JP5888736B2 - 給湯器におけるモニタシステム - Google Patents

Description

本発明は、浴室の浴槽以外の給湯部に給湯する給湯運転と、浴槽に給湯する湯張り運転とが可能な給湯器におけるモニタシステムに関する。

従来、給湯器におけるモニタシステムとして、給湯器による実際の給湯量を予め設定した基準給湯量と比較し、実際の給湯量が基準給湯量を上回った場合に、給湯器のリモコンに表示する出湯中情報の表示態様を変更して、湯を使い過ぎであることを使用者に報知し、省エネの意識を使用者に植え付けるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、入浴する場合に、シャワーで済ませるのか、湯張りするのか、どちらが省エネであるかは、シャワーの水量、温度、シャワー時間、入浴する人数等によって変化し、一義的に決定することはできない。そのため、シャワー入浴時に、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを使用者に分かりやすく表示できれば、省エネ意識の高い使用者にとって非常に利便性があるが、このようなモニタシステムは未だ開発されていない。

特開２００６−２５８３３８号公報

本発明は、以上の点に鑑み、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを使用者に分かりやすく表示できるようにした給湯器におけるモニタシステムを提供することをその課題としている。

上記課題を解決するために、本願の第１発明は、浴室の浴槽以外の給湯部に給湯する給湯運転と、浴槽に給湯する湯張り運転とが可能な給湯器におけるモニタシステムであって、湯張り運転で消費されるエネルギー量を基準消費量として記憶する基準消費量記憶手段と、給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費エネルギー量を把握する消費量把握手段と、消費量把握手段で把握した単位時間当り消費エネルギー量を積算した値である給湯消費量を記憶する給湯消費量記憶手段と、消費量把握手段で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量で給湯運転を行った場合に、給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間を算出する演算手段と、演算手段で算出された残り時間を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

また、本願の第２発明は、浴室の浴槽以外の部分に給湯する給湯運転と、浴槽に給湯する湯張り運転とが可能な給湯器におけるモニタシステムであって、湯張り運転で消費されるエネルギー量の金額換算値と水量の金額換算値との合計値を基準消費量として記憶する基準消費量記憶手段と、給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費エネルギー量と単位時間当り消費水量を把握する消費量把握手段と、消費量把握手段で把握した単位時間当り消費エネルギー量の金額換算値と単位時間当り消費水量の金額換算値との合計値を積算した値である給湯消費量を記憶する給湯消費量記憶手段と、消費量把握手段で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量及び単位時間当り消費水量で給湯運転を行った場合に、給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間を算出する演算手段と、演算手段で算出された残り時間を表示する表示手段とを備えることを特徴とする。

第１発明によれば、シャワー入浴時に、湯張り運転で消費されるエネルギー量（基準消費量）と給湯運転でそれまでに消費されたエネルギー量（給湯消費量）との差を、その後に給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間として表示できるため、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを使用者に分かりやすく、且つ、心理的に強いインパクトを持って報知できる。更に、シャワーの水量、温度の変更等の給湯運転の状況変化（現時点での消費エネルギー量の変化）で残り時間が変化するため、シャワー入浴中の使用者にリアルタイムで省エネ化の努力を促すことができる。

また、第２発明によれば、消費エネルギー量に消費水量を加味した消費量に基づいて、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否か及び経済的であるか否かを報知できる。尚、エネルギー量と水量は単位が異なるため単純に加算できないが、エネルギー量の金額換算値と水量の金額換算値とを合計することにより、消費エネルギー量に消費水量を加味した消費量として取り扱うことができる。

また、本発明（第１発明及び第２発明）において、演算手段での演算に用いる基準消費量は、基準消費量記憶手段に記憶されている基準消費量を入浴する人数で除算した値であることが望ましい。これによれば、入浴者が複数いる場合でも、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを一人当りの消費量に基づいて演算して報知できる。

尚、基準消費量記憶手段に記憶されている基準消費量は、湯張り設定水量及び湯張り設定温度を含む湯張り運転の設定パラメータに基づいて演算された値と、湯張り運転を行ったときの実測値との何れであってもよい。

本発明の実施形態のモニタシステムの全体構成を示す模式図。 図１のモニタシステムの制御ブロック図。 基準消費量、給湯消費量及び残り時間の関係の一例を示すグラフ。

図１を参照して、１は家屋の浴室、２は給湯器を示している。浴室１には、浴槽３と、シャワー及びカランから成る浴槽３以外の給湯部４が配置されている。給湯器２は、図示省略するが、ガスバーナで加熱される熱交換器を備えており、湯張り回路２ａを介して浴槽３に給湯する湯張り運転と、給湯部４に給湯する給湯運転とが可能である。

給湯器２は、更に、その作動を制御するコントローラ５を備えており、このコントローラ５と双方向通信可能に接続された表示手段たるリモコン６が浴室１に配置されている。リモコン６は、給湯運転の設定パラメータである給湯温度や、湯張り運転の設定パラメータである湯張り設定水量、湯張り設定温度及び保温時間や、入浴人数等のパラメータを入力する情報入力手段を備えている。そして、リモコン６に入力されたパラメータがコントローラ５に設けられたパラメータ記憶手段５１に記憶され（図２参照）、これらパラメータに基づいて給湯器２が制御される。

コントローラ５は、更に、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを表示するために、図２に示す如く、１回の湯張り運転で消費されるエネルギー量（ガス量）を基準消費量として記憶する基準消費量記憶手段５２と、給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費エネルギー量を把握する消費量把握手段５３と、消費量把握手段５３で把握した単位時間当り消費エネルギー量を積算した値である給湯消費量を記憶する給湯消費量記憶手段５４と、消費量把握手段５３で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量で給湯運転を行った場合に、給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間を算出する演算手段５５と、演算手段５５で算出された残り時間をリモコン６に表示させる表示制御手段５６とを備えている。

基準消費量記憶手段５２に記憶する基準消費量は、パラメータ記憶手段５１に記憶されている湯張り設定水量及び湯張り設定温度を含む湯張り運転の設定パラメータに基づいて演算された値と、実際に湯張り運転を行ったときの実測値との何れであってもよい。尚、基準消費量を実測値にする場合は、複数回の湯張り運転の実測値の平均値を基準消費量とすることが望ましい。また、基準消費量は、湯張り運転で消費されるエネルギー量に追い焚き、足し湯で消費されるエネルギー量を加えたものであってもよい。

給湯器２は、バーナへの供給ガス量を給湯負荷に応じて増減制御するガス比例弁を備えており、消費量把握手段５３は、ガス比例弁に通電する比例弁電流から各時点での単位時間当りの消費ガス量、即ち、消費エネルギー量を把握し、この単位時間当り消費エネルギー量を逐次積算して、その積算値を給湯消費量として給湯消費量記憶手段５４に記憶する。

演算手段５５は、基準消費量記憶手段５２に記憶されている基準消費量をＧＮ、現時点で給湯消費量記憶５４に記憶されている給湯消費量をＧＳ、消費量把握手段５３で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量をｄＧとして、上記残り時間Ｔを下記（１）式、
Ｔ＝（ＧＮ−ＧＳ）／ｄＧ…（１）
で算出する。尚、単位時間当り消費エネルギー量の少しの変化で残り時間Ｔが変動することを抑制するため、（１）式で用いるｄＧは、直近所定時間（例えば、５秒）の単位時間当り消費エネルギー量を平均した値とすることが望ましい。また、給湯停止中はｄＧ＝０になって、（１）式で求める残り時間Ｔが無限大になってしまう。そこで、給湯停止中の残り時間Ｔは、給湯停止直前に算出された残り時間に等しいと看做すことにしている。

表示制御手段５６は、シャワー入浴する入浴者が湯張り入浴との比較を表示することをリモコン６で指示したときに、演算手段５５で演算された残り時間Ｔをリモコン６に表示させる。

尚、入浴者が複数いる場合は、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを一人当たりの消費量に基づいて演算できるように、演算手段５５での演算に用いる基準消費量ＧＮは、基準消費量記憶手段５２に記憶されている基準消費量を入浴する人数で除算した値とする。また、２番目以降の入浴者のシャワー入浴に際し、残り時間Ｔのカウントダウンがそれより先の入浴者のシャワー入浴で算出された残り時間から開始されることを防止するため、浴室１からの入浴者の退出が図示省略したセンサで検出される度に、給湯消費量記憶手段５４に記憶されている給湯消費量ＧＳを零リセットする。

但し、複数の入浴者がシャワー入浴したときのトータルの給湯消費量と基準消費量とを比較することが要求されることもある。この場合は、浴室１から入浴者が退出しても給湯消費量記憶手段５４に記憶されている給湯消費量ＧＳを零リセットせず、更に、基準消費量記憶手段５２に記憶されている基準消費量をそのまま演算手段５５での演算に用いる基準消費量ＧＮとすればよい。

図３は、基準消費量ＧＮ、給湯消費量ＧＳ及び残り時間Ｔの関係の一例を示している。図３に示す例では、給湯消費量ＧＳを表す線の勾配から明らかなように、ｔ１〜ｔ２の期間は単位時間当り消費エネルギー量ｄＧを大きくした状態で給湯運転が行われ、ｔ２〜ｔ３の期間は給湯運転が停止され、ｔ３〜ｔ４の期間はシャワーの水量を絞るか給湯温度を下げて単位時間当り消費エネルギー量ｄＧを比較的小さくした状態で給湯運転が行われ、ｔ４〜ｔ５の期間は単位時間当り消費エネルギー量ｄＧを更に小さくした状態で給湯運転が行われ、ｔ５以後の期間は消費エネルギー量ｄＧを大きくした状態で給湯運転が行われている。そして、ｔ６の時点で給湯消費量ＧＳが基準消費量ＧＮに達して、残り時間Ｔが０になっている。

本実施形態によれば、シャワー入浴時に、湯張り運転で消費されるエネルギー量（基準消費量）と給湯運転でそれまでに消費されたエネルギー量（給湯消費量）との差を、その後に給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間として表示できる。そのため、湯張り入浴に比しシャワー入浴の方が省エネであるか否かを使用者に分かりやすく、且つ、心理的に強いインパクトを持って報知できる。更に、シャワーの水量、温度の変更等の給湯運転の状況変化（現時点での消費エネルギー量の変化）で残り時間が変化するため、シャワー入浴中の使用者にリアルタイムで省エネ化の努力を促すことができる。

ところで、上記実施形態では、基準消費量及び給湯消費量を消費エネルギー量のみから求めているが、基準消費量及び給湯消費量を消費エネルギー量に消費水量を加味して求めてもよい。

この場合、基準消費量記憶手段５２は、１回の湯張り運転で消費されるエネルギー量の金額換算値（消費ガス量×ガス単価）と水量の金額換算値（消費水量×水単価）との合計値を基準消費量ＧＮ´として記憶するように構成される。尚、エネルギー量と水量は単位が異なるため単純に加算できないが、エネルギー量の金額換算値と水量の金額換算値とを合計することにより、消費エネルギー量に消費水量を加味した消費量として取り扱うことができる。

また、消費量把握手段５３は、上記実施形態と同様に給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費エネルギー量を比例弁電流から把握すると共に、給湯器２への通水量を検出する図示省略した水量センサからの信号に基づいて、給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費水量を把握するように構成される。そして、消費量把握手段５３で把握した単位時間当り消費エネルギー量の金額換算値と単位時間当り消費水量の金額換算値との合計値を積算した値である給湯消費量ＧＳ´を給湯消費量記憶手段５４に記憶させる。

演算手段５５は、消費量把握手段５３で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量の金額換算値と単位時間当り消費水量の金額換算値との合計値をｄＧ´として、残り時間Ｔを下記（２）式、
Ｔ＝（ＧＮ´−ＧＳ´）／ｄＧ´…（２）
で算出する。

この残り時間Ｔをリモコン６で表示すれば、湯張り入浴に対しシャワー入浴の方が省エネか否かを報知できるだけでなく、経済的であるか否かも報知できることになり、経済性を重要視する使用者にとって利便性が高い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態の給湯器２は、ガスをエネルギー源とするものであるが、電気や石油をエネルギー源とする給湯器を用いる場合にも同様に本発明を適用できる。

１…浴室、２…給湯器、３…浴槽、４…給湯部、５…コントローラ、５２…基準消費量記憶手段、５３…消費量把握手段、５４…給湯消費量記憶手段、５５…演算手段、６…リモコン（表示手段）。

Claims (5)

1. 浴室の浴槽以外の給湯部に給湯する給湯運転と、浴槽に給湯する湯張り運転とが可能な給湯器におけるモニタシステムであって、
   湯張り運転で消費されるエネルギー量を基準消費量として記憶する基準消費量記憶手段と、
   給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費エネルギー量を把握する消費量把握手段と、
   消費量把握手段で把握した単位時間当り消費エネルギー量を積算した値である給湯消費量を記憶する給湯消費量記憶手段と、
   消費量把握手段で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量で給湯運転を行った場合に、給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間を算出する演算手段と、
   演算手段で算出された残り時間を表示する表示手段とを備えることを特徴とする給湯器におけるモニタシステム。
2. 浴室の浴槽以外の部分に給湯する給湯運転と、浴槽に給湯する湯張り運転とが可能な給湯器におけるモニタシステムであって、
   湯張り運転で消費されるエネルギー量の金額換算値と水量の金額換算値との合計値を基準消費量として記憶する基準消費量記憶手段と、
   給湯運転で消費される各時点での単位時間当り消費エネルギー量と単位時間当り消費水量を把握する消費量把握手段と、
   消費量把握手段で把握した単位時間当り消費エネルギー量の金額換算値と単位時間当り消費水量の金額換算値との合計値を積算した値である給湯消費量を記憶する給湯消費量記憶手段と、
   消費量把握手段で把握した現時点での単位時間当り消費エネルギー量及び単位時間当り消費水量で給湯運転を行った場合に、給湯消費量が基準消費量に達するまでにかかる残り時間を算出する演算手段と、
   演算手段で算出された残り時間を表示する表示手段とを備えることを特徴とする給湯器におけるモニタシステム。
3. 前記演算手段での演算に用いる基準消費量は、前記基準消費量記憶手段に記憶されている基準消費量を入浴する人数で除算した値であることを特徴とする請求項１又は２記載の給湯器におけるモニタシステム。
4. 前記基準消費量記憶手段に記憶されている基準消費量は、湯張り設定水量及び湯張り設定温度を含む湯張り運転の設定パラメータに基づいて演算された値であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の給湯器におけるモニタシステム。
5. 前記基準消費量記憶手段に記憶されている基準消費量は、湯張り運転を行ったときの実測値であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の給湯器におけるモニタシステム。

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