JP6121864B2

JP6121864B2 - 給湯機

Info

Publication number: JP6121864B2
Application number: JP2013209788A
Authority: JP
Inventors: 耕士佐藤; 伏木　隆之; 隆之伏木; 北村　哲也; 哲也北村
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2013-10-07
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2033-10-07
Also published as: JP2015075249A

Description

本発明は、給湯機とその運転方法に関する。

従来、浴槽内の水位が予め設定される基準水位より低くなった場合に、清水を追いだき熱交換器に供給して洗浄動作を自動で行う給湯機が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２０１０−１９０４７９

ところで、湯はり運転を実施する場合、浴槽内に残水があるか否かは、実際に浴槽まで行って確認する必要があり、手間になる場合がある。

そこで、本発明は、湯はり終了後に水位監視を行い、浴槽内の水位が基準水位より低い状態が所定の水位監視時間に亘って検出された場合に、浴槽内の排水が行われたとして、残水無しと判定し、その情報をリモコンに伝送して画面に表示することで、浴槽内の残水有無情報を報知することができる給湯機を提供することを目的とする。

上記目的は、貯湯タンクと、該貯湯タンクに貯留された湯水を湯に沸き上げる熱源機と、前記湯の流量を調整するための機能部材を制御する制御手段と、前記制御手段と通信するリモートコントローラとを備えた給湯機において、浴槽の残水有無情報を保持する残水有無情報保持手段と、湯はりが完了した日時を保持する日時保持手段と、前記残水有無情報と前記完了した日時とに基づいて、湯はり完了してから何日経過しているかを前記リモートコントローラの画面に表示することにより達成される。

本発明によれば、浴槽内の残水有無情報をリモコン画面より取得することができ、実際に浴槽まで行く手間を省けるため、そのまま湯はり運転を開始することや、追いだき運転を実施するか否かの判断を容易に行うことができる。

第１実施形態に係る給湯機の例を表す構成図を示す。本発明の実施形態に係るリモコンの外観図を示す。本発明の実施形態に係るブロック図を示す。実施例１に係る給湯機の残水有り情報を表示したリモコン画面を示す。実施例１に係る給湯機の残水無し情報を表示したリモコン画面を示す。実施例３に係る給湯機の湯はり完了してから経過した日数を表示したリモコン画面を示す。実施例３に係る給湯機の注意喚起を表示したリモコン画面を示す。湯はり完了後の水位監視のフローチャートを示す。湯はり時のフローチャートを示す。

以下、本発明の実施形態に係る給湯機Ｓについて説明する。

図１に示すように、第１実施形態に係る給湯機Ｓは電気給湯機であり、温水を貯湯する貯湯タンク１と、貯湯タンク１に貯湯するための水を加熱する熱源であるヒートポンプユニット８とを備え、この給湯機Ｓへは、給水源(例えば、水道管２２)からの給水が配管７を経て供給される。具体的には、給湯機Ｓは、給水源から供給された低温水をヒートポンプユニット８で加熱して温水を生成し、生成された温水を貯湯タンク１に貯溜するものである。即ち、給湯機Ｓは、貯湯タンク１を備えるタンクユニット５と、ヒートポンプユニット８とを備えて構成される。

また、給湯機Ｓは、水道管２２からの低温水を貯湯タンク１内の温水と熱交換させて加熱し給湯用の温水を生成する給湯熱交換器４を備える。この場合、貯湯タンク１は、低温水と熱交換させる熱媒体としての温水を貯蔵する貯蔵タンクとして機能する。また、給湯機Ｓは、浴槽２内から導出したふろ水を貯湯タンク１内の温水と熱交換させ加熱する追いだき熱交換器２４を備える。さらに、給湯機Ｓは、湯はり、追いだき、給湯等を行うために利用者が操作するリモコン装置６０と、このリモコン装置６０からの操作指令等に従って給湯機Ｓ全体を統括的に制御する本体側制御基板１６とを備える。

また、給湯機Ｓは、給湯端末に加熱された清水を供給する給湯回路と、浴槽２から取り出した浴槽水を貯湯タンク１に貯蔵される温水(この場合には、熱媒体として機能する)と追いだき熱交換器２４によって熱交換させて浴槽２に戻す追いだき回路とを備える。

給湯回路には、温水を一般給湯端末(蛇口、シャワー等、本実施形態では、混合栓１９)に供給する一般給湯回路２Ｘと、温水を浴槽に設けられる浴槽端末に供給する湯はり回路とが含まれる。また、前記給湯回路に供給される清水の供給源としては、水道管２２や井戸水等の外部の給水源の他、清水を貯溜する貯湯タンク１が考えられる。

ここで、清水とは、利用者が直接接触し得る状態を未だ経ていない使用前の水を指すものであり、給水源からの水や貯湯タンク１に貯溜されている水を含むものである一方、浴槽２等に供給されたような汚れを含む使用後の水(特に、一度浴槽２に供給されたふろ水)とは区別されるものである。

以下、給湯機Ｓの各部の構成について詳細に説明する。

図３は、本発明の給湯機本体側制御基板１６とリモコン装置６０との間で通信を行うシステム構成を示すブロック図である。

給湯機Ｓと、その給湯機Ｓに備えられている本体側制御基板１６と、その本体側制御基板１６との間でデータ通信を行い、給湯機Ｓを遠隔操作するリモコン装置６０(リモートコントローラ)とを主要部として構成される。

本体側制御基板１６は給湯機Ｓ各部の動作を制御する為の本体側マイコン２０７と、このマイコン２０７での制御用データを記憶する本体側データ記憶手段２０８と、基板外部との通信用の通信部２０９とが主要部に備えられている。

一方、リモコン装置６０は、人為操作を行う操作部２０５と、各種の情報を表示する表示部２０４と、動作を制御する為のリモコン側マイコン２０１と、データを記憶するためのマイコン内部記憶装置が備えられ、本体側制御基板１６が保有しているデータを記憶する為のリモコン側データ記憶手段２０２と、本体側制御基板１６と通信を行う通信部２０３とを主要部として備えている。また、図２は前記リモコン装置６０の外観図を示す図である。
（実施例１）
図１に示すように、第１実施形態の給湯機２Ｓは、浴槽２の湯張りにおいて、必ずしも、貯湯タンク１上部におけるほどの高温の温水を必要としないことから、貯湯タンク１の中間部に、第二取出し部１２を設けるとともに、この第二取出し部１２に接続した配管１３を通して貯湯タンク１内の中温水を新たに設けた第二混合弁１１に導き、この第二混合弁１１において、貯湯タンク１上部から導かれる高温の温水と混合し、浴槽２の湯張りを行うようにした構成である。

給湯機２Ｓにおける湯張り回路２Ｒは、貯湯タンク１の上部の高温の温水を、貯湯タンク１上部の第一取出し部１０に接続される配管４１ａ，配管９を通して第二混合弁１１に導く。そして、第二混合弁１１において、貯湯タンク１の上部からの高温の温水と、貯湯タンク１のその容積の鉛直方向の中間部の第二取出し部１２から配管１３を通った中温水を混合し、この混合した温水を更に第一混合弁１４において、給水用の配管７から配管３６ａ，配管２３ａ，減圧弁６，配管２３ｃを通った水道水と混合し、第一混合弁１４の下流に配設された電磁弁２８を開いて、配管２９ｃ，２９ｂ，配管２９ａを通る第１の経路と、配管２９ｃ，配管２５，ポンプ２７，流量調整弁３１を通り配管３を通る第２の経路との２つの経路で浴槽２に湯張りを行う。

＜浴槽２への湯張りモード＞
次に、給湯機Ｓにおける浴槽２への湯張りについて、図１を用いて説明する。なお、図１は、給湯機Ｓの湯張りの回路を太線で示す回路図である。利用者が、台所リモコン４６，ふろリモコン４５等の操作部６０で湯張りモードを選択した場合、給湯機Ｓにおいて浴槽２への湯張りが行われる。利用者によって操作部６０で湯張りモードが選択されると、操作部６０からコントローラ１６へ湯張りモード選択信号が入力され、コントローラ１６の制御によって、常閉型の電磁弁２８が開制御されるとともに、第一混合弁１４，流量調整弁３１がそれぞれ湯張りモードに制御される。

電磁弁２８が開制御されることによって、図１に示すように、水道管２２から供給される水道水が、減圧弁６で減圧され配管２３ｂを介して貯湯タンク１内に供給される水圧により、貯湯タンク１内の高温の温水が、貯湯タンク１の上部の第一取出し部１０から押し出される。そして、第一取出し部１０から押し出された温水が、図１の太線に示すように、配管１から分岐した配管５４を通して第一混合弁１４に導かれ、第一混合弁１４において、水道管２２に接続される配管７から配管３６ａ，配管２３ａ，減圧弁６，配管２３ｂを通った水道水と混合され、第一混合弁１４の下流に配設した電磁弁２８を介して、配管２９ｃ，２９ｂ，２９ａを通る第１の経路と、配管２９ｂ，配管２５，ポンプ２７，流量調整弁３１を通って配管３に続く第２経路との２つの経路を用いて、温水が浴槽２に供給され湯張りが行われる。

湯はりのステップとしては、まず図９のステップＳ２１にて最初に残水確認を行う。残水確認では、浴槽内に残水が残っているか否かを判断する。確認方法は、ポンプ２７を運転し、フロースイッチ５４がＯＮまたはＯＦＦする時間をみて判断する。具体的にはＯＮを所定の時間（たとえば20秒間）を連続で検出した場合に残水無しと判断し、ＯＦＦを所定の時間（たとえば1分間）を連続で検出した場合に残水有りと判断する。残水無しを判断した場合はステップＳ２２を実行する。残水有りを判断した場合はステップＳ２５を実行する。ステップＳ２２では基準水位までの注湯を実行する。基準水位までの注湯が完了すると、ステップＳ２３へ移行する。ステップＳ２３では再度残水確認を実行する。確認方法は前記ステップＳ２１での確認方法と同様となる。ここで残水無しと判断した場合は、リトライの注湯動作を行い、再度残水確認を実行する。残水有りと判断した場合は、ステップＳ２５の中間チェック動作を実行する。中間チェックでは浴槽内の温度を検出し、その後、浴槽内湯水の安定させるため、所定の時間（たとえば25秒間）を経過してから浴槽内の水位を検出する。ステップＳ２５の動作が完了すると、ステップＳ２６の設定水位までの注湯動作を実行する。設定水位までの注湯が完了して湯はり動作は完了となる。

＜水位検知＞
また、図１０の浴槽２の水位は、水位検知部（水位センサ）５７によって検知される。具体的には、水位検知部５７は、配管２５内の温水の圧力を検出し、検出された圧力に基づいて浴槽２の水位を検知するものである。具体的には、圧力の検出信号をコントローラ１６に入力し、コントローラ１６において、揚程等によって水位を演算する。ただし、水位検知部５７は、これに限定されるものではなく、浴槽２の水位を直接検知するものであっても良い。そして、所定の設定水位になるように電磁弁２８等を制御する。また、水位検知部５７は、水位が水流通口２ｉ以上である場合には、水位を所定の精度で検出可能である。ただし、水位が水流通口２ｉよりも低い位置の場合には、水位を検出することはできない。
なお、本給湯機では比較の基準となる水位として基準水位が設定される。具体的には、段階的又は連続的に浴槽２に湯を貯めていき、最初に水位検知部５７が水の存在を検出した水位を基準水位として設定している。

＜湯はり後の水位監視＞
まず、利用者が、入浴後などに浴槽２内の排水栓を抜くと浴槽内の水位が低下する。これを、水位検知部５７で検知し、予め定めた規定水位以下になったことを検知した場合、入浴は終了したと判断する。

本給湯機においては、湯張り動作を行ったことによって利用者が浴槽を使用するとみなし、湯張り動作が行われ、他の入浴に関係する動作（例えば、足し湯，差し湯，差し水，追い焚き等）も行われていない状態を浴槽の使用が終了した状態とみなし、その後、浴槽の水位が低下することによってお湯を排水されているとみなすこととしている。

まず、図８のステップＳ１１では、湯張り動作中であるか否かを判定している。湯張り動作中ではなくなった場合（ステップＳ１１においてＮｏ）、ステップＳ１２において、湯張り動作が正常に終了したかを検知する。湯張り動作が正常に終了しない場合としては、例えば、浴槽２内の排水栓が閉められておらず浴槽に湯が貯まらない場合等である。湯張り動作が正常に終了した場合（ステップＳ１２においてＹｅｓ）、ステップＳ１３において、浴槽内を残水有りと判断し、その情報をリモコン装置６０にデータ通信にて送信し、ステップＳ１４において、湯張り以外の動作が行われているかを判断する。

湯張り以外の動作が行われていない場合（ステップＳ１４においてＮｏ）、水位検知部５７による水位検知が行われる。ここで、水位検知を正確に行うためには、浴槽２内の水面が波打っていないなど、安定していることが好ましい。このため、湯張り動作や他の入浴に関係する動作が終了した後、所定時間経過後に水位の測定を行うこととしている。この所定時間は、水位安定待ち時間とされ、例えば３０秒に設定される。具体的には、ステップＳ１５により水位安定待ち時間が経過しているかが判断される。ただし、この段階で正確な水位検知が必要でない場合には、ステップＳ１４は不要である。

次に、ステップＳ１６において、浴槽２内の現在水位が基準水位より高いかどうかを判断する。

ところで、浴槽の水位は、お湯を排水した場合以外にも、利用者が浴槽の中から外に出ること等で水面が大きく上下することがあり、水位が一時的に基準水位より下がる状態が発生し得る。従って、例えば現在水位が基準水位と同程度であった場合、ステップＳ１６の判定を基に直ちに排水が行われたとみなすと、誤動作が生じるおそれがあり、利用者に不快感を与えることになるといった不都合が生じ得る。また、このような事態は、水位検知部５７の測定誤差の影響によって発生する場合もあり、実際に施工された配管の状態によっては、浴槽２の水位を必ずしも正確に検知することができないといった事情によっても発生し得る。

このため、ステップＳ１７において、水位が基準水位以下である状態を所定時間に亘って連続的に検知した場合に、お湯が排水されていると判断する。この所定時間は、水位連続監視時間とされ、例えば１０秒に設定される。そして、この水位連続監視時間内に複数回水位を検知し、その間に一度も現在水位が基準水位以上にならなかった場合に、ステップＳ１７においてＹｅｓと判定される。具体的には、水位は、水位連続監視時間内に０.５秒間隔で検知される。このときステップＳ１８により浴槽内を残水無しと判断する。

＜浴槽の残水有無情報報知＞
上記、湯はり後の水位監視により、基準水位より低下した場合を残水無し、その情報が来ない場合を残水有りと判断する。この情報を本体側制御基板１６がリモコン装置６０に対し、データ通信にて送信し、リモコン装置６０はこれを基に画面に表示させる。具体的には、残水有りの場合は図４に示すような画面を表示し、残水無しの場合は図５に示すような画面を表示する。これにより、利用者は視覚的に現在の浴槽内の残水状況を把握することができる。

（実施例２）
次に、給湯機Ｓにおける湯はり短縮制御を説明する。まず、実施例１にて説明した＜湯はり後の水位監視＞にて残水有無情報を保持する。この状態のまま次の湯はり動作が開始された場合は、すでに残水有無情報を保持した状態のため、実施例１にて＜浴槽２への湯張りモード＞内で説明したステップＳ２１の残水確認動作を省略する。具体的には、残水無しと判断している場合は、残水無し判断にかかる所定の時間（たとえば20秒間）を省略することができる。残水有りと判断した場合は、残水有り判断にかかる所定の時間（たとえば60秒間）を省略することができる。これにより、残水確認動作にかかる時間短縮を図ることができ、湯はり全体の時間を短縮することができる。また、残水有りと判断した場合は、実施例１にて説明した＜湯はり後の水位監視＞の通り、常時水位監視を実施しているため、現在の水位情報も保持することが可能となる。よって、実施例１にて＜浴槽２への湯張りモード＞内で説明したステップＳ２５の水位チェック動作を省略することができる。具体的には、水位チェックするための浴槽内湯水の安定時間(たとえば25秒間)を省略することができる。これにより、前記残水確認の残水有り判断にかかる時間と合わせて省略でき、湯はり全体の大幅な時間短縮をすることが可能となる。

（実施例３）
次に、給湯機Ｓにおいて、湯はりをしてから何日経過しているかを説明する。まず、実施例１にて説明した＜湯はり後の水位監視＞にて残水有無情報を保持する。また、湯はりを完了した日時の情報を保持する。その後、残水有りを判断し続けている場合、前記日時の情報が1日経過する毎に、その情報を本体制御基板１６がリモコン装置６０に対してデータ通信にて送信し、リモコン装置６０は画面表示部にその情報を表示させる。具体的には、図６に示すように浴槽の表示の下部に「○日前」と表示する。例えば、1日経過していれば「1日前」、２日経過していれば「2日前」と表示する。これにより、現在浴槽に残っているお湯がいつ湯はりしたものかを知ることができ、新規に湯はりをするか、追いだきなどで温め直すかなどを容易に判断することができる。また、所定の期日を過ぎた場合に注意喚起を表示させる場合でも良い。例えば、３日経過した場合にリモコン装置６０の画面にその旨を表示させる。具体的には図７に示すような画面を３日経過した時点で表示させる。これにより、同じお湯を使いすぎているため、新規に湯はりをすることを促すことができる。

（実施例４）
次に、給湯機Ｓにおいて、湯はり中の入浴回数の報知について説明する。まず、実施例１にて説明した＜湯はり後の水位監視＞にて残水有無情報を保持する。また、湯はり完了してから水位検知部５７にて水位の増可をみて、入浴検知を実施する。この回数をカウントし、情報を保持する。これにより、湯はり完了してから浴槽内に何回ユーザーが入浴したかを知ることができ、新規に湯はりをするか、追いだきなどで温め直すかなどの目安にすることができる。また、回数ではなく、水位検知部が増可している時間をカウントし、何時間ユーザーが入浴したかの情報でも良い。これにより、新規に湯はりをするか、追いだきなどで温め直すかなどの目安にすることができる。

１貯湯タンク
２浴槽
２ｉ，２ｏ水流通口
２Ｐ追い焚き回路
２Ｒ，２Ｙ湯張り回路
２Ｘ一般給湯回路
４給湯熱交換器
５タンクユニット
６減圧弁(湯張り回路)
７配管
８ヒートポンプユニット(ヒートポンプ部)
１０第一取出し部
１１第二混合弁
１２第二取出し部
１４第一混合弁
１６本体側制御基板
１８給湯循環ポンプ
１９混合栓
２２水道管
２４追い焚き熱交換器
２７ポンプ
２８電磁弁
３０接続部
３１流量調整弁
３７給湯温度センサ
３８給湯流量センサ
３９アキュムレータ
４７タンク頂部温度センサ(第１温度センサ)
４９温度センサ(第２温度センサ)
５３水温温度センサ
５４フロースイッチ
５５流量センサ
５６温度センサ(第４温度センサ)
５７水位検知部
５８配管
５９温度センサ(第３温度センサ)
６０リモコン装置
Ｓ給湯機
２０１リモコン側マイコン
２０２リモコン側データ記憶手段
２０３、２０９通信部
２０４表示部
２０５操作部
２０７本体側マイコン
２０８本体側データ記憶手段

Claims

貯湯タンクと、該貯湯タンクに貯留された湯水を湯に沸き上げる熱源機と、前記湯の流量を調整するための機能部材を制御する制御手段と、前記制御手段と通信するリモートコントローラとを備えた給湯機において、
浴槽の残水有無情報を保持する残水有無情報保持手段と、
湯はりが完了した日時を保持する日時保持手段と、
前記残水有無情報と前記完了した日時とに基づいて、湯はり完了してから何日経過しているかを前記リモートコントローラの画面に表示することを特徴とする給湯機。