JP5816641B2 - 風呂装置 - Google Patents

Description

ここで開示する技術は、浴槽に湯を張る風呂装置に関する。ここでいう「浴槽に湯を張る」あるいは「浴槽の湯張り（あるいは単に湯張り）」とは、入浴できるように浴槽に湯を溜めることをいい、浴槽への給湯のみを行うことや、浴槽への給湯と浴槽内の風呂水の沸き上げを行うことや、予め浴槽に存在する風呂水の沸き上げのみを行うことの、いずれをも含むものとする。

特許文献１に、コージェネレーションシステムが開示されている。このコージェネレーションシステムは、熱媒を循環させる熱媒循環経路と、熱媒循環経路を流れる熱媒を加熱可能な発電装置と、熱媒循環経路を流れる熱媒を加熱可能なガス燃焼器とを備える。加熱された熱媒の熱は、給湯、暖房、浴槽の湯張り等に用いることができる。

特開２０１１−２３１６８０号公報

上記したコージェネレーションシステムでは、エネルギー効率の観点から、発電装置を優先して運転し、ガス燃焼器の運転はできる限り控えることが好ましい。そのことから、先ずは浴槽に水を溜め、その後に発電装置のみを運転して沸き上げを行えば、ガス燃焼器の運転を不要にして、エネルギー効率を高めることができる。しかしながら、発電装置が熱媒を加熱する能力（単位時間あたりに熱媒に加えられる熱量）は、ガス燃焼器のそれに対して大きく劣る。そのことから、例えば浴槽の湯張り（特に、沸き上げ）を行うときに、発電装置のみを運転し、ガス燃焼器の運転を禁止すると、湯張りを完了するのに要する所要時間は長くなり、様々な影響を受けて当該所要時間が変動する幅も大きくなる。その結果、湯張りの完了時刻が予め設定された場合（いわゆる予約運転）に、通常の所要時間を加味して湯張り運転を事前に開始しても、その設定時刻までに湯張りを完了できないことがある。

本明細書は、上記の事象を防止又は低減し得る技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、ここで開示する技術では、先ずは第２熱源の運転を禁止する湯張り動作を開始し、設定時刻までに湯張りを完了できないと予測される場合は、第２熱源の使用を許可する別の湯張り動作へ移行する。移行後は、第１熱源と第２熱源の両者を同時に使用することで、風呂水を速やかに沸き上げて、湯張りを早期に完了することができる。なお、第１熱源よりも第２熱源の方が熱媒を加熱する能力が高ければ、第２熱源のみを使用してもよく、必ずしも両熱源を同時に使用する必要はない。設定時刻までに湯張りが完了するのか否かの予測は、例えば、設定時刻までの残り時間とその時の風呂水の温度の関係や、他の熱消費機器による熱媒への熱需要の有無に基づいて行うことができるが、これらに限定されない。湯張り動作の移行の要否を判断するための条件は、実験、計算及び経験等に基づいて、様々に定めることができる。

上記した技術の一側面により、新規で有用な風呂装置を具現化することができる。この風呂装置は、熱媒を循環させる熱媒循環経路と、熱媒循環経路を流れる熱媒を加熱可能な第１熱源及び第２熱源と、熱媒循環経路を流れる熱媒と浴槽の風呂水との間で熱交換を行う熱交換器と、少なくとも第１熱源及び第２熱源の運転を制御して、浴槽に設定温度の湯を設定時刻までに張る第１及び第２の湯張り動作を選択的に実行可能なコントローラを備える。第１の湯張り動作では、風呂水の沸き上げを行う工程の全てで第２熱源の運転が許可され、第２の湯張り動作では、風呂水の沸き上げを行う工程の少なくとも一部で第２熱源の運転が禁止される。そして、コントローラは、第２の湯張り動作の開始時又は実行中において、設定時刻までに湯張りが完了しないと判断される所定の条件が満たされた時に、第１の湯張り動作に移行するように構成されている。

上記した風呂装置では、第２熱源を必要に応じて使用する第１の湯張り動作と、第２熱源の運転を少なくとも部分的に禁止する第２の湯張り動作を、選択的に実施することができる。ここで、第２の湯張り動作では、第２熱源の運転が禁止されることから、第１の湯張り動作よりも湯張りに要する所要時間が長くなる。そこで、第２の湯張り動作を開始時又は実行中において、設定時刻までに湯張りが完了しないと判断される所定の条件が満たされる時は、第１の湯張り動作に移行する。第１の湯張り動作では、第２熱源の運転が許可されるので、風呂水を速やかに沸き上げて、湯張りを設定時刻までに完了することができる。

本技術に係る風呂装置の一実施形態では、コントローラが、第２の湯張り動作の実行中であって設定時刻の第１所定時間前である第１の時点で、風呂水の温度が所定温度に達していなければ、第１の湯張り動作に移行することが好ましい。

上記した実施形態では、設定時刻に近づいた時点（第１の時点）で、風呂水の温度を確認し、それに基づいて設定時刻までに湯張りが完了するのか否かを判断する。具体的には、風呂水の温度が所定温度に達していれば、設定時刻までに湯張りが完了すると判断して、第２の湯張り動作を継続する。一方、風呂水の温度が所定温度に達していなければ、設定時刻までに湯張りが完了しないと判断して、第１の湯張り動作に移行する。それにより、風呂水を速やかに沸き上げて、湯張りを設定時刻までに完了することができる。

上記した実施形態では、前記した所定温度を、湯張りの設定温度と同じ又はそれに近い温度とすることができる。この場合、当該所定温度は、前記した第１所定時間と、第１熱源の加熱能力を考慮して、適宜設定するとよい。ただし、当該所定温度を高い温度に設定するほど、より確実に、設定時刻までに湯張りが完了することを期待できる。そのことから、当該所定温度を、設定温度と同じ温度にすることも有効である。

本技術に係る風呂装置の他の一実施形態では、熱媒循環経路を流れる熱媒が、前記した熱交換器とは別の熱消費機器に共用されるものであってもよい。この場合、コントローラは、設定時刻の第２所定時間前である第２の時点で熱消費機器が運転中でなければ、当該第２の時点で第２の湯張り動作を開始するとよい。一方、当該第２の時点で熱消費機器が運転中であれば、第２の時点以降であって設定時刻の第３所定時間前である第３の時点で、第１の湯張り動作を開始するとよい。

上記した実施形態では、原則として、設定時刻の第２所定時間前である第２の時点で、第２湯張りを開始する。第２所定時間は、第２の湯張り動作の通常の所要時間に基づいて定めることができ、当該所要時間以上であることが好ましい。それにより、通常であれば、設定時刻までに湯張りを完了することができる。しかしながら、熱媒を共用する熱消費機器がその時点で運転中であると、熱媒から得られる熱量が通常よりも少なくなり、湯張りに要する所要時間が長くなり得る。そのことから、第２の時点で熱消費機器が運転中であれば、第２の湯張り動作に代えて、第１の湯張り動作を実施する。第１の湯張り動作では、必要に応じて第２熱源を使用するので、熱消費機器が運転されていても、熱量の不足を避けることができる。加えて、第２熱源の加熱能力が、熱消費機器の熱消費量を上回る場合は、湯張りに要する所要時間を短縮することもできる。従って、第１の湯張り動作は、それに要する所要時間を考慮して、第２の時点よりも、第３の時点で開始することができる。但し、第１の湯張り動作は、第１の湯張り動作と同様に、第２の時点で開始してもよい。そのことから、第３の時点を規定する第３所定時間は、第２所定時間よりも短くすることができるが、第２所定時間と同じ時間であってもよい。

上記に加え、又は、上記に代えて、熱媒を共用する熱消費機器が存在する場合には、コントローラは、第１の湯張り動作の実行中に熱消費機器の運転が開始されたときは、第１の湯張り動作へ移行することも好ましい。

第２の湯張り動作の開始後に、熱消費機器の運転が開始されることも想定される。この場合でも、熱媒から得られる熱量が通常よりも減少して、湯張りの完了が予定より遅れることが予想される。そのことから、別の方策として、第２の湯張り動作の開始後に熱消費機器の運転が開始されたときは、第２の湯張り動作へ移行し、第２熱源の運転を必要に応じて運転しながら、湯張りを継続するとよい。それにより、湯張り動作の実施中に熱消費機器の運転が開始された場合でも、設定時刻までに湯張りを完了することができる。

本技術によると、第１熱源を優先的に運転させ、第２熱源の運転機会を減少させることができる。そのことから、第１熱源は、エネルギー効率に優れたものが好ましく、例えば、ヒートポンプ又は発電装置（即ち、コージェネレーションシステム）であることが好ましい。一方、第２熱源は、エネルギー効率の点では第１熱源より劣るものでもよいが、構造がシンプルで加熱能力に優れた（高出力）のものが好ましく、例えばガス燃焼器であることが好ましい。

実施例の給湯暖房装置の構成を示す図。 実施例の給湯暖房装置のコントローラの構成を示すブロック図。 エコ湯張りの動作の流れを示すフローチャート。

本技術は、第１熱源の熱媒を加熱する能力が、第２熱源の熱媒を加熱する能力よりも低い風呂装置に対して、好適に適用することができる。

本技術は、浴槽の湯張り機能を有する給湯装置に適用することができる。この場合、給湯装置は、熱媒を加熱する第１及び第２熱源に加え、給湯用の水を加熱する第３熱源を有することが好ましい。一例ではあるが、第３熱源は、構造がシンプルで高出力のものが好ましく、例えばガス燃焼器であることが好ましい。但し、本技術の実施形態は、必ずしも給湯用の熱源を有する必要はなく、例えば外部から温水の供給を受けてもよい。

本技術の一実施形態では、コントローラが、第１の湯張り動作（通常湯張り）と第２の湯張り動作（エコ湯張り）を含む、複数種類の湯張り運転を択一的に実行可能であることが好ましい。ここで、第１の湯張り動作は、浴槽へ供給する温水（又は水）の温度を設定温度又はそれに近い温度に設定され、風呂水の沸き上げの際には、必要に応じて第２熱源を運転するものである。一方、第２の湯張り動作は、浴槽へ供給される温水（又は水）の温度が第１の湯張り動作のそれよりも低い温度あるいは特に調整されず、風呂水の沸き上げの際には、第１熱源を運転して第２熱源の運転を禁止するものである。

本技術の一実施形態では、コントローラが、第２の湯張り動作の実行中において、「追い焚き」、「足し湯、「ぬる湯」といった、浴槽の湯量又は湯温を調節する動作を指示する操作がなされたときに、第１の湯張り動作に移行することが好ましい。ユーザが「追い焚き」、「足し湯」、「ぬる湯」等の操作をした場合、ユーザは速やかに入浴することを望んでいると推定される。従って、そのような場合には、必要に応じて第２熱源を使用して、風呂水を早期に沸き上げることが望ましい。

本技術の一実施形態では、熱媒として、水、不凍液、又はその他の流体を採用することができる。

図面を参照しながら、実施例の給湯暖房装置１０について説明する。図１に示すように、給湯暖房装置１０は、コージェネレーションシステム１２（以下、コジェネシステムと略す）と、ガス燃焼ユニット２０と、複数の低温暖房端末７０と、複数の高温暖房端末７２とを備える。

給湯暖房装置１０は、給湯機能及び暖房機能に加えて、浴槽２への湯張り機能を有している。なお、ここでいう湯張りとは、空の浴槽２に風呂水を溜めることに限られず、残り湯のある浴槽２へ必要に応じて給湯（又は給水）し、それを沸き上げることも含まれる。即ち、予め浴槽２に十分な残り湯が存在する場合のように、給湯（又は給水）を行うことなく、風呂水の沸き上げのみを行うことも含まれる。以下の説明では、湯張り機能に係る構成及び動作についてのみ説明し、給湯運転や暖房運転に係る構成及び動作については適宜省略する。

給湯暖房装置１０は、コジェネシステム１２及びガス燃焼ユニット２０で加熱した熱媒を用いて、湯張り機能に係る動作を行う。図１に示すように、給湯暖房装置１０は、コジェネシステム１２からガス燃焼ユニット２０へ熱媒を送る第１熱媒管路６０と、ガス燃焼ユニット２０からコジェネシステム１２へ熱媒を送る第２熱媒管路６２とを備える。これらの管路６０、６２は、コジェネシステム１２とガス燃焼ユニット２０との間で熱媒を循環させる熱媒の循環経路を構成している。なお、第２熱媒管路６２にはコジェネバルブ６６が設けられており、第２熱媒管路６２の中間位置は、バイパスバルブ６４を介して、第１熱媒管路６０の中間位置に接続されている。このような構成により、例えばコジェネシステム１２が運転を中止しているときは、両バルブ６４、６６の開閉を切り替えることにより、コジェネシステム１２をバイパスして、熱媒をガス燃焼ユニット２０へ直接的に戻すことができる。

二つの熱源１２、２０で加熱される熱媒は、浴槽２への湯張りのみでなく、暖房端末７０、７２でも共用される。図１に示すように、給湯暖房装置１０は、ガス燃焼ユニット２０から暖房端末７０、７２へ熱媒をそれぞれ送る暖房熱媒管路８０、８２を備える。暖房熱媒管路８０、８２には、各々の暖房端末７０、７２に対して暖房熱媒バルブ８４、８６が設けられており、運転中にある一又は複数の暖房端末７０、７２へ熱媒が選択的に供給される。各々の暖房端末７０、７２は、床暖房パネル、浴室暖房乾燥機、ファンコンベクタ等であり、熱媒の熱を放熱することによって暖房を行う。暖房端末７０、７２で熱が消費された熱媒は、第２熱媒管路６２を通って、コジェネシステム１２へ送られる。

コジェネシステム１２は、電気と熱を供給する電熱併給システムであって、循環する熱媒を加熱する第１の熱源の一例である。コジェネシステム１２は、電気を発電した時に発生する熱（排熱）によって熱媒を加熱する。コジェネシステム１２の具体的な構造については、特に限定されない。一例ではあるが、本実施例のコジェネシステム１２は、エンジン１４と、エンジン１４によって駆動される発電機１６と、エンジン１４の排熱によって熱媒を加熱する熱交換器１８を備えている。エンジン１４の燃料は、一例ではあるが、可燃性ガスである。本実施例におけるコジェネシステム１２は、熱需要に応じて運転される。そのことから、コジェネシステム１２による排熱を確実に回収するため、コジェネシステム１２は熱媒の循環経路上に設けられた排熱回収ポンプを備えている（図示省略）。

ガス燃焼ユニット２０は、熱媒用バーナ３２と、熱媒循環ポンプ４０と、シスターン３４を備える。シスターン３４には、コジェネシステム１２から伸びる第１熱媒管路６０が接続されている。シスターン３４内の熱媒は、低温熱媒管路３６を通じて、熱媒用バーナ３２に送られる。熱媒用バーナ３２は、熱媒を加熱する第２の熱源の一例であり、可燃性ガスを燃焼し、その燃焼熱によって熱媒を加熱する。熱媒用バーナ３２の内部には、吸熱フィン３２ａが設けられている。吸熱フィン３２ａは、熱媒が流れる管路に固定されており、燃焼熱を吸収して熱媒へ伝達する。熱媒循環ポンプ４０は、低温熱媒管路３６上に設けられており、前述した熱媒循環経路に沿って熱媒を循環させる。なお、熱媒循環ポンプ４０の位置は、熱媒の循環経路上であればよく、特に限定されない。熱媒用バーナ３２及び熱媒循環ポンプ４０は、後述するコントローラ１００（図２参照）によって制御される。

ガス燃焼ユニット２０は、熱媒の温度を測定する低温熱媒温度センサ３８と、高温熱媒温度センサ４２を備える。低温熱媒温度センサ３８は、低温熱媒管路３６に配置されており、熱媒用バーナ３２による加熱前の熱媒の温度を測定する。高温熱媒温度センサ４２は、高温熱媒管路４４に配置されており、熱媒用バーナ３２による加熱後の熱媒の温度を測定する。両温度センサ３８、４２による測定値は、コントローラ１００へ教示される。

ガス燃焼ユニット２０は、風呂水熱交換器５０と、風呂水循環経路５８を備えている。風呂水熱交換器５０は、熱媒と風呂水との間で熱交換を行う熱交換器である。風呂水熱交換器５０の具体的な構造は特に限定されない。風呂水熱交換器５０には、高温熱媒管路４４を通って、熱媒用バーナ３２から熱媒が送られる。高温熱媒管路４４には、コントローラ１００によって開閉される沸き上げバルブ４５が設けられている。風呂水循環経路５８は、浴槽２と風呂水熱交換器５０との間で風呂水を循環させる。風呂水循環経路５８には、風呂水ポンプ５４が設けられている。風呂水ポンプ５４は、コントローラ１００によって制御され、風呂水循環経路５８に沿って風呂水を循環させる。それにより、浴槽２の風呂水は、風呂水熱交換器５０において加熱され、浴槽２へ戻される。

風呂水循環経路５８には、風呂水温度センサ５２と、風呂水位センサ５６が設けられている。風呂水温度センサ５２は、風呂水熱交換器５０の上流側に配置されており、浴槽２の風呂水の温度を測定する。風呂水位センサ５６は、浴槽２の風呂水の水位を測定する。風呂水温度センサ５２及び風呂水位センサ５６による測定値は、コントローラ１００へ教示される。

ガス燃焼ユニット２０は、給湯用バーナ２２を備えている。給湯用バーナ２２は、可燃性ガスを燃焼して、給水経路２４から送られる上水を加熱する。加熱後の温水は、出湯経路２６を通って出湯される。また、加熱後の温水は、風呂給湯経路３０を通って、浴槽２にも給湯可能となっている。出湯経路２６と風呂給湯経路３０の共通区間には、三方混合弁２８と給湯温度センサ２９が設けられている。三方混合弁２８には給水経路２４が接続されている。給湯用バーナ２２と三方混合弁２８は、コントローラ１００よって制御される。また、給湯温度センサ２９の測定温度は、コントローラ１００へ教示される。風呂給湯経路３０には、風呂給湯バルブ４６と、風呂流量センサ４８が設けられている。風呂給湯バルブ４６は、コントローラ１００によって開閉され、風呂給湯経路３０を導通／遮断する。風呂流量センサ４８は、風呂給湯経路３０を流れる温水の流量、即ち、浴槽２への給湯量を測定する。風呂流量センサ４８による測定結果はコントローラ１００へ教示される。

図２は、給湯暖房装置１０が備えるコントローラ１００の構成を示す。図２に示すように、コントローラ１００は、メインコントローラ１０２とインターフェースユニット１０４とコジェネコントローラ１０６とを備える。メインコントローラ１０２は、ガス燃焼ユニット２０に搭載されており、主に、ガス燃焼ユニット２０の動作を制御する。コジェネコントローラ１０６は、コジェネシステム１２に搭載されており、主に、コジェネシステム１２の動作を制御する。メインコントローラ１０２とコジェネコントローラ１０６は、インターフェースユニット１０４を介して接続されており、互いに通信可能となっている。

コントローラ１００はさらに、複数の低温暖房端末コントローラ１１２と、複数の高温暖房端末コントローラ１１４とを備える。これらのコントローラ１１２、１１４は、メインコントローラ１０２に通信可能に接続されている。各々の暖房端末コントローラ１１２、１１４は、メインコントローラ１０２と共に、対応する一又は複数の暖房端末７０、７２を制御する。また、各々の暖房端末コントローラ１１２、１１４は、ユーザのための操作パネルでもあり、対応する一又は複数の暖房端末７０、７２の運転／停止、暖房温度の設定、及びその他の機能（例えばタイマー機能）の設定のために用いられる。

コントローラ１００はさらに、浴室操作パネル１０８と台所操作パネル１１０とを備える。浴室操作パネル１０８と台所操作パネル１１０は、メインコントローラ１０２に通信可能に接続されているとともに、インターフェースユニット１０４を介してコジェネコントローラ１０６にも接続されている。通常、浴室操作パネル１０８は浴室に設置され、台所操作パネル１１０は台所に設置される。ユーザは、浴室操作パネル１０８又は台所操作パネル１１０を操作することによって、コジェネシステム１２及びガス燃焼ユニット２０の主電源のオン／オフ、運転モードの選択、給湯温度の設定、浴槽２への湯張り、湯張りの水位、温度、予約時刻の設定、追い焚き、足し湯、ぬる湯の指示等を行うことができる。

本実施例の給湯暖房装置１０は、ユーザの操作に応じて、「通常湯張り」と、「エコ湯張り」とのいずれかを、選択的に実行することができる。通常湯張りは、風呂の設定温度又はそれに近い温度の温水を浴槽２へ供給し、風呂水の沸き上げを行う際には、熱媒用バーナ３２を運転して、風呂水を設定温度に沸き上げるものである。通常湯張りによると、ガス燃焼ユニット２０の能力を最大限に使用して、湯張りを短時間で行うことができる。一方、「エコ湯張り」とは、風呂の設定温度よりも大幅に低い温度の温水（ここでは給湯可能な最低温度）を浴槽２へ供給し、第１熱源を運転するとともに第２熱源の運転は原則的に禁止して、風呂水を設定温度に沸き上げるものである。エコ湯張りによると、湯張りに要する所要時間は長くなるが、コジェネシステム１２を優先的に使用することで、エネルギー効率を高めることができる。以下では、本実施例の特徴的な機能である「エコ湯張り」について詳細に説明する。

図３は、エコ湯張り動作において、コントローラ１００が実行する処理の流れを示すフローチャートである。コントローラ１００は、ユーザによってエコ湯張りが指示されたときに、エコ湯張り動作に係る処理を実行する。前述したように、給湯暖房装置１０は、湯張り動作の予約運転が可能であり、湯張りの完了を希望する時刻として、予約時刻が設定可能となっている。ユーザは、エコ湯張りを指示する際に、必要に応じて予約時刻を設定することができる。

ユーザがエコ湯張りを指示すると、コントローラ１００は、湯張りを完了する目標時刻を設定する（Ｓ１０）。この処理では、ユーザによって予約時刻が設定されている場合、その予約時刻が目標時刻として設定される。一方、予約時刻が設定されてない場合は、エコ湯張りが指示された時点から９０分後の時点が目標時刻として設定される。以下、設定された目標時刻を、単に設定時刻という。この９０分という時間は、エコ湯張りの通常の所要時間に基づいて定められており、当該所要時間以上に設定されている。なお、本実施例の給湯暖房装置１０は、通常、エコ湯張りによる湯張りを６０分以内で完了することができる。

コントローラ１００は、設定時刻の９０分前の時点（第２の時点）になるまで待機する（Ｓ１２）。なお、予約運転でない場合は、直ちに次の処理（Ｓ１４）へ進むことになる。この９０分という時間（第２所定時間）は、先に説明したのと同様に、エコ湯張りの通常の所要時間に基づいて定められており、当該所要時間以上に設定されている。設定時刻の９０分前の時点になると（Ｓ１２でＹＥＳ）、コントローラ１００は、暖房端末７０、７２が運転中であるのか否かを判別する（Ｓ１４）。暖房端末７０、７２が運転中でない場合（ＮＯ）、コントローラ１００は、ステップＳ１６の処理へ進み、エコ湯張り動作を開始する。一方、暖房端末７０、７２が運転中である場合は（ＹＥＳ）、ステップＳ３２の処理へ進み、通常湯張りを実施する。

給湯暖房装置１０は、原則として、設定時刻の９０分前の時点で、エコ湯張り動作を開始する。それにより、通常であれば、設定時刻までに湯張りを完了することができる。しかしながら、給湯暖房装置１０は、暖房端末７０、７２を備えており、熱媒がそれらの暖房端末７０、７２との間で共用されている。従って、暖房端末７０、７２が運転中であると、熱媒の熱が暖房端末７０、７２でも消費され、湯張りに使用できる熱量が通常よりも少なくなる。この場合、湯張りに要する所要時間が予定より長引くことが予想される。そのことから、給湯暖房装置１０では、エコ湯張りを開始すべき時点で暖房端末７０、７２が運転中のときは、エコ湯張りに代えて通常湯張りを実施して、湯張りの完了が設定時刻に対して遅れることを防止する。

なお、通常湯張りは、コジェネシステム１２だけでなく、給湯用バーナ２２や熱媒用バーナ３２を使用するので、エコ湯張りに比べて短時間で湯張りを完了することができる。そのことから、通常湯張りを実施する場合は、設定時刻の３０分前の時点（第３の時点）まで待機し、その後に通常湯張りを実施する（Ｓ３２）。この３０分という時間は、通常湯張りの通常の所要時間に基づいて定められており、当該所要時間以上に設定されている。

先ず、暖房端末７０、７２が運転中でないとして、エコ湯張りについて説明する。エコ湯張りでは、熱源としてコジェネシステム１２を主に使用し、給湯用バーナ２２や熱媒用バーナ３２の使用を控えて、エネルギー効率の高い湯張りを行う。先ず、風呂水位センサ５６の測定値に基づいて、浴槽２の水位が設定水位以上であるのか否かが判別し（Ｓ１６）、浴槽２の水位が設定水位未満であれば（ＮＯ）、浴槽２の水位が設定水位となるまで浴槽２に温水を供給する（Ｓ１８）。このときの給湯温度は、風呂の設定温度よりも大幅に低く設定され、本実施例では３３℃に設定される。浴槽２への給湯は、給湯用バーナ２２を運転し、風呂給湯バルブ４６を開くことによって行われる。さらに、給湯温度センサ２９による測定温度に基づいて、給湯用バーナ２２の出力と三方混合弁２８の開度（即ち、上水の混合量）を調節し、温水の温度を当該給湯温度に調節する。なお、給湯温度は３３℃に限られず、他の温度であってもよい。あるいは、給湯用バーナ２２を運転することなく、未加熱の水を浴槽２へ給水してもよい。また、浴槽２に設定水位以上の残り湯が存在する場合は、給湯を行う必要はない。即ち、給湯を伴わない湯張り動作が実施される。

浴槽２に設定水位以上の風呂水が溜まると（Ｓ１６でＹＥＳ）、風呂水の沸き上げが開始される（Ｓ２０）。この沸き上げでは、コジェネシステム１２を運転する一方で、熱媒用バーナ３２の運転は禁止される。即ち、コジェネシステム１２のみを熱源として、風呂水の沸き上げが行わる。風呂水の沸き上げは、風呂水の温度が設定温度となるまで継続される（Ｓ２８）。但し、コジェネシステム１２からの排熱量は、熱媒用バーナ３２の発熱量に比べて大幅に少ないので、風呂水の沸き上げに要する所要時間は比較的に長くなり、様々な影響を受けて当該所要時間が変動する幅も大きくなる。

例えば、気温が低いときは、外部への放熱量が増大することによって、風呂水の沸き上げに要する所要時間は長くなる。従って、このような場合は、湯張りの完了が設定時刻に間に合わないことが想定される。そこで、コントローラ１００は、設定時刻の３０分前の時点（第１の時点）において、沸き上げが完了していないとき（即ち、風呂水の温度が設定温度に達していないとき）は、熱媒用バーナ３２を使用する通常湯張りの動作へ移行する（Ｓ２２でＹＥＳ）。それにより、風呂水の沸き上げを早期に完了させ、設定時刻までの湯張りの完了を図る。ここで、３０分という時間（第１所定時間）は、通常湯張りの通常の所要時間に基づいて定められており、当該所要時間以上に設定されている。あるいは、風呂水の沸き上げがある程度まで進行していることを考慮して、当該第１所定時間を通常湯張りの所要時間よりも短い時間としてもよい。

あるいは、エコ湯張りの動作中に、暖房端末７０、７２の運転が開始されることもある。暖房端末７０、７２の運転が開始されると、湯張りに使用できる熱量が通常よりも少なくなり、風呂水の沸き上げに要する所要時間は長くなる。従って、このような場合も、湯張りの完了が設定時刻に間に合わないことが想定される。そこで、コントローラ１００は、風呂水の沸き上げ中に暖房端末７０、７２の運転が開始されたときは、熱媒用バーナ３２を使用する通常湯張りの動作へ移行する（Ｓ２４でＹＥＳ）。それにより、不足する熱量を補完して、設定時刻までの湯張りの完了を図る。

上記に加え、コントローラ１００は、ユーザから次のような操作が行われた時にも、エコ湯張りを中止して、通常湯張りへ移行する（Ｓ２６でＹＥＳ）。例えば、「追い焚き」、「足し湯」、「ぬる湯」といった、浴槽２の湯量又は湯温を調節する動作を指示する操作が行われると、コントローラ１００は、エコ湯張りを中止して、通常湯張りへ移行する。それらの操作がなされた場合、ユーザは速やかに入浴することを望んでいると推定される。従って、そのような場合には、加熱能力に優れる熱媒用バーナ３２を使用し、風呂水を速やかに沸き上げて、湯張りを早期に完了させる。あるいは、ユーザが通常湯張りへの変更を指示する操作をした場合も、コントローラ１００は、エコ湯張りを中止して、通常湯張りへ移行する。

図３では図示されていないが、上記したＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の各処理は、浴槽２へ温水を給湯する工程中（Ｓ１６、Ｓ１８）においても、同様に実行することができる。即ち、コントローラ１００は、エコ湯張りの動作中に上記した事象が発生した場合に、エコ湯張りを中止して、通常湯張りへ移行するとよい。この場合、給湯用バーナ２２を運転して、高温の温水を浴槽２へ給湯することによって、湯張りをより短時間で完了することができる。

次に、通常湯張りの動作について説明する。上述した様々な理由によって、エコ湯張りから通常湯張りへ移行すると、コントローラ１００は、浴槽２の水位が設定水位以上であるのか否かを判別し（Ｓ３６）、浴槽２の水位が設定水位未満であれば（ＮＯ）、浴槽２の水位が設定水位となるまで浴槽２に温水を供給する（Ｓ３８）。このときの給湯温度は、エコ湯張りにおける給湯温度（Ｓ１８）よりも高く、湯張りの設定温度又はそれに近い温度に設定される。なお、ステップＳ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の処理から移行した場合は、これらのステップＳ３６、Ｓ３８の処理をスキップして、次のステップＳ４０の処理から開始してもよい。

浴槽２に設定水位以上の風呂水が溜まると（Ｓ３６でＹＥＳ）、風呂水の沸き上げが開始される（Ｓ４０）。この沸き上げでは、コジェネシステム１２と熱媒用バーナ３２の両者が同時に運転される。即ち、コジェネシステム１２と熱媒用バーナ３２の両者を熱源として、風呂水の沸き上げが行わる。なお、熱媒用バーナ３２のみを運転してもよい。風呂水の沸き上げは、風呂水の温度が設定温度となるまで継続され（Ｓ４８）、風呂水の温度が設定温度となると（ＹＥＳ）、湯張りが完了する。ここで、エコ湯張りから通常湯張りへ移行した場合、設定時刻に対して比較的に早く湯張りが完了する場合がある。この場合は、コジェネシステム１２を使用して、風呂水を保温する運転を設定時刻まで適宜行うとよい。熱媒用バーナ３２を使用してもよいが、コジェネシステム１２のみを使用することで、エネルギー効率を高めることができる。ここで、コントローラ１００は、風呂水の沸き上げの開始（Ｓ４０）に先立って、浴槽２の風呂水の温度を確認し、風呂水の温度が設定温度であれば、そのまま湯張りの動作を終了してもよい。このような場合は、通常湯張りであっても、熱媒用バーナ３２は運転されない。

以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、給湯暖房装置１０は、コジェネシステム１２に代えて、ヒートポンプ又はその他の種類の熱源を採用することもできる。この場合、エネルギー効率に優れた熱源や、再生可能エネルギーを使用する熱源を採用することが有効である。本技術によると、長時間に亘る風呂水の沸き上げを行うことができるので、加熱能力が非常に低い熱源であっても採用することができる。

湯張りに要する所要時間は、通常湯張りとエコ湯張りのいずれであっても、例えば気温、水温、浴槽のサイズ等といった様々な条件に応じて変動する。そのことから、給湯暖房装置１０が気温の測定センサを備え、コントローラ１００は、図３のステップＳ２２で用いる第１所定時間、ステップＳ１２で用いる第２所定時間、ステップＳ３２で用いる第３所定時間の少なくとも一つを、測定された気温に応じて調整することも好ましい。あるいは、湯張りに要する所要時間は、給水経路２４から供給される水温によっても変動し得るので、給湯暖房装置１０が給水経路２４を流れる水温の測定センサを備え、コントローラ１００は、第１所定時間、第２所定時間、及び第３所定時間を、測定された水温に応じて調整することも好ましい。あるいは、コントローラ１００が浴槽のサイズを記憶しており、記憶している浴槽のサイズに応じて第１〜第３所定時間を調整することも好ましい。これらの場合、コントローラ１００は、気温又は水温が低いときほど、また、浴槽のサイズが大きいときほど、第１〜第３所定時間を長くすることが好ましい。なお、具体的な調整の態様については、給湯暖房装置１０の構造等にもよることから、実験又はシミュレーションの結果に基づいて適宜定めることが好ましい。

エコ湯張りでは、風呂水の沸き上げを行う工程の全てにおいて、熱媒用バーナ３２（第２熱源）の運転を禁止してもよいし、風呂水の沸き上げを行う工程の一部において、熱媒用バーナ３２（第２熱源）の運転を禁止してもよい。例えば、風呂水の温度がある温度未満のときは熱媒用バーナ３２（第２熱源）の運転を許可し、風呂水の温度がある温度未以上のときは熱媒用バーナ３２（第２熱源）の運転を禁止してもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：浴槽
１０：給湯暖房装置
１２：コージェネレーションシステム（コジェネシステム）
１６：発電機
２０：ガス燃焼ユニット
２２：給湯用バーナ
３０：風呂給湯経路
３２：熱媒用バーナ
５０：風呂水熱交換器
５２：風呂水温度センサ
５４：風呂水ポンプ
５６：風呂水位センサ
５８：風呂水循環経路
１００：コントローラ
１０２：メインコントローラ
１０４：インターフェースユニット
１０６：コジェネコントローラ

Claims (5)

1. 熱媒を循環させる熱媒循環経路と、
   前記熱媒循環経路を流れる熱媒を加熱可能な第１熱源及び第２熱源と、
   前記熱媒循環経路を流れる熱媒と浴槽の風呂水との間で熱交換を行う熱交換器と、
   少なくとも前記第１熱源及び前記第２熱源の運転を制御して、前記浴槽に設定温度の湯を設定時刻までに張る第１及び第２の湯張り動作を選択的に実行可能なコントローラを備え、
   前記第１の湯張り動作では、風呂水の沸き上げを行う工程の全てで前記第２熱源の運転が許可され、
   前記第２の湯張り動作では、風呂水の沸き上げを行う工程の少なくとも一部で前記第２熱源の運転が禁止され、
   前記熱媒循環経路を流れる熱媒は、前記熱交換器とは別の熱消費機器にも共用されており、
   前記コントローラは、
   前記設定時刻の第２所定時間前である第２の時点で前記熱消費機器が運転中でなければ、当該第２の時点で前記第２の湯張り動作を開始し、
   当該第２の時点で前記熱消費機器が運転中であれば、前記第２の時点以降であって前記設定時刻の第３所定時間前である第３の時点で、前記第１の湯張り動作を開始し、
   前記第２の湯張り動作の開始時又は実行中において、設定時刻までに湯張りが完了しないと判断される所定の条件が満たされる時に、前記第１の湯張り動作に移行する、
   風呂装置。
2. 熱媒を循環させる熱媒循環経路と、
   前記熱媒循環経路を流れる熱媒を加熱可能な第１熱源及び第２熱源と、
   前記熱媒循環経路を流れる熱媒と浴槽の風呂水との間で熱交換を行う熱交換器と、
   少なくとも前記第１熱源及び前記第２熱源の運転を制御して、前記浴槽に設定温度の湯を設定時刻までに張る第１及び第２の湯張り動作を選択的に実行可能なコントローラを備え、
   前記第１の湯張り動作では、風呂水の沸き上げを行う工程の全てで前記第２熱源の運転が許可され、
   前記第２の湯張り動作では、風呂水の沸き上げを行う工程の少なくとも一部で前記第２熱源の運転が禁止され、
   前記熱媒循環経路を流れる熱媒は、前記熱交換器とは別の熱消費機器にも共用されており、
   前記コントローラは、前記第２の湯張り動作の開始時又は実行中において、設定時刻までに湯張りが完了しないと判断される所定の条件が満たされる時に、前記第１の湯張り動作に移行するとともに、前記第２の湯張り動作の実行中に前記熱消費機器の運転が開始されたときも、前記第１の湯張り動作へ移行する、
   風呂装置。
3. 前記コントローラは、前記第２の湯張り動作の実行中であって、前記設定時刻の第１所定時間前である第１の時点で、前記風呂水の温度が所定温度に達していなければ、前記第１の湯張り動作に移行する、請求項１又は２に記載の風呂装置。
4. 前記所定温度は前記設定温度と同じ温度である、請求項３に記載の風呂装置。
5. 前記第１熱源はヒートポンプ又は発電装置であり、前記第２熱源はガス燃焼器である、請求項１から４のいずれか一項に記載の風呂装置。

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