JP6070165B2 - 給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽水を所望の温度で保温する機能を備えた給湯機に関する。

近年では、省エネルギ化についての社会的な関心が高くなっているため、給湯機においても、使用者の利便性及び安全性を確保しつつ、各機能の省エネルギ化を促進したいという要求がある。ここで、入浴に関する機能を例に挙げて説明すると、給湯機は、湯張り運転及び保温加熱運転を実行する機能を備えている。湯張り運転とは、使用者の要求に応じて浴槽に温水を自動的に貯める運転であり、保温加熱運転とは、自然放熱等による湯温の低下を補償するように浴槽水を自動的に加熱して保温する運転である。これらの運転は、家事の負担を軽減し、使用者の快適性を改善するが、給湯機のエネルギ消費量を増加させることで省エネルギ化の妨げになり易い。このため、特許文献１に記載された従来技術では、保温加熱運転を実行しているときに、使用者がリモコンを操作することにより、給湯機の作動状態を省エネ運転モードに切換える構成としている。

特開平１０−１４８３９５号公報

しかしながら、上述した特許文献１の構成では、リモコンを操作しない限り、省エネ運転モードが実施されないので、例えば使用者が省エネ運転モードの存在を失念していた場合には、当該運転モードの効果を十分に得ることができない。また、省エネ運転モードを希望するときには、そのたびにリモコンを操作する必要があるので、給湯機の使い勝手が悪くなり、エネルギ消費量の管理が面倒になるという問題がある。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、浴室の使用状態に応じて保温加熱運転の消費電力を制御することができ、使用者の使い勝手を確保しつつ、省エネルギ化を促進することが可能な給湯機を提供することを目的とする。

本発明に係る給湯機は、湯水を加熱して温水を生成する加熱装置と、浴室内に配置された浴槽に温水を供給する給湯ユニットと、浴槽に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転を実行可能な装置であって、保温加熱運転が実行されているときに、家屋に配置された電気機器の作動情報を取得し、当該作動情報に基いて保温加熱運転の消費電力を制御する制御装置と、を備え、電気機器は、浴室を暖房する暖房運転と浴室を乾燥する乾燥運転とを実行可能な浴室暖房乾燥機を含むものとし、制御装置は、浴室暖房乾燥機が停止中である場合に、暖房運転の実行中と比較して保温加熱運転の消費電力を抑制する構成としてなるものである。
また、本発明に係る給湯機は、湯水を加熱して温水を生成する加熱装置と、浴室内に配置された浴槽に温水を供給する給湯ユニットと、浴槽に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転を実行可能な装置であって、保温加熱運転が実行されているときに、家屋に配置された電気機器の作動情報を取得し、当該作動情報に基いて保温加熱運転の消費電力を制御する制御装置と、を備え、電気機器は、浴室に配置された照明機器と、浴室を暖房する暖房運転及び浴室を乾燥する乾燥運転を実行可能な浴室暖房乾燥機とを含むものとし、制御装置は、照明機器の作動情報と浴室暖房乾燥機の作動情報との組み合わせに基いて、保温加熱運転の消費電力を制御する構成としてなるものである。
また、本発明に係る給湯機は、湯水を加熱して温水を生成する加熱装置と、浴室内に配置された浴槽に温水を供給する給湯ユニットと、浴槽に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転を実行可能な装置であって、保温加熱運転が実行されているときに、家屋に配置された電気機器の作動情報を取得し、当該作動情報に基いて保温加熱運転の消費電力を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、家屋に配置された複数個の電気機器と接続されて少なくとも該各電気機器の作動情報を管理するＨＥＭＳコントローラから電気機器の作動情報を取得する構成としてなるものである。

本発明によれば、保温加熱運転の実行時には、電気機器の作動情報に基いて入浴中及び入浴直前の者が存在するか否かを判定し、この判定結果に基いて保温加熱運転の消費電力を制御することができる。これにより、入浴の予定がない場合には、保温加熱運転の消費電力を抑制することができ、無駄な保温動作が行われるのを回避することができる。また、入浴の予定がある場合には、通常の消費電力で保温加熱運転を実行することができる。従って、使用者の使い勝手を確保しつつ、省エネルギ化を促進することができる。

本発明の実施の形態１において、貯湯式給湯機を含むシステムを模式的に示す全体構成図である。 貯湯式給湯機により沸き上げ運転が実行されるときの回路構成を示す構成図である。 貯湯式給湯機により保温加熱運転が実行されるときの回路構成を示す構成図である。 本発明の実施の形態１において、運転モード切換制御の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、運転モード切換制御の一例を示すフローチャートである。

実施の形態１．
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の実施の形態１について説明する。なお、本明細書で使用する各図においては、共通する要素に同一の符号を付し、重複する説明を省略するものとする。図１は、本発明の実施の形態１において、貯湯式給湯機を含むシステムを模式的に示す全体構成図である。この図に示すように、本実施の形態の給湯機は、貯湯式給湯機として構成されており、ヒートポンプユニット１、給湯ユニット２、制御装置１６及び操作端末１７を備えている。

ヒートポンプユニット１は、本実施の形態において加熱装置の一例を示すもので、圧縮機、水冷媒熱交換器、膨張弁及び空気熱交換器を冷媒循環配管によって環状に接続することにより、冷凍サイクルとして構成されている。ヒートポンプユニット１は、給湯ユニット２から導入される低温水と、冷媒循環配管を流れる高温な冷媒との間で熱交換を行うことにより、低温水を加熱して高温水を生成するものである。ヒートポンプユニット１の圧縮機等には、外部の電源から制御装置１６を介して電力が供給される。また、ヒートポンプユニット１により湯水を加熱するときの加熱能力は、例えば圧縮機の吐出容量、回転数等を変化させたり、後述する沸き上げ循環ポンプ８の吐出流量を変化させることにより、可変に設定することができる。一般に、ヒートポンプユニット１の加熱能力は、圧縮機等の消費電力[Ｗ]として表されるもので、加熱能力が高くなるほど消費電力が増加する。

給湯ユニット２は、ヒートポンプユニット１により加熱された高温水を貯湯し、所定の給湯対象に温水を給湯するものである。給湯対象としては、後述の給湯端末２０、浴槽３１、及び温水循環型の暖房器具等が挙げられる。給湯ユニット２は、以下に述べる貯湯タンク３、配管４，５，６，７、沸き上げ循環ポンプ８及びタンク温度センサ９を備えている。貯湯タンク３は、温水を貯湯する密閉型のタンクにより構成されている。給湯機の運転時には、後述のように、貯湯タンク３の上部からタンク内に高温水が流入し、貯湯タンク３の下部からタンク内に低温水が供給される。このため、貯湯タンク３の内部には、上部側に高温水が滞留し、下部側に低温水が滞留するように温度成層が形成される。

給水配管４は、市水等の低温水を貯湯タンク３に供給するもので、貯湯タンク３の下部に接続されている。給湯配管５は、貯湯タンク３内の高温水を浴槽３１以外の給湯対象に供給するもので、貯湯タンク３の上部に接続されている。ヒートポンプ往き配管６は、貯湯タンク３の下部とヒートポンプユニット１の２次側の流入口とを接続している。ヒートポンプ戻り配管７は、ヒートポンプユニット１の２次側の流出口と貯湯タンク３の上部とを接続している。即ち、ヒートポンプ往き配管６とヒートポンプ戻り配管７とは、ヒートポンプユニット１を介して貯湯タンク３の上部と下部とを接続している。

沸き上げ循環ポンプ８は、例えばヒートポンプ往き配管６に設けられ、ヒートポンプユニット１の２次側と貯湯タンク３との間で湯水を循環させるものである。具体的には、貯湯タンク３の下部からヒートポンプユニット１を介して貯湯タンク３の上部に向けて湯水を流通させる。なお、ヒートポンプ往き配管６、ヒートポンプ戻り配管７及び沸き上げ循環ポンプ８は、ヒートポンプユニット１により貯湯タンク３内の湯水を加熱する（沸き上げる）ための沸き上げ回路を構成している。

また、貯湯タンク３の表面には、タンク内の湯水の温度分布を検出するために、複数個のタンク温度センサ９がそれぞれ異なる高さ位置に取付けられている。なお、図１では、２個のタンク温度センサ９を例示している。タンク温度センサ９は、例えば貯湯タンク３内に蓄えられている高温水の貯湯量（残湯量）を検出するために用いられる。ヒートポンプユニット１及び給湯ユニット２には、この他にも、湯水の流量及び流路を制御する各種の弁類と、湯水の流量及び温度を各部で検出するためのセンサとが設けられている。なお、図１では、本発明に直接関係のない機能に関する部品の図示を省略している。

次に、浴槽３１に関連した機器について説明する。給湯ユニット２は、風呂熱交換器１０、熱源側循環配管１１、熱源側循環ポンプ１２、風呂循環配管１３及び風呂側循環ポンプ１４を備えている。風呂熱交換器１０は、貯湯タンク３に貯留された高温水を利用して浴槽水を加熱するもので、１次側を流れる高温水と、２次側を流れる浴槽水との間で熱交換するように構成されている。熱源側循環配管１１は、風呂熱交換器１０の１次側と貯湯タンク３との間で高温水を循環させるための配管であり、風呂熱交換器１０の１次側の流入口を貯湯タンク３の上部に接続すると共に、風呂熱交換器１０の１次側の流出口を貯湯タンク３の下部に接続している。

熱源側循環ポンプ１２は、熱源側循環配管１１に設けられており、熱源側循環配管１１を介して貯湯タンク３と風呂熱交換器１０との間で高温水を循環させるものである。具体的には、貯湯タンク３の上部から風呂熱交換器１０を介して貯湯タンク３の下部に向けて湯水を流通させる。また、風呂循環配管１３は、風呂熱交換器１０の２次側と浴槽３１との間で浴槽水を循環させるための配管であり、風呂熱交換器１０の２次側の流入口及び流出口をそれぞれ個別に浴槽３１に接続している。

風呂側循環ポンプ１４は、風呂循環配管１３に設けられており、風呂循環配管１３を介して風呂熱交換器１０の２次側と浴槽３１との間で浴槽水を循環させるものである。風呂循環配管１３には、浴槽３１から流出する浴槽水の温度Ｔ０を検出する浴槽水温センサ１５が設けられている。なお、風呂熱交換器１０、熱源側循環配管１１、熱源側循環ポンプ１２、風呂循環配管１３及び風呂側循環ポンプ１４は、貯湯タンク３に貯留された高温水を利用して浴槽水を加熱する浴槽水加熱回路を構成している。

一方、給湯ユニット２には、貯湯式給湯機の作動状態を制御するための制御装置１６が搭載されている。制御装置１６は、マイクロコンピュータ等により構成されており、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等からなる記憶回路と、記憶回路に記憶されたプログラム等に基いて所定の演算処理を実行する演算処理装置（ＣＰＵ）と、演算処理装置に対して外部の信号を入出力する入出力ポートとを備えている。制御装置１６の入力側には、タンク温度センサ９と浴槽水温センサ１５とを含む各種のセンサが接続されている。

制御装置１６の出力側には、ヒートポンプユニット１の圧縮機、沸き上げ循環ポンプ８、熱源側循環ポンプ１２、風呂側循環ポンプ１４等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、制御装置１６は、操作端末１７による操作及び設定の内容と、各センサの出力とに基いて各アクチュエータを駆動することにより、貯湯式給湯機の作動状態を制御し、給湯機の運転形態を切換える。この運転形態としては、後述の沸き上げ運転、保温加熱運転等が挙げられる。

また、貯湯式給湯機は、リモートコントローラ（リモコン）として機能する操作端末１７を備えている。操作端末１７は、貯湯式給湯機の使用者等により操作されるもので、その操作内容に応じて貯湯式給湯機の作動状態を設定及び変更することができる。操作端末１７は、必要に応じて、例えば台所、浴室、居間等の各所にそれぞれ設置されるが、図１では、このような操作端末１７の一つを例示している。また、操作端末１７は、制御装置１６と双方向のデータ通信を行う機能を有しており、貯湯式給湯機の作動状態と、使用者により設定された各種の設定とを表示するように構成されている。

次に、貯湯式給湯機が適用されるシステムの一例について説明する。このシステムは、給湯端末２０と、浴室３０に配置された浴槽３１、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３と、ＨＥＭＳコントローラ４０とを備えている。給湯端末２０は、例えば給湯栓、シャワー等により構成され、給湯を使用するときに開閉されるものである。なお、給湯端末２０及び浴槽３１は、給湯対象の一例を構成するもので、他の給湯対象としては、温水循環型の暖房器具等が挙げられる。

一方、照明機器３２は、浴室３０内を照らすものであり、浴室暖房乾燥機３３は、浴室３０の暖房、乾燥及び換気を行うものである。浴室暖房乾燥機３３の運転状態は、浴室３０を暖房する暖房運転と、浴室３０の乾燥及び換気を行う乾燥運転との間で切換えることができる。なお、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３は、家屋に配置された電気機器の一例を構成している。

ＨＥＭＳコントローラ４０は、各家庭毎にホームエネルギ・マネジメントシステム（Home Energy Management System）を構築するための制御装置である。ＨＥＭＳコントローラ４０には、家屋に設置された複数個の電気機器が接続されており、これらの電気機器の作動情報、使用履歴等は、ＨＥＭＳコントローラ４０により総合的に管理される。また、ＨＥＭＳコントローラ４０は、例えば家庭内の消費電力が最小となるように各電気機器を制御したり、電力会社から供給される電力を各電気機器に分配することができる。

また、ＨＥＭＳコントローラ４０は、制御装置１６と双方向のデータ通信を行う機能と、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３を含む各電気機器の作動情報を取得する機能と、インターネット等の外部ネットワークを介して各種の情報を取得する機能とを備えている。従って、制御装置１６は、ＨＥＭＳコントローラ４０を介して各電気機器に接続されており、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３を含む各電気機器の作動情報をＨＥＭＳコントローラ４０から機器毎に取得することができる。これにより、制御装置１６を各電気機器と接続しなくても、ホームエネルギ・マネジメントシステムを利用して各電気機器の作動情報を容易に得ることができる。

次に、図２及び図３を参照して、本実施の形態による貯湯式給湯機の基本的な運転形態について説明する。なお、これらの図中の太線は、湯水の流通経路を示している。図２は、貯湯式給湯機により沸き上げ運転が実行されるときの回路構成を示す構成図である。沸き上げ運転は、ヒートポンプユニット１を用いて貯湯タンク３内の湯水を沸き上げるもので、貯湯タンク３内の残湯量に基いて実行される。詳しく述べると、制御装置１６は、各タンク温度センサ９の出力に基いて貯湯タンク３内の温度分布を検出し、この検出結果に基いて貯湯タンク３内の残湯量を算出する。そして、例えば残湯量の算出値が最低保持湯量よりも小さい場合に、沸き上げ運転を実行する。ここで、最低保持湯量は、例えば想定される最大の給湯量等を基準として、給湯運転時の湯切れを防止するのに十分な量の残湯量として設定される。

そして、沸き上げ運転の実行時には、ヒートポンプユニット１と沸き上げ循環ポンプ８とを作動させる。これにより、貯湯タンク３の下部から流出した低温水は、ヒートポンプ往き配管６を介してヒートポンプユニット１の水冷媒熱交換器の２次側に流入し、水冷媒熱交換器にて高温の冷媒と熱交換することにより加熱されて高温水となる。このとき、ヒートポンプユニット１の加熱能力は、制御装置１６により制御される。ヒートポンプユニット１から流出した高温水は、ヒートポンプ戻り配管７を介して貯湯タンク３の上部に流入する。これにより、貯湯タンク３内に高温水を貯湯することができる。

また、例えば貯湯タンク３の貯湯量が操作端末１７により設定された設定保持湯量に到達した場合には、ヒートポンプユニット１と沸き上げ循環ポンプ８とを停止し、沸き上げ運転を終了する。このようにして貯湯タンク３に貯湯された高温水は、必要に応じて、給湯配管５等を介して給湯端末２０に供給されたり、図示しない湯張り配管等を介して浴槽３１に貯留される。また、貯湯タンク３に貯留された高温水は、保温加熱運転の熱源として活用される。

次に、浴槽３１に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転について説明する。図３は、貯湯式給湯機により保温加熱運転が実行されるときの回路構成を示す構成図である。なお、本実施の形態において、保温加熱運転の運転モードは、通常運転モードと省エネ運転モードの何れかに切換可能に構成されている。但し、以下の説明では、通常運転モードでの作動について説明し、省エネ運転モードについては後述するものとする。保温加熱運転は、給湯機の使用者等が操作端末１７を用いて規定の操作を実行した場合に開始される。この場合、使用者は、操作端末１７を用いて保温加熱運転の保温設定温度Ｔ１と継続設定時間Ｗとを設定する。

保温加熱運転では、浴槽水の温度が保温設定温度Ｔ１と一致するように温度制御を実行しつつ、この温度制御を継続設定時間Ｗにわたって継続する。より詳しく述べると、保温加熱運転の開始時には、まず、風呂側循環ポンプ１４を作動させ、浴槽水を風呂熱交換器１０の２次側及び風呂循環配管１３に循環させると共に、浴槽水温センサ１５により浴槽水の温度Ｔ０を検出する。そして、この温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１よりも低い場合には、浴槽水を加熱する必要があるので、熱源側循環ポンプ１２を作動させ、貯湯タンク３内の高温水を風呂熱交換器１０の１次側に導入する。これにより、浴槽水は、風呂熱交換器１０で高温水と熱交換することにより加熱され、風呂循環配管１３を介して浴槽３１に戻される。

また、このようにして加熱された浴槽水の温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１に達した場合には、熱源側循環ポンプ１２及び風呂側循環ポンプ１４を一旦停止し、通常運転モードでの休止状態に移行する。その後は、風呂側循環ポンプ１４のみを定期的に作動させ、浴槽水を浴槽３１と風呂熱交換器１０との間で循環させつつ、浴槽水温センサ１５により浴槽水の温度Ｔ０を監視する。そして、この温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１よりも低くなる毎に、熱源側循環ポンプ１２を作動させ、温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１に達した時点で熱源側循環ポンプ１２を停止させる動作を繰返す。これにより、保温加熱運転では、浴槽水の温度を使用者が設定した保温設定温度Ｔ１に保持することができる。また、保温加熱運転を開始してから継続設定時間Ｗが経過したときには、熱源側循環ポンプ１２及び風呂側循環ポンプ１４が停止され、保温加熱運転が終了する。

次に、制御装置１６により実行される運転モード切換制御について説明する。運転モード切換制御は、保温加熱運転が実行されているときに、各電気機器の作動情報に基いて保温加熱運転の消費電力を制御するもので、具体的には、保温加熱運転の運転モードを切換えるものである。ここで、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３を含む各電気機器の作動情報は、ＨＥＭＳコントローラ４０を介して個々の電気機器から取得される。この作動情報には、個々の電気機器の作動及び停止についての情報（ＯＮ／ＯＦＦ情報）と、浴室暖房乾燥機３３が暖房運転と乾燥運転の何れを実行しているかについての情報（運転形態情報）とが含まれている。

運転モード切換制御では、例えば照明機器３２が作動中（点灯中）である場合に、保温加熱運転を通常運転モードで実行する。通常運転モードとは、前述したように、使用者が設定した保温設定温度Ｔ１を制御の目標温度として採用する運転モードである。即ち、通常運転モードでは、浴槽水の温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１と等しくなるように温度制御を実行する。照明機器３２が点灯中である場合には、入浴中または入浴直前の者（以下、これらを総称して入浴行動者と表記する）が存在し、保温加熱運転が実際に必要で実行されていると判定し、通常運転モードを選択する。

一方、運転モード切換制御では、照明機器３２が停止中（消灯中）である場合に、保温加熱運転を省エネ運転モードで実行する。省エネ運転モードとは、使用者が設定した保温設定温度Ｔ１よりも低い待機温度Ｔ２を制御の目標温度として採用する運転モードである（Ｔ１＞Ｔ２）。即ち、省エネ運転モードでは、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２と等しくなるように温度制御を実行する。ここで、待機温度Ｔ２は、保温設定温度Ｔ１から所定の温度差分値を減算することにより設定されている。この温度差分値は、例えば後述の高出力運転モード（実施の形態２を参照）を実施した場合に、浴槽水の温度を数分で待機温度Ｔ２から保温設定温度Ｔ１に戻すことができる程度の値に設定するのが好ましく、具体例を挙げると、５℃程度の値に設定される。

保温加熱運転を通常運転モードから省エネ運転モードに切換えた場合には、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２よりも低下するまで保温加熱運転が一時的に休止され、その後は、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２に保持される。従って、省エネ運転モードでは、通常運転モードと比較して貯湯式給湯機の消費電力を抑制することができる。つまり、照明機器３２が消灯中である場合には、入浴行動者が存在しないと判定して、省エネ運転モードを選択することにより、貯湯式給湯機の消費電力を抑制する。

また、運転モード切換制御は、浴室暖房乾燥機３３に適用してもよい。即ち、浴室暖房乾燥機３３が暖房運転を実行している場合には、入浴行動者が存在すると判定し、保温加熱運転の運転モードとして通常運転モードを選択する。また、浴室暖房乾燥機３３が停止中である場合には、入浴行動者が存在しないと判定し、省エネ運転モードを選択する。一方、浴室暖房乾燥機３３が乾燥運転を実行している場合には、浴室３０の乾燥が完了してから当分の間、入浴しようとする者が現れないと判定し、保温加熱運転を停止する構成としてもよい。なお、乾燥運転中である場合には、必ずしも保温加熱運転を停止させなくてもよく、例えば省エネ運転モードに移行してもよい。また、この場合には、操作端末１７等により使用者に保温加熱運転が実行中であることを報知し、使用者が操作端末１７を操作して保温加熱運転の継続及び停止を選択する構成としてもよい。

このように、運転モード切換制御によれば、保温加熱運転の実行時には、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３を含む電気機器の作動情報に基いて、入浴行動者が存在するか否かを判定することができる。そして、入浴行動者が存在しない場合には、保温加熱運転を省エネ運転モードに切換えて消費電力を自動的に抑制することができる。これにより、入浴行動者が存在しないにも拘らず、浴槽水が高温に保持されて無駄な電力が消費されるのを防止することができる。

一方、入浴行動者が存在する場合には、保温加熱運転を通常運転モードで継続し、所望温度の浴槽水を入浴行動者に提供することができる。しかも、本実施の形態では、入浴の前後に操作端末１７を毎回操作しなくても、浴室３０を使用するときの自然な動作により、保温加熱運転の運転モードを自動的に切換えることができる。即ち、浴室３０の使用状態に応じて保温加熱運転の消費電力を自動的に制御することができ、使用者の使い勝手を確保しつつ、省エネルギ化を促進することができる。

また、本実施の形態では、入浴中及び入浴直前に作動させることが多い照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３の作動情報を使用するので、入浴行動者の有無に基いて運転モードを的確に切換えることができ、制御の有効性を高めることができる。しかも、運転モードの切換時には、ヒートポンプユニット１の加熱能力等を変更しなくても、保温加熱運転の目標温度を保温設定温度Ｔ１から待機温度Ｔ２に切換えるだけで、省エネ運転モードを容易に実現することができ、簡単な制御により消費電力を抑制することができる。

また、浴室暖房乾燥機３３が乾燥運転を実行している場合には、浴室３０の乾燥が完了してから当分の間、入浴しようとする者が現れないと判定し、保温加熱運転を強制的に停止することができる。これにより、浴室暖房乾燥機３３の作動情報を利用して、使用者に影響がないタイミングで保温加熱運転を自動的に停止することができる。従って、保温加熱運転の停止忘れ等を解消し、省エネルギ化を更に促進することができる。

次に、図４を参照して、本実施の形態の制御を実現するための具体的な処理について説明する。図４は、本発明の実施の形態１において、運転モード切換制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、貯湯式給湯機の作動中に繰り返し実行されるものとする。図４に示すルーチンでは、まず、ステップＳ１において、保温加熱運転の実行中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップＳ２に移行し、当該判定が不成立の場合には、今回の演算処理を終了する。

ステップＳ２では、保温加熱運転の継続設定時間Ｗが経過したか否かを判定する。制御装置１６は、保温加熱運転が開始されてからの経過時間をカウンタにより計測する機能を有し、この経過時間が継続設定時間Ｗに達した時点でステップＳ２の判定が成立する。ステップＳ２の判定が成立した場合には、ステップＳ３により保温加熱運転を終了し、ステップＳ４により前記カウンタを零にクリアする。一方、ステップＳ２の判定が不成立の場合には、保温加熱運転の実行中であるから、ステップＳ５に移行する。

次に、ステップＳ５では、ＨＥＭＳコントローラ４０から取得した作動情報に基いて、照明機器３２が作動中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップＳ６に移行し、保温加熱運転を通常運転モードで継続する。即ち、ステップＳ６では、浴槽水の温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。そして、ステップＳ６の判定が成立した場合には、ステップＳ７に移行して、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを一旦停止することにより、通常運転モードでの休止状態に移行し、今回の演算処理を終了する。

また、ステップＳ６の判定が不成立の場合には、保温加熱運転中に浴槽水の温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１から低下したので、ステップＳ８に移行し、保温加熱運転を通常運転モードで開始（または再開）する。即ち、ステップＳ８では、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを作動させることにより、通常運転モードでの加熱状態に移行し、浴槽水を加熱した後に、今回の演算処理を終了する。

一方、ステップＳ５の判定が不成立の場合には、照明機器３２が停止中であるから、ステップＳ９に移行し、保温加熱運転を通常運転モードから省エネ運転モードに切換える。即ち、ステップＳ９では、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップＳ１０に移行して、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを一旦停止することにより、省エネ運転モードでの休止状態に移行し、今回の演算処理を終了する。また、ステップＳ９の判定が不成立の場合には、ステップＳ１１に移行し、保温加熱運転を省エネ運転モードで開始（または再開）する。即ち、ステップＳ１１では、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを作動させることにより、省エネ運転モードでの加熱状態に移行し、今回の演算処理を終了する。

以上詳述した通り、本実施の形態によれば、保温加熱運転の実行時には、ホームエネルギ・マネジメントシステムにより取得した照明機器３２の作動情報に基いて、入浴行動者の有無を判定することができる。そして、入浴行動者の有無に基いて、保温加熱運転の運転モードを切換えることができ、従来技術のように無駄な保温動作が行われるのを回避することができる。即ち、従来技術の保温加熱運転では、入浴行動者の有無に関係なく、浴槽水の温度Ｔ０を常に保温設定温度Ｔ１の近傍で制御する必要があり、無駄な消費電力が生じ易い。これに対し、本実施の形態によれば、入浴行動者が存在しない場合には、保温設定温度Ｔ１よりも低い待機温度Ｔ２を用いることができ、温度帯（Ｔ１−Ｔ２）において保温加熱運転を実行する必要がないので、消費電力を抑制することができる。

なお、前記実施の形態１では、図１等に示すように、制御装置１６、ＨＥＭＳコントローラ４０及び各電気機器の間を有線回線により接続する場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、無線回線を用いる構成としてもよい。また、本発明では、例えば操作端末１７のうち浴室３０に配置された浴室リモコンを、照明機器３２の作動情報に基いて作動及び停止させる構成とし、省エネルギ化を更に促進するようにしてもよい。

実施の形態２．
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態は、前記実施の形態１と同様の構成において、電気機器の作動情報に基いて、保温加熱運転を３種類の運転モードに切換えることを特徴としている。詳しく述べると、制御装置１６は、保温加熱運転の運転モードを、標準出力運転モード、省エネ運転モード及び高出力運転モードの何れかに切換えるように構成されている。

ここで、標準出力運転モードとは、例えば浴槽水の温度を設定された保温設定温度Ｔ１に保持する運転モードであり、前記実施の形態１の通常運転モードに相当するものである。標準出力運転モードでは、ヒートポンプユニット１の加熱能力が予め設定された標準出力に保持される。省エネ運転モードとは、前述のように、浴槽水の温度を保温設定温度Ｔ１よりも低い待機温度Ｔ２に保持するものである。一方、高出力運転モードとは、浴槽３１の保温加熱運転の加熱能力を前記標準出力よりも高く設定した状態で浴槽水を加熱する運転モードである。

高出力運転モードは、標準出力運転モードと比較して浴槽水を速やかに昇温させることができるが、高い出力で加熱された高温水が浴槽３１にそのまま流入するので、高出力運転モードの実施タイミングには注意を払う必要がある。また、高出力運転モードは、風呂熱交換器１０の熱交換効率が低下するという特性を有している。これに対し、標準出力運転モードは、高出力運転モードと比較した場合に、加熱能力が低いものの、熱交換効率が高く、かつ、浴槽３１に流入する温水を適温に調整できるという特性を有している。

本実施の形態では、前記実施の形態１とほぼ同様に、保温加熱運転の実行中に運転モード切換制御を実行する。しかし、この運転モード切換制御では、照明機器３２の作動情報と浴室暖房乾燥機３３の作動情報との組み合わせに基いて、保温加熱運転の消費電力を制御する構成としている。以下、具体的な組合わせに対する制御の内容について説明する。

まず、照明機器３２と浴室暖房乾燥機３３の両方が停止中である場合には、入浴行動者が存在せず、かつ、入浴が暫くの間行われないと判定し、保温加熱運転の運転モードとして省エネ運転モードを選択する。これにより、入浴行動者が存在しないのにも拘らず、無駄な保温動作が行われるのを回避することができる。

また、照明機器３２が停止中であり、かつ、浴室暖房乾燥機３３が暖房運転中である場合には、現在の入浴者は存在しないものの、暫くしてから入浴が行われると判定し、高出力運転モードを選択する。これにより、高出力運転モードでは、入浴者が現れるまでの短い時間に浴槽水を速やかに加熱することができる。特に、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２に保持されていた場合等には、待機温度Ｔ２から保温設定温度Ｔ１までの加熱動作を短時間で完了することができる。従って、入浴の直前に浴槽水を保温設定温度Ｔ１まで加熱することができ、余分な保温加熱運転により湯温を保持する必要がないので、高出力運転モードを有効に活用して保温加熱運転時のエネルギ損失を低減することができる。また、入浴中の者が存在しないので、高出力運転モードにより高温の温水を浴槽３１に流入させても、入浴者が不快な熱感等を受けるのを回避することができる。

さらに、照明機器３２が作動中であり、かつ、浴室暖房乾燥機３３が乾燥運転を実行していない場合には、入浴行動者が存在すると判定し、標準出力運転モードを選択する。ここで、乾燥運転の非実行時とは、浴室暖房乾燥機３３の停止中及び暖房運転中を意味している。この制御によれば、入浴行動者が浴槽３１にすぐに入浴した場合でも、標準出力運転モードにより浴槽３１に供給される温水の温度を入浴に適した保温設定温度Ｔ１に保持することができ、入浴時の快適性を向上させることができる。

一方、浴室暖房乾燥機３３が乾燥運転を実行している場合には、前記実施の形態１と同様に、浴室３０の乾燥が完了してから当分の間、入浴しようとする者が現れないと判定し、保温加熱運転を強制的に停止する。これにより、実施の形態１で述べたように、保温加熱運転の停止忘れ等を解消し、省エネルギ化を更に促進することができる。なお、乾燥運転中である場合には、省エネ運転モードに移行する構成としてもよい。また、この場合には、操作端末１７等を用いて、保温加熱運転が実行中であることを報知すると共に、保温加熱運転の継続及び停止を選択させる構成としてもよい。

次に、図５を参照して、本実施の形態の制御を実現するための具体的な処理について説明する。図５は、本発明の実施の形態２において、運転モード切換制御の一例を示すフローチャートである。この図に示すルーチンは、貯湯式給湯機の作動中に繰り返し実行されるものとする。図５に示すルーチンでは、まず、ステップＳ２１〜Ｓ２４において、前記実施の形態１（図４参照）のステップＳ１〜Ｓ４と同様の処理を実行する。

次に、ステップＳ２５では、ＨＥＭＳコントローラ４０から取得した作動情報に基いて、浴室暖房乾燥機３３が乾燥運転中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、例えば本日中の入浴が完了したものと判断して、前記ステップＳ２３，Ｓ２４により保温加熱運転を終了し、今回の演算処理を終了する。また、ステップＳ２５の判定が不成立の場合、即ち、浴室暖房乾燥機３３が停止中または暖房運転中である場合には、ステップＳ２６に移行する。

ステップＳ２６では、浴槽水の温度Ｔ０が保温設定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ２６の判定が成立した場合には、この状態で保温加熱運転を継続する必要がないので、ステップＳ２７に移行する。ステップＳ２７では、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを一旦停止し、保温加熱運転を一時的に休止状態に切換えた後に、今回の演算処理を終了する。一方、ステップＳ２６の判定が不成立の場合には、ステップＳ２８に移行し、浴室暖房乾燥機３３が暖房運転中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、ステップＳ２９に移行し、ＨＥＭＳコントローラ４０から取得した作動情報に基いて、照明機器３２が作動中であるか否かを判定する。

ステップＳ２９の判定が成立した場合には、照明機器３２が作動中であり、かつ、浴室暖房乾燥機３３が暖房運転中である。この場合には、ステップＳ３０に移行し、保温加熱運転を標準出力運転モードで継続する。即ち、ステップＳ３０では、ヒートポンプユニット１の加熱能力を前記標準出力に保持しつつ、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを作動させる。

また、ステップＳ２９の判定が不成立の場合には、照明機器３２が停止中であり、かつ、浴室暖房乾燥機３３が暖房運転中である。この場合には、ステップＳ３１に移行し、保温加熱運転を高出力運転モードに切換える。即ち、ステップＳ３１では、浴槽３１の保温加熱運転の加熱能力を前記標準出力よりも高く設定した状態で、熱源側循環ポンプ１２と風呂側循環ポンプ１４とを作動させる。

一方、ステップＳ２８の判定が不成立の場合、即ち、浴室暖房乾燥機３３が停止中である場合には、ステップＳ３２により照明機器３２が作動中であるか否かを判定する。この判定が成立した場合には、照明機器３２が作動中であり、かつ、浴室暖房乾燥機３３が停止中である。この場合には、ステップＳ３３に移行し、保温加熱運転を標準出力運転モードで継続する。

また、ステップＳ３２の判定が不成立の場合には、照明機器３２と浴室暖房乾燥機３３の両方が停止中であるため、入浴行動者が暫くの間現れないと判定する。そして、ステップＳ３４に移行し、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。ステップＳ３４の判定が成立した場合には、浴槽水を速やかに加熱する必要もないので、ステップＳ３５に移行し、保温加熱運転を省エネ運転モードに切換える。ステップＳ３５では、待機温度Ｔ２が実現されているので、熱源側循環ポンプ１２及び風呂側循環ポンプ１４を一旦停止し、省エネ運転モードでの休止状態に移行する。

また、ステップＳ３４の判定が不成立の場合には、浴槽水の温度Ｔ０が待機温度Ｔ２から低下しているので、ステップＳ３６に移行する。そして、ステップＳ３６では、熱源側循環ポンプ１２及び風呂側循環ポンプ１４を作動させ、保温加熱運転を標準運転モードで開始（または再開）し、待機温度Ｔ２へ昇温する。

このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態１とほぼ同様の効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、照明機器３２の作動情報と浴室暖房乾燥機３３の作動情報との組み合わせに基いて、保温加熱運転を標準出力運転モード、省エネ運転モード及び高出力運転モードからなる３種類の運転モードの何れかに切換えることができる。従って、照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３の作動状態に基いて、保温加熱運転の消費電力をきめ細かく制御することができ、省エネルギ化と利便性の向上とを両立させることができる。

なお、前記実施の形態１，２では、電気機器として照明機器３２及び浴室暖房乾燥機３３を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば入浴の意思、予定、動作等が作動情報に反映される電気機器であれば、任意の電気機器に適用することができる。また、実施の形態では、加熱装置としてヒートポンプユニット１を用いる場合を例示したが、本発明はこれに限らず、ヒートポンプユニット以外の各種の加熱装置を用いてもよい。さらに、本発明は、貯湯式以外の給湯機、即ち、加熱装置により加熱した温水を浴槽に直接供給する給湯機に適用してもよい。

また、本発明では、家屋に配置された全ての照明機器が停止されたことをＨＥＭＳコントローラ４０により検出した場合に、浴槽３１に貯留された浴槽水の熱エネルギを貯湯タンク３側に回収し、回収した熱エネルギを翌日の給湯に再利用する構成としてもよい。

１ ヒートポンプユニット（加熱装置），２ 給湯ユニット，３ 貯湯タンク，４ 給水配管，５ 給湯配管，６ ヒートポンプ往き配管，７ ヒートポンプ戻り配管，８ 沸き上げ循環ポンプ，９ タンク温度センサ，１０ 風呂熱交換器，１１ 熱源側循環配管，１２ 熱源側循環ポンプ，１３ 風呂循環配管，１４ 風呂側循環ポンプ，１５ 浴槽水温センサ，１６ 制御装置，１７ 操作端末，２０ 給湯端末，３０ 浴室，３１ 浴槽，３２ 照明機器（電気機器），３３ 浴室暖房乾燥機（電気機器），４０ ＨＥＭＳコントローラ

Claims (7)

1. 湯水を加熱して温水を生成する加熱装置と、
   浴室内に配置された浴槽に前記温水を供給する給湯ユニットと、
   前記浴槽に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転を実行可能な装置であって、前記保温加熱運転が実行されているときに、家屋に配置された電気機器の作動情報を取得し、当該作動情報に基いて前記保温加熱運転の消費電力を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記電気機器は、前記浴室を暖房する暖房運転と前記浴室を乾燥する乾燥運転とを実行可能な浴室暖房乾燥機を含むものとし、
   前記制御装置は、前記浴室暖房乾燥機が停止中である場合に、前記暖房運転の実行中と比較して前記保温加熱運転の消費電力を抑制する構成としてなる給湯機。
2. 湯水を加熱して温水を生成する加熱装置と、
   浴室内に配置された浴槽に前記温水を供給する給湯ユニットと、
   前記浴槽に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転を実行可能な装置であって、前記保温加熱運転が実行されているときに、家屋に配置された電気機器の作動情報を取得し、当該作動情報に基いて前記保温加熱運転の消費電力を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記電気機器は、前記浴室に配置された照明機器と、前記浴室を暖房する暖房運転及び前記浴室を乾燥する乾燥運転を実行可能な浴室暖房乾燥機とを含むものとし、
   前記制御装置は、前記照明機器の作動情報と前記浴室暖房乾燥機の作動情報との組み合わせに基いて、前記保温加熱運転の消費電力を制御する構成としてなる給湯機。
3. 湯水を加熱して温水を生成する加熱装置と、
   浴室内に配置された浴槽に前記温水を供給する給湯ユニットと、
   前記浴槽に貯留された浴槽水を加熱して保温する保温加熱運転を実行可能な装置であって、前記保温加熱運転が実行されているときに、家屋に配置された電気機器の作動情報を取得し、当該作動情報に基いて前記保温加熱運転の消費電力を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、家屋に配置された複数個の電気機器と接続されて少なくとも該各電気機器の作動情報を管理するＨＥＭＳコントローラから前記電気機器の作動情報を取得する構成としてなる給湯機。
4. 前記電気機器は、前記浴室に配置された照明機器を含むものとし、
   前記制御装置は、前記照明機器が停止中である場合に、前記照明機器の作動中と比較して前記保温加熱運転の消費電力を抑制する構成としてなる請求項１または３に記載の給湯機。
5. 前記保温加熱運転の運転モードは、浴槽水の温度を設定された保温設定温度に保持する通常運転モードと、浴槽水の温度を前記通常運転モードよりも低い温度に保持する省エネ運転モードの何れかに切換可能な構成とし、
   前記制御装置は、前記保温加熱運転の消費電力を抑制しない場合に前記通常運転モードを選択し、前記保温加熱運転の消費電力を抑制する場合に前記省エネ運転モードを選択する構成としてなる請求項１または４に記載の給湯機。
6. 前記保温加熱運転の運転モードは、浴槽水の温度を設定された保温設定温度に保持する標準出力運転モードと、浴槽水の温度を前記標準出力運転モードよりも低い温度に保持する省エネ運転モードと、前記標準出力運転モードよりも高い出力で浴槽水を加熱する高出力運転モードの何れかに切換可能な構成とし、
   前記制御装置は、
   前記照明機器が作動中であり、かつ、前記浴室暖房乾燥機が前記乾燥運転を実行していない場合に、前記標準出力運転モードを選択し、
   前記照明機器及び前記浴室暖房乾燥機が停止中である場合に、前記省エネ運転モードを選択し、
   前記照明機器が停止中であり、かつ、前記浴室暖房乾燥機が前記暖房運転中である場合に、前記高出力運転モードを選択する構成としてなる請求項２に記載の給湯機。
7. 前記制御装置は、前記浴室暖房乾燥機が前記乾燥運転を実行している場合に、前記保温加熱運転を停止する構成としてなる請求項１，２，６のうち何れか１項に記載の給湯機。

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