排出でき、気泡による水位センサＬＳの検出誤差を少なくできる。

また、上記現在水位判定部(水位判定部１００a,水流判定部１００b)が、水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀未満であってかつ接続アダプタ９よりも上側であると判定して予め設定された湯量Ｑ_１を注湯する第１注湯動作を行った後、水位判定部１００aが水位センサＬＳにより検出された浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であると判定し、かつ、循環ポンプ制御部１００dによる風呂用循環ポンプＰ３の動作時に水流スイッチＳＷ(水流センサ)が風呂循環回路内に水流があると水流判定部１００bが判定するまで、予め設定された湯量Ｑ_１を注湯する第１注湯動作を繰り返す。これにより、水流スイッチＳＷが風呂循環回路内に水流があると検知することで、浴槽３の接続アダプタ９よりも上側に湯面があると判別することが可能になり、浴槽３の接続アダプタ９よりも上側に湯面があることで浴槽３内の現在水位Ｓが基準水位Ｓ₀以上であることが確実に判別できる。

上記実施の形態では、ヒートポンプ式の給湯装置について説明したが、熱源装置はヒートポンプに限らず、他のヒータやボイラなどの熱源装置を備えた給湯装置にこの発明を適用してもよい。

また、上記実施の形態では、水流センサとして水流スイッチＳＷを用いた給湯装置について説明したが、水流センサはこれに限らず、水量を検出するセンサでもよい。

この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。

１…貯湯タンク
２…ヒートポンプユニット
２a…熱交換部
３…浴槽
５…風呂用混合弁
６…流量調整用電磁弁
７,２４…水量センサ
９…接続アダプタ
１３…減圧弁
２０…追い焚き用熱交換器
２２…給湯用混合弁
３０…複合水弁
１００…制御装置
１００a…水位判定部
１００b…水流判定部
１００c…注湯制御部
１００d…循環ポンプ制御部
２００…リモートコントローラ
Ｌ２１,Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４…配管
ＬＳ…水位センサ
Ｐ１…沸き上げ用循環ポンプ
Ｐ２…追い焚き用循環ポンプ
Ｐ３…風呂用循環ポンプ
ＳＷ…水流スイッチ
Ｔ２１…出湯温度センサ
Ｔ２２…外気温度センサ

Claims

浴槽(３)内に湯を供給するための給湯回路(Ｌ２１,Ｌ２２)と、
上記浴槽(３)内の湯を循環させるための循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)と、
上記給湯回路(Ｌ２１,Ｌ２２)または上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)に配設され、上記浴槽(３)内の現在水位を検出する水位センサ(ＬＳ)と、
上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位に基づいて、上記浴槽(３)内の水位が設定水位になるように上記給湯回路(Ｌ２１,Ｌ２２)を介して上記浴槽(３)内に注湯するための注湯運転を制御する制御装置(１００)と
を備え、
上記制御装置(１００)は、
上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位が、上記浴槽(３)に上記給湯回路(Ｌ２１,Ｌ２２)と上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)が接続される接続口(９)よりも上側に予め設定された基準水位未満であってかつ上記接続口(９)よりも上側であるか、上記基準水位以上であるかを判定する現在水位判定部(１００a,１００b)と、
上記注湯運転の開始時に上記現在水位判定部(１００a,１００b)が上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位が上記基準水位未満であってかつ上記接続口(９)よりも上側であると判定すると、予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行う一方、上記注湯運転の開始時または上記第１注湯動作の終了時に、上記現在水位判定部(１００a,１００b)が上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位が上記基準水位以上であると判定すると、上記設定水位と上記現在水位との差分に相当する湯量を注湯する第２注湯動作を行う注湯制御部(１００c)と
を有することを特徴とする給湯装置。
請求項１に記載の給湯装置において、
上記第１注湯動作における上記予め設定された湯量は、上記第１注湯動作を数回行うことで上記浴槽(３)内の水位が上記基準水位以上になるように設定されていることを特徴とする給湯装置。
請求項１または２に記載の給湯装置において、
上記浴槽(３)内の湯を上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)を介して循環させる循環ポンプ(Ｐ３)を備え、
上記制御装置(１００)は、
上記注湯運転の開始時に上記注湯制御部(１００c)によって上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、上記循環ポンプ(Ｐ３)を予め設定された時間動作させる循環ポンプ制御部(１００d)を有することを特徴とする給湯装置。
請求項３に記載の給湯装置において、
上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)内の水流の有無を検知する水流センサ(ＳＷ)を備え、
上記注湯制御部(１００c)は、
上記注湯運転の開始時に、上記現在水位判定部(１００a,１００b)が上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位が上記基準水位未満であってかつ上記接続口(９)よりも上側であると判定して上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、上記循環ポンプ制御部(１００d)による上記循環ポンプ(Ｐ３)の動作時に上記水流センサ(ＳＷ)が上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)内に水流があると検知した場合、上記現在水位判定部(１００a,１００b)が上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位が上記基準水位以上であると判定するまで、上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を繰り返すことを特徴とする給湯装置。
請求項３に記載の給湯装置において、
上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)内の水流の有無を検知する水流センサ(ＳＷ)を備え、
上記注湯制御部(１００c)は、
上記注湯運転の開始時に、上記現在水位判定部(１００a,１００b)が上記水位センサ(ＬＳ)により検出された上記浴槽(３)内の現在水位が上記基準水位未満であってかつ上記接続口(９)よりも上側であると判定して上記予め設定された湯量を注湯する第１注湯動作を行った後、上記循環ポンプ制御部(１００d)による上記循環ポンプ(Ｐ３)の動作時に上記水流センサ(ＳＷ)が上記循環回路(Ｌ２２,Ｌ２３,Ｌ２４,２０)内に水流がないと検知した場合、上記注湯運転を終了することを特徴とする給湯装置。