JP6222021B2 - 給湯機 - Google Patents

Description

本発明は、給湯機に関する。

ヒートポンプ等の加熱手段により加熱された湯を貯湯タンクに貯え、貯湯タンクから取り出した湯を用いて、浴槽、シャワー、台所及び洗面所の蛇口などの給湯先に給湯する貯湯式給湯機が広く用いられている。貯湯タンクまたは加熱手段から供給される高温の湯と、浴槽内から取り出された浴槽水とを熱交換する熱交換器を設けた追い焚き循環通路を備えた貯湯式給湯機では、浴槽内へ湯張りを行うとき、追い焚き循環通路を介して湯を浴槽内へ供給する。

特許文献１に開示された湯張り機能付き給湯器は、湯張り開始指令が発せられた場合に、追い焚き循環通路の循環ポンプを１分間駆動し、追い焚き循環通路の循環水流を水流スイッチが検知したかどうかを判断し、水流スイッチが循環水流を検知しないときには、浴槽内に湯水が無いと判定する。さらに、十分な注水量を浴槽内に注水した後、循環ポンプを再び駆動して追い焚き循環通路の循環水流を水流スイッチが検知したかどうかを判断し、水流スイッチが循環水流を検知しないときには、異常であると判断する。

特開平１１−５１４６３号公報

追い焚き循環通路の内部に水が残存している場合、浴槽内には水が無いにもかかわらず、水流スイッチが水流有りを検知する場合がある。また、追い焚き循環通路の内部に空気が混入している状態、いわゆるエア噛みが発生した場合、浴槽内に水が有るにもかかわらず、水流スイッチが水流無しを検知する場合がある。これらの事象に起因する誤判定を防止するためには、水流スイッチが一定時間以上連続して水流有りを検知した場合に浴槽内に水が有ると判定したり、水流スイッチが一定時間以上連続して水流無しを検知した場合に浴槽内に水が無いと判定したりすることが必要になる。しかしながら、そのようにすると、浴槽水の有無を判定するために要する時間が長くなり、湯張り終了までの所要時間が長く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、浴槽内の水の有無を高精度に判定でき、かつ、湯張り終了までの平均的な所要時間を短くできる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、浴槽内の水を取り出して浴槽内へ戻すふろ循環回路に水を循環させるポンプと、ふろ循環回路の水流の有無を検知する水流検知手段と、ふろ循環回路を経由して浴槽内へ湯張りを行う湯張り手段と、ポンプを動作させ、水流検知手段が水流有りを連続して検知した時間の長さ、または、水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さを参照値と比較することで、浴槽内の水の有無を判断する水有無判定動作を行う制御手段と、を備え、制御手段は、湯張りの始期に行う第一水有無判定動作において、水流検知手段が水流有りを連続して検知した時間の長さを第一参照値Ａと比較し、水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さを第二参照値Ｂと比較し、湯張りの中期または終期に行う第二水有無判定動作において、水流検知手段が水流有りを連続して検知した時間の長さを第三参照値Ｃと比較し、水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さを第四参照値Ｄと比較し、第三参照値Ｃが第一参照値Ａより短時間の値であり、第四参照値Ｄが第二参照値Ｂより長時間の値であるものである。

本発明の給湯機によれば、浴槽内の水の有無を高精度に判定でき、かつ、湯張り終了までの平均的な所要時間を短くすることが可能となる。

本発明の実施の形態１の給湯機を示す構成図である。 本発明の実施の形態１の湯張り動作において制御部が実行する制御動作のフローチャートである。 本発明の実施の形態１の湯張り動作において制御部が実行する制御動作のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において共通する要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略する。本明細書で「水」とは、低温の冷水から高温の湯まで、あらゆる温度の水を含む概念である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１の給湯機を示す構成図である。図１に示すように、本発明の給湯機を適用した実施の形態１の貯湯式給湯機３５は、貯湯タンク８を内蔵するタンクユニット３３と、ヒートポンプサイクルを利用するＨＰユニット７と、使用者の運転動作指令及び設定値の変更などの操作を受け付けるリモコン装置４４とを備える。ＨＰユニット７とタンクユニット３３との間は、ＨＰ往き配管１４、ＨＰ戻り配管１５、及び電気配線（図示省略）を介して接続される。タンクユニット３３には、制御部３６（制御手段）が内蔵されている。リモコン装置４４は、ユーザーインターフェース装置としての機能を有する。リモコン装置４４は、制御部３６と相互に通信可能に接続される。リモコン装置４４には、図示を省略するが、貯湯式給湯機３５の状態等の情報を表示する表示部、使用者が操作するスイッチ等の操作部、スピーカ、マイク等が搭載されている。本実施の形態１では、リモコン装置４４の表示部またはスピーカが、使用者に情報を報知する報知手段に相当する。制御部３６は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性メモリ等を含む記憶部と、記憶部に記憶されたプログラムに基いて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有する。貯湯式給湯機３５が備えるアクチュエータ類及びセンサ類は、制御部３６に電気的に接続される。制御部３６は、センサ類の検知情報及びリモコン装置４４からの信号などに基づいて、貯湯式給湯機３５の動作を制御する。

ＨＰユニット７は、タンクユニット３３から導かれた水を加熱する加熱手段の機能を有する。ＨＰユニット７は、圧縮機１、水冷媒熱交換器３、膨張弁４、及び空気熱交換器６を冷媒配管５にて環状に接続した冷媒回路を有し、ヒートポンプサイクルの運転を行う。水冷媒熱交換器３は、圧縮機１で圧縮された高温高圧の冷媒と水とを熱交換することで水を加熱する。

タンクユニット３３には、以下の各種部品及び配管などが内蔵されている。貯湯タンク８は、湯水を貯留する。貯湯タンク８の下部に設けられた水導入口８ａには、第三給水配管９ｃが接続されている。水道等の水源から供給される水（低温水）は、減圧弁３１で所定圧力に調圧された上で、第三給水配管９ｃを通って貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８の上部に設けられた温水導入出口８ｄには、給湯配管２１及び送湯配管１３が接続されている。ＨＰユニット７で加熱された高温の湯は、送湯配管１３を通り、温水導入出口８ｄから貯湯タンク８内に流入する。貯湯タンク８内には、上側が高温で下側が低温になる温度成層を形成して湯水が貯留される。貯湯タンク８の表面には、複数の貯湯温度センサ４２，４３が、異なる高さの位置に取り付けられている。これらの貯湯温度センサ４２，４３で貯湯タンク８内の湯水の温度分布を検知できる。制御部３６は、その温度分布に基づいて、貯湯タンク８内の残湯量及び蓄熱量を把握できる。図示の構成では、貯湯温度センサの個数が２個であるが、３個以上の貯湯温度センサを設けても良い。

タンクユニット３３には、水ポンプ１２及びふろ用熱交換器２０が内蔵されている。水ポンプ１２は、ＨＰ往き配管１４上に設けられている。ふろ用熱交換器２０は、貯湯タンク８またはＨＰユニット７から供給される湯の熱を利用して、２次側の加熱対象水である浴槽水を加熱する熱交換器である。本実施の形態１では、ふろ用熱交換器２０の２次側の構成として、浴槽３０に溜められた浴槽水を循環させるふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８を例示して説明する。ふろ用熱交換器２０は、ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８を介して浴槽３０と接続される。ふろ用熱交換器２０、ふろ往き配管２７、及びふろ戻り配管２８により、ふろ循環回路が形成される。ふろ戻り配管２８の途中には、ふろ循環回路に浴槽水を循環させるふろ循環ポンプ２９と、浴槽３０から出た浴槽水の温度を検知するふろ戻り温度センサ３８とが設けられている。ふろ往き配管２７の途中には、ふろ用熱交換器２０から出た浴槽水の温度を検知するふろ往き温度センサ３７と、循環する浴槽水の水流の有無を検知する水流検知手段４６と、浴槽３０内の水位を検知する水位センサ４７とが設置されている。図示を省略するが、浴槽３０には、浴槽水を排水するための浴槽栓（排水栓）が設けられている。水流検知手段４６は、公知のフロースイッチ、フローセンサ等で構成できる。水流検知手段４６の出力がＯＮであるときは、水流検知手段４６が水流有りを検知していることに相当する。水流検知手段４６の出力がＯＦＦであるときは、水流検知手段４６が水流無しを検知していることに相当する。水位センサ４７は、ふろ往き配管２７内の圧力を検知することで、浴槽３０内の水位（水面の高さ）を検知する水位検知手段に相当する。

タンクユニット３３には、三方弁１１及び四方弁１８が内蔵されている。三方弁１１は、湯水が流入するａポート及びｂポートと、湯水が流出するｃポートとを有する流路切替手段である。四方弁１８は、湯水が流入するｂポート及びｃポートと、湯水が流出するａポート及びｄポートとを有する流路切替手段である。四方弁１８は、４つの経路、すなわちａ−ｂ、ａ−ｃ、ｂ−ｄ、ｃ−ｄの間で流路切替可能に構成されている。タンクユニット３３は、水導出口配管１０、第一バイパス配管１６、第二バイパス配管１７、温水導入配管２０ａ、及び温水導出配管２０ｂをさらに内蔵する。水導出口配管１０は、貯湯タンク８の下部に設けられた水導出口８ｂと三方弁１１のａポートとを接続する。ＨＰ往き配管１４は、三方弁１１のｃポートとＨＰユニット７の水入口とを接続する。ＨＰ戻り配管１５は、ＨＰユニット７の水出口と四方弁１８のｃポートとを接続する。送湯配管１３は、四方弁１８のｄポートと、貯湯タンク８の上部の温水導入出口８ｄとを接続する。第一バイパス配管１６は、四方弁１８のａポートと、貯湯タンク８の温水導入口８ｃとを接続する。温水導入口８ｃは、貯湯タンク８の下部から中間高さ位置までの間のいずれかの位置に設けられる。温水導入配管２０ａは、送湯配管１３の途中から分岐し、ふろ用熱交換器２０の１次側入口に接続される。温水導出配管２０ｂは、ふろ用熱交換器２０の１次側出口と三方弁１１のｂポートとを接続する。第二バイパス配管１７は、ＨＰ往き配管１４における水ポンプ１２とＨＰユニット７の水入口との間から分岐し、四方弁１８のｂポートに接続される。

タンクユニット３３は、第一給水配管９ａ、第二給水配管９ｂ、給湯用混合弁２２、ふろ用混合弁２３、第一給湯配管２４、及び第二給湯配管２５をさらに内蔵する。第一給水配管９ａの一端は、水道等の水源に接続される。第一給水配管９ａの他端は、減圧弁３１を介して第二給水配管９ｂ及び第三給水配管９ｃに接続される。第一給水配管９ａ、第二給水配管９ｂ、及び第三給水配管９ｃにより給水管路９が構成される。第二給水配管９ｂの下流側は、二つに分岐して給湯用混合弁２２及びふろ用混合弁２３にそれぞれ接続される。給湯配管２１の下流側は、二つに分岐して給湯用混合弁２２及びふろ用混合弁２３にそれぞれ接続される。第一給湯配管２４は、給湯用混合弁２２と給湯栓３４とを接続する。第二給湯配管２５は、ふろ用混合弁２３と、ふろ循環回路（ふろ往き配管２７）とを接続する。第二給湯配管２５の途中には、第二給湯配管２５を開閉するふろ用電磁弁２６と、第二給湯配管２５を通る湯の流量を検知するふろ用流量センサ４５とが設けられている。

給湯用混合弁２２は、給湯配管２１から供給される高温湯と、第二給水配管９ｂから供給される低温水との流量比を調整することで、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成し、第一給湯配管２４に流入させる。給湯用混合弁２２で温度調整された湯は、第一給湯配管２４から給湯栓３４を経由して、使用者が使用するシャワー、カラン等の蛇口（図示省略）へ供給される。

ふろ用混合弁２３は、給湯配管２１から供給される高温湯と、第二給水配管９ｂから供給される低温水との流量比を調整することで、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定温度の湯を生成し、第二給湯配管２５に流入させる。浴槽３０へ湯張りを行う場合には、ふろ用電磁弁２６が開かれ、ふろ用混合弁２３で温度調整された湯が、第二給湯配管２５、ふろ用電磁弁２６、及びふろ用流量センサ４５を通過し、さらに、ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８に分かれて流れ、浴槽３０内へ供給される。制御部３６は、ふろ用流量センサ４５の検知信号に基づいてふろ用電磁弁２６を閉じるタイミングを制御することで、浴槽３０内へ供給（注入）される湯量を制御できる。

三方弁１１は、水導出口配管１０とＨＰ往き配管１４とが連通する形態と、温水導出配管２０ｂとＨＰ往き配管１４とが連通する形態との２つの流路形態に切り替え可能である。四方弁１８は、ＨＰ戻り配管１５と送湯配管１３とが連通する形態、ＨＰ戻り配管１５と第一バイパス配管１６とが連通する形態、第一バイパス配管１６と第二バイパス配管１７とが連通する形態、及び、送湯配管１３と第二バイパス配管１７とが連通する形態、の４つの流路形態に切り替え可能である。

次に、本実施の形態１の貯湯式給湯機３５が行う蓄熱運転について説明する。蓄熱運転では、制御部３６は、ＨＰユニット７及び水ポンプ１２を稼動させる。三方弁１１は、水導出口配管１０とＨＰ往き配管１４とが連通する形態（ａ−ｃ経路）とされる。四方弁１８は、ＨＰ戻り配管１５と送湯配管１３とが連通する形態（ｃ−ｄ経路）とされる。水ポンプ１２が稼動することで、貯湯タンク８内の下部の水が、水導出口８ｂ、水導出口配管１０、三方弁１１、ＨＰ往き配管１４を経由し、ＨＰユニット７の水冷媒熱交換器３へ送られる。水冷媒熱交換器３を通過する間に加熱されて高温になった湯は、ＨＰ戻り配管１５、四方弁１８、送湯配管１３、温水導入出口８ｄを通り、貯湯タンク８内の上部に流入する。このような蓄熱運転により、貯湯タンク８内に上から下に向かって湯が貯えられることで、貯湯タンク８内に熱が蓄積される。

次に、本実施の形態１の貯湯式給湯機３５が行う追い焚き運転について説明する。追い焚き運転は、浴槽３０内の浴槽水を加温または保温する運転である。追い焚き運転では、水ポンプ１２及びふろ循環ポンプ２９を動作させる。三方弁１１は、温水導出配管２０ｂとＨＰ往き配管１４とが連通する形態（ｂ−ｃ経路）とされる。四方弁１８は、第一バイパス配管１６と第二バイパス配管１７とが連通する形態（ａ−ｂ経路）とされる。ふろ循環ポンプ２９が動作することで、浴槽３０内からふろ戻り配管２８へ浴槽水が引き込まれ、ふろ用熱交換器２０へ送られる。そして、ふろ用熱交換器２０を通過する間に加熱された浴槽水が、ふろ往き配管２７を通って浴槽３０内へ戻る。一方、水ポンプ１２が稼動することで、貯湯タンク８内の上部から導出される湯（高温水）が、熱源流体として、温水導入出口８ｄ、送湯配管１３の一部、温水導入配管２０ａを通り、ふろ用熱交換器２０へ送られる。そして、ふろ用熱交換器２０を通過する間に温度低下した熱源流体（中温水）が、温水導出配管２０ｂ、三方弁１１、ＨＰ往き配管１４の一部（水ポンプ１２）、第二バイパス配管１７、四方弁１８、第一バイパス配管１６、温水導入口８ｃを通り、貯湯タンク８内に流入する。

次に、本実施の形態１の貯湯式給湯機３５が行う湯張りについて説明する。湯張りは、使用者がリモコン装置４４を操作することで開始される。または、使用者がリモコン装置４４で予約した時刻になったときに、自動的に湯張りを開始するようにしても良い。湯張りの開始時に、制御部３６は、呼び水として、規定量（例えば１０Ｌ）の設定温度の湯を、第二給湯配管２５からふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８を通して、浴槽３０へ供給する。ふろ循環回路内の空気を浴槽３０内へ排出するために、この呼び水を供給する。制御部３６は、呼び水を供給した後、ふろ循環ポンプ２９を動作させ、水流検知手段４６で水流の有無を検知することで、浴槽３０内の水の有無を判断する水有無判定動作（第一水有無判定動作）を行う。なお、本明細書において、「浴槽３０内に水が無い」及び「浴槽３０内に水が入っていない」とは、浴槽３０内に全く水が無い場合だけでなく、浴槽３０内の水位が、ふろ循環回路（ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８）と浴槽３０との接続位置より低い場合も含む意味であるものとする。また、「浴槽３０内に水が有る」及び「浴槽３０内に水が入っている」とは、浴槽３０内の水位が、ふろ循環回路（ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８）と浴槽３０との接続位置より高い場合を意味するものとする。

湯張り開始前に浴槽３０内に浴槽水が入っている場合には、第一水有無判定動作において、ふろ循環回路に浴槽水の循環水流が発生し、水流検知手段４６の出力がＯＮ（水流有り）となる。制御部３６は、第一水有無判定動作で、浴槽３０内に浴槽水が入っていると判定した場合には、追い焚き運転を開始し、ふろ戻り温度センサ３８で検知される浴槽温度が設定温度まで上昇した後、追い焚き運転を終了する。そして、制御部３６は、湯張りを完了とし、湯張りが完了したことをリモコン装置４４の表示部またはスピーカにより使用者に報知する。

一方、湯張り開始前に浴槽３０内に浴槽水が入っていない場合には、第一水有無判定動作において、ふろ循環回路に浴槽水の循環水流が発生せず、水流検知手段４６の出力がＯＦＦ（水流無し）となる。制御部３６は、第一水有無判定動作で、浴槽３０内に浴槽水が入っていないと判定した場合には、使用者がリモコン装置４４にて設定した設定湯量から呼び水の量を差し引いた残りの湯量を浴槽３０内へ供給（注入）する。そのようにして設定湯量を浴槽３０内へ供給（注入）した後、制御部３６は、再びふろ循環ポンプ２９を動作させ、水流検知手段４６で水流の有無を検知することで、浴槽３０内の水の有無を判断する水有無判定動作（第二水有無判定動作）を行う。浴槽栓が閉まっている状態であれば、湯張り動作で注入した湯が浴槽３０内に溜まっているので、第二水有無判定動作において、ふろ循環回路に浴槽水の循環水流が発生し、水流検知手段４６の出力がＯＮ（水流有り）となる。制御部３６は、第二水有無判定動作で、浴槽３０内に湯が溜まっている、すなわち浴槽３０内に浴槽水が入っていると判定した場合には、湯張りが正常に完了したと判断し、湯張りが正常に完了したことをリモコン装置４４の表示部またはスピーカにより使用者に報知する。さらに、制御部３６は、水位センサ４７で検知される浴槽水位を湯張り完了水位として記憶する。

浴槽３０の内部空間を水平面で切断した断面積を以下「浴槽断面積」と称する。浴槽断面積は、必ずしも、浴槽３０の高さ方向に沿って完全に一定ではないが、おおむね一定であるので、一定値とみなしても問題は無い。湯張りのとき、制御部３６は、以下のようにして、浴槽断面積を算出及び記憶しても良い。制御部３６は、設定湯量のうちの一定割合（例えば設定湯量の１／２）の湯量を浴槽３０内へ注入した時点でふろ用電磁弁２６を一旦閉じるとともに、水位センサ４７で検知される浴槽水位を中間水位として記憶する。その後、制御部３６は、ふろ用電磁弁２６を開いて浴槽３０内への湯の注入を再開し、設定湯量のうちの残りの湯量を浴槽３０内へ供給（注入）する。その後、制御部３６は、上記と同様にして第二水有無判定動作を行い、浴槽３０内に浴槽水が入っていると判定した場合には、湯張りが正常に完了したと判断し、水位センサ４７で検知される浴槽水位を湯張り完了水位として記憶する。制御部３６は、上記中間水位から湯張り完了水位までに浴槽３０に注入した湯量、すなわち設定湯量から上記一定割合の湯量を差し引いた湯量を、湯張り完了水位と中間水位との差で割り算することで、浴槽断面積を算出できる。制御部３６は、その算出された浴槽断面積を記憶する。

湯張りが正常に完了した場合、制御部３６は、以下のようにして、自動たし湯機能の制御を行っても良い。制御部３６は、水位センサ４７で検知される浴槽水位を湯張り完了水位と比較することで、浴槽水位の低下の有無を判断する。制御部３６は、浴槽水位が低下したと判定した場合には、湯張り完了水位と、水位センサ４７で検知される現在の浴槽水位との差に浴槽断面積を乗算することで、必要給湯量を算出する。制御部３６は、この必要給湯量を浴槽３０に注入することで、低下した浴槽水位を元の湯張り完了水位まで自動的に回復させる自動たし湯機能の制御を実施することができる。

湯張りの前に使用者が浴槽栓を閉め忘れるなどで浴槽栓が抜けていた場合には、浴槽３０内に注入した湯が浴槽３０内に溜まらないので、第二水有無判定動作において、ふろ循環回路に浴槽水の循環水流が発生せず、水流検知手段４６の出力がＯＦＦ（水流無し）となる。制御部３６は、第二水有無判定動作で、浴槽３０内に浴槽水が入っていないと判定した場合には、浴槽栓が抜けていると判断し、湯張り完了水位及び浴槽断面積を記憶せずに、浴槽栓が抜けていることをリモコン装置４４の表示部またはスピーカにより使用者に報知する。

図２及び図３は、本実施の形態１の貯湯式給湯機３５の湯張り動作において制御部３６が実行する制御動作のフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて、本実施の形態１における湯張り動作をより詳細に説明する。ユーザーがリモコン装置４４で湯張りを指示した場合、あるいは湯張りの予約時刻が到来した場合に、湯張りが開始される（図２のステップＳ１）。湯張りが開始されると、制御部３６は、ふろ循環回路内の空気を浴槽３０に排出するため、前述した呼び水として１０Ｌを浴槽３０内へ給湯する（ステップＳ２）。その後、制御部３６は、ふろ循環ポンプ２９をＯＮ（動作状態）にする（ステップＳ３）。制御部３６は、ふろ循環ポンプ２９を動作状態にしたまま、一定の循環待機時間（例えば１２０秒間）だけ、待機する（ステップＳ４）。この循環待機時間は、湯張り開始前に浴槽３０内に浴槽水が入っている場合に、浴槽３０内の浴槽水を水流検知手段４６まで確実に引き込むことができるような時間とされる。

ステップＳ４の循環待機時間が経過した後、制御部３６は、ステップＳ５に移行する。ステップＳ５及びステップＳ６の動作は、湯張りの始期に行う第一水有無判定動作に相当する。第一水有無判定動作では、制御部３６は、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さ（すなわち水流検知手段４６が連続してＯＮした時間の長さ）を第一参照値Ａと比較し、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さ（すなわち水流検知手段４６が連続してＯＦＦした時間の長さ）を第二参照値Ｂと比較する。この場合、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さ、及び、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さは、ステップＳ４の循環待機時間と重複する部分は含まないものとする。

ステップＳ５で、制御部３６は、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さを第一参照値Ａと比較する。本実施の形態１では、第一参照値Ａ＝６０秒とする。ステップＳ５で水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さが第一参照値Ａ（６０秒）に満たない場合には、制御部３６は、ステップＳ６に移行する。ステップＳ６で、制御部３６は、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さを第二参照値Ｂと比較する。本実施の形態１では、第二参照値Ｂ＝１０秒とする。ステップＳ６で水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第二参照値Ｂ（１０秒）に満たない場合には、制御部３６は、ステップＳ５に戻る。

このようにして、制御部３６は、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さが第一参照値Ａ（６０秒）に達することと、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第二参照値Ｂ（１０秒）に達することとのどちらかが成立するまで、ステップＳ５及びステップＳ６の処理を繰り返す。

ステップＳ５で水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さが第一参照値Ａ（６０秒）以上になった場合には、制御部３６は、ステップＳ７へ移行し、浴槽３０内に水が有ると判定する。この場合は、湯張り開始前に浴槽３０内にすでに水が有った場合に相当する。ステップＳ７で、制御部３６は、湯張り開始前に浴槽３０内にすでに水が有った場合の湯張り動作である、水有湯張りの動作を実施する。水有湯張りの動作として、制御部３６は、追い焚き運転を開始し、ふろ戻り温度センサ３８で検知される浴槽温度が設定温度まで上昇した後、追い焚き運転を終了して湯張りを完了とし、湯張りが完了したことをリモコン装置４４の表示部またはスピーカにより使用者に報知する。この水有湯張りの動作は、図２及び図３のフローチャートでは記載を割愛する。

一方、ステップＳ６で水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第二参照値Ｂ（１０秒）以上になった場合には、制御部３６は、ステップＳ８へ移行し、浴槽３０内に水が無いと判定する。この場合は、湯張り開始前に浴槽３０内に水が無かった場合に相当する。この場合には、制御部３６は、湯張り開始前に浴槽３０内に水が無かった場合の湯張り動作である、水無湯張りの動作（ステップＳ９以下）を実施する。

一般に、大多数の使用者は、浴槽３０内へ湯張りをする前に、浴槽３０内の古い浴槽水を抜いておくことが普通である。そのため、湯張り開始前には浴槽３０内に水が無いことが普通であり、大多数のケースでは、水有湯張りの動作ではなく、水無湯張りの動作が実施される。すなわち、ステップＳ５からステップＳ７へ移行することは稀なケースであり、大多数のケースではステップＳ６からステップＳ８へ移行することになる。そのため、浴槽３０内に水が無いことを判定するステップＳ６からステップＳ８へ移行するまでの時間が長くなると、その長くなった分とほぼ同じだけ、湯張り終了までの平均的な所要時間も長くなる。第二参照値Ｂを長時間の値にするほど、ステップＳ６からステップＳ８へ移行するまでの時間が長くなる。よって、湯張り終了までの平均的な所要時間を短縮するためには、第二参照値Ｂをなるべく短時間の値にすることが望ましい。本実施の形態１では、第二参照値Ｂを後述する第四参照値Ｄより短時間の値にすることで、湯張り終了までの平均的な所要時間を短くできる。また、本実施の形態１では、第二参照値Ｂを、１０秒という比較的短い時間にしたことで、湯張り終了までの平均的な所要時間をさらに短くできる。第二参照値Ｂは、ノイズなどによる誤動作を確実に防止できるような範囲で、必要最低限の時間とすることが望ましい。

第一参照値Ａ（６０秒）を長時間の値にするほど、ステップＳ５からステップＳ７へ移行するまでの時間が長くなる。しかしながら、ステップＳ５からステップＳ７へ移行することは稀なケースであるので、浴槽３０内に水が有ることを判定するステップＳ５からステップＳ７へ移行するまでの時間が長くなっても、湯張り終了までの平均的な所要時間はほとんど長くならない。

ふろ循環回路の総延長が規定の長さを超過しているような場合（例えば、ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８が、設置業者により、誤って規定を超過した長さで据え付けられてしまった場合）には、ステップＳ４での循環待機時間が、浴槽３０内の浴槽水を水流検知手段４６まで引き込む時間に対して、不足する場合がある。また、ふろ循環回路の総延長が規定の長さを超過しているような場合には、長いふろ戻り配管２８内に残っている呼び水等の残水が水流検知手段４６に流れ込むことで、浴槽３０内に浴槽水が無いにもかかわらず、ステップＳ５で水流検知手段４６が水流有りを連続して検知する場合がある。このため、第一参照値Ａを短時間の値にした場合、浴槽３０内に浴槽水が無いにもかかわらず、浴槽３０内に浴槽水が有ると誤判定する可能性がある。そのような誤判定を確実に防止するためには、第一参照値Ａをなるべく長時間の値にすることが望ましい。本実施の形態１では、第一参照値Ａを後述する第三参照値Ｃより長時間の値にすることで、上記のような誤判定を確実に防止できる。また、本実施の形態１では、第一参照値Ａを、６０秒という比較的長い時間にしたことで、上記のような誤判定をより確実に防止できる。また、前述した理由から、第一参照値Ａを長時間の値にしても、湯張り終了までの平均的な所要時間が延びることを確実に抑制できる。

次に、ステップＳ９以下の水無湯張りの動作について説明する。制御部３６は、ステップＳ９でふろ循環ポンプ２９をＯＦＦ（停止状態）とし、ステップＳ１０に移行する。制御部３６は、ステップＳ１０で設定湯量から呼び水の量を差し引いた残りの湯量を浴槽３０内へ供給（注入）し、ステップＳ１１に移行する。このようにして設定湯量が浴槽３０内へ注入された後、制御部３６は、再びふろ循環ポンプ２９をＯＮ（動作状態）にする（ステップＳ１１）。制御部３６は、ふろ循環ポンプ２９を動作状態にしたまま、一定の循環待機時間（例えば１２０秒間）だけ、待機する（図３のステップＳ１２）。この循環待機時間は、注入した湯が浴槽３０内に溜まっている場合に、浴槽３０内の湯（浴槽水）を水流検知手段４６まで確実に引き込むことができるような時間とされる。

ステップＳ１２の循環待機時間が経過した後、制御部３６は、ステップＳ１３に移行する。ステップＳ１３及びステップＳ１４の動作は、湯張りの終期に行う第二水有無判定動作に相当する。第二水有無判定動作では、制御部３６は、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さ（すなわち水流検知手段４６が連続してＯＮした時間の長さ）を第三参照値Ｃと比較し、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さ（すなわち水流検知手段４６が連続してＯＦＦした時間の長さ）を第四参照値Ｄと比較する。この場合、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さ、及び、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さは、ステップＳ１２の循環待機時間と重複する部分は含まないものとする。

ステップＳ１３で、制御部３６は、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さを第三参照値Ｃと比較する。本実施の形態１では、第三参照値Ｃ＝１０秒とする。ステップＳ１３で水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さが第三参照値Ｃ（１０秒）に満たない場合には、制御部３６は、ステップＳ１４に移行する。ステップＳ１４で、制御部３６は、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さを第四参照値Ｄと比較する。本実施の形態１では、第四参照値Ｄ＝６０秒とする。ステップＳ１４で水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第四参照値Ｄ（６０秒）に満たない場合には、制御部３６は、ステップＳ１５に移行する。

ステップＳ１５で、制御部３６は、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さを第五参照値Ｅと比較する。第五参照値Ｅは、第四参照値Ｄより短時間の値とされる。本実施の形態１では、第五参照値Ｅ＝１０秒とする。ステップＳ１５の動作は、エア噛みの有無を判定するエア噛み判定動作に相当する。エア噛みとは、ふろ循環回路の内部に空気が混入している状態を言う。ステップＳ１５で水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第五参照値Ｅ（１０秒）に満たない場合には、制御部３６は、ステップＳ１３に戻る。ステップＳ１５で水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第五参照値Ｅ（１０秒）以上になった場合には、制御部３６は、第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生していると判定し、ステップＳ１８へ移行し、エア噛みフラグをＯＮにすることで、第二水有無判定動作の実施中のエア噛みの発生を記憶する。その後、制御部３６は、ステップＳ１８からステップＳ１３に戻る。

このようにして、制御部３６は、水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さが第三参照値Ｃ（１０秒）に達することと、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第四参照値Ｄ（６０秒）に達することとのどちらかが成立するまで、ステップＳ１３及びステップＳ１４の処理を繰り返す。

ステップＳ１３で水流検知手段４６が水流有りを連続して検知した時間の長さが第三参照値Ｃ（１０秒）以上になった場合には、制御部３６は、ステップＳ１６へ移行し、浴槽３０内に水が有ると判定する。この場合は、湯張りで注入した湯が浴槽３０内に正常に溜まっている場合に相当する。この場合には、制御部３６は、ステップＳ１９でふろ循環ポンプ２９を停止し、ステップＳ２１へ移行する。

ステップＳ２１で、制御部３６は、エア噛みフラグのＯＮ／ＯＦＦを判定する。第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生した場合には、ふろ循環回路内に空気が残存している可能性がある。ふろ循環回路内に空気が残存していると、水位センサ４７が浴槽水位を正確に検知できない可能性がある。ステップＳ２１で、エア噛みフラグがＯＦＦの場合には、第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生していないので、ふろ循環回路内に空気が残存している可能性がなく、水位センサ４７が浴槽水位を正確に検知できる。この場合には、制御部３６は、浴槽水位を水位センサ４７にて検知し、そのデータを湯張り完了水位として記憶する（ステップＳ２２）。これに対し、ステップＳ２１で、エア噛みフラグがＯＮの場合には、第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生しており、ふろ循環回路内に空気が残存している可能性があり、水位センサ４７が浴槽水位を正確に検知できない可能性がある。この場合には、制御部３６は、水位センサ４７で検知される浴槽水位データを記憶せず、当該浴槽水位データを湯張り完了水位として利用しない（ステップＳ２３）。このようにして、第二水有無判定動作の実施中に、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第五参照値Ｅ以上を記録した場合に、水位センサ４７で検知される水位情報の利用を制限することで、エア噛みによる浴槽水位の検知誤差が自動たし湯機能の制御などに悪影響を及ぼすことを防止できる。

制御部３６は、ステップＳ２２またはステップＳ２３の動作の後、湯張りが正常に完了したことをリモコン装置４４の表示部またはスピーカにより使用者に報知する。その後、自動たし湯機能の制御を行う場合、制御部３６は、今回の湯張り完了水位を記憶した場合（ステップＳ２２の場合）には、今回の湯張り完了水位に基づき、自動たし湯機能の制御を行う。一方、今回の湯張り完了水位を記憶していない場合（ステップＳ２３の場合）には、制御部３６は、前回の湯張り完了水位に基づき、自動たし湯機能の制御を行う。

一方、ステップＳ１４で水流検知手段４６が水流無しを連続して検知した時間の長さが第四参照値Ｄ（６０秒）以上になった場合には、制御部３６は、ステップＳ１７へ移行し、浴槽３０内に水が無いと判定する。この場合は、浴槽栓の閉め忘れなどで浴槽栓が抜けており、湯張りで注入した湯が浴槽３０内に正常に溜まっていない場合に相当する。この場合には、制御部３６は、ステップＳ２０へ移行し、ふろ循環ポンプ２９を停止し、湯張りを解除する。その後、制御部３６は、浴槽栓が抜けていること（湯張りの終了）をリモコン装置４４の表示部またはスピーカにより使用者に報知する。

浴槽３０内への湯張り時に浴槽栓が抜けていることは稀なケースであり、大多数のケースでは、湯張りで注入された湯が浴槽３０内に正常に溜まると考えられる。ただし、浴槽３０内に湯が溜まっている場合であっても、ステップＳ１２のふろ循環回路の循環動作のときに、水面が揺れるなどの何らかの原因で、ふろ循環回路内に空気が混入し、エア噛みが発生することがある。そのようにして第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生した場合には、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知することがある。そのため、浴槽３０内に正常に湯が溜まっているにもかかわらず、ステップＳ１４及びステップＳ１５を経て、ステップＳ１３に戻るケースもある。しかしながら、このようなエア噛みの発生も、稀なケースである。

以上のことから、ステップＳ１４からステップＳ１７へ移行することは稀なケースであり、大多数のケースでは、ステップＳ１３からステップＳ１４及びステップＳ１５を経由せずにステップＳ１６へ移行することになる。そのため、浴槽３０内に水が有ることを判定するステップＳ１３からステップＳ１６へ移行するまでの時間が長くなると、その長くなった分とほぼ同じだけ、湯張り終了までの平均的な所要時間も長くなる。第三参照値Ｃを長時間の値にするほど、ステップＳ１３からステップＳ１６へ移行するまでの時間が長くなる。よって、湯張り終了までの平均的な所要時間を短縮するためには、第三参照値Ｃをなるべく短時間の値にすることが望ましい。本実施の形態１では、第三参照値Ｃ（１０秒）を第一参照値Ａ（６０秒）より短時間の値にしたことで、湯張り終了までの平均的な所要時間を短くできる。さらに、本実施の形態１では、第三参照値Ｃを、１０秒という比較的短い時間にしたことで、湯張り終了までの平均的な所要時間をより短くできる。第三参照値Ｃは、ノイズなどによる誤動作を確実に防止できるような範囲で、必要最低限の時間とすることが望ましい。

湯張り時に浴槽栓が抜けていた場合であっても、ふろ循環回路の総延長が規定の長さを超過しているような場合（例えば、ふろ往き配管２７及びふろ戻り配管２８が、設置業者により、誤って規定を超過した長さで据え付けられてしまった場合）には、長いふろ戻り配管２８内に残っている残水が水流検知手段４６に流れ込むことで、ステップＳ１３で水流検知手段４６が水流有りを連続して検知する場合がある。このため、第三参照値Ｃを短時間の値にした場合、浴槽３０内に浴槽水が無いにもかかわらず、浴槽３０内に浴槽水が有ると誤判定する可能性がある。しかしながら、そのようなケースは、ふろ循環回路の総延長が規定の長さを超過しているという稀なケースと、湯張り時に浴槽栓が抜けているという稀なケースとが相乗した、非常に稀なケースである。したがって、第三参照値Ｃを短時間の値にすることで、そのような非常に稀なケースで誤判定する可能性が生じるとしても、その弊害は小さく、上述した利点の方が多大である。

第四参照値Ｄ（６０秒）を長時間の値にするほど、ステップＳ１４からステップＳ１７へ移行するまでの時間が長くなり、ステップＳ１４及びステップＳ１５を経由してステップＳ１３からステップＳ１６へ移行するまでの時間も長くなる。しかしながら、ステップＳ１４からステップＳ１７へ移行すること、及び、ステップＳ１４及びステップＳ１５を経由してステップＳ１３からステップＳ１６へ移行することは、いずれも稀なケースであるので、これらの時間が長くなっても、湯張り終了までの平均的な所要時間はほとんど長くならない。すなわち、第四参照値Ｄ（６０秒）を長時間の値にしても、平均的な所要時間はほとんど長くならない。

前述したように、第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生した場合には、水流検知手段４６が水流無しを連続して検知することがある。そのため、第四参照値Ｄを短時間の値にしたと仮定すると、第二水有無判定動作の実施中にエア噛みが発生した場合に、浴槽３０内に湯が溜まっているにもかかわらず、ステップＳ１７へ移行し、湯張りが解除され、浴槽栓が抜けていることが使用者に報知されるおそれがある。このようなエア噛みに起因する誤動作は、使い勝手の悪化につながる。このようなエア噛みに起因する誤動作を確実に防止するためには、第四参照値Ｄをなるべく長時間の値にすることが望ましい。また、水流検知手段４６がエア噛みの状態であっても、ふろ循環ポンプ２９の循環時間を十分に確保することで、空気が水流検知手段４６の外へ排出され、水流検知手段４６のエア噛みが解消することが期待できる。この観点からも、第四参照値Ｄをなるべく長時間の値にし、ふろ循環ポンプ２９の循環時間を十分に確保することが望ましい。本実施の形態１では、第四参照値Ｄ（６０秒）を第二参照値Ｂ（１０秒）より長時間の値にしたことで、上述のようなエア噛みに起因する誤動作を確実に防止できる。また、本実施の形態１では、第四参照値Ｄを、６０秒という比較的長い時間にしたことで、上記のような誤判定をより確実に防止できる。また、前述した理由から、第四参照値Ｄを長時間の値にしても、湯張り終了までの平均的な所要時間が延びることを確実に抑制できる。

さらに、本実施の形態１では、第四参照値Ｄ（６０秒）を第三参照値Ｃ（１０秒）より長時間の値にしたことで、上述のようなエア噛みに起因する誤動作を確実に防止できる。

なお、水流検知手段４６がエア噛みの状態のときに、その空気を水流検知手段４６から排出するだけではなく、ふろ循環回路外へ空気を排出するためには、より長い時間（例えば１２０秒）がかかる。エア噛みの場合、浴槽水位を正しく検知するには、水有無判定動作を中止し、再度ステップＳ１２に戻る必要があるが、そのようにすると湯張り時間が長くなる。本実施の形態１では、エア噛みが発生した場合に、ステップＳ１２に戻らず、浴槽水位データを記憶しない（ステップＳ２３）ようにすることで、湯張り時間が長くなることを抑制できる。

以上説明したように、実施の形態１によれば、ふろ循環回路のエア噛みが発生したような場合であっても浴槽３０内の水の有無を高精度に判定でき、かつ、湯張り終了までの平均的な所要時間を短くできる。よって、使用者の利便性を向上することができる。

なお、図２及び図３のフローチャートの説明において、ステップＳ２２にて記憶するデータは、湯張り完了水位のデータとしたが、ステップＳ２２にて記憶するデータは、前述した浴槽断面積のデータとしてもよい。その場合は、制御部３６は、ステップＳ２３では、浴槽断面積のデータを記憶せず、前回の湯張りにて記憶した浴槽断面積に基づき、自動たし湯の給湯量を決定する。

また、本実施の形態１では、湯張りの終期に第二水有無判定動作を行う場合を例に説明したが、本発明では、湯張りの中期（例えば、浴槽断面積を検知するとき）に、第二水有無判定動作を行うようにしても良い。

また、前述した第一参照値Ａ、第二参照値Ｂ、第三参照値Ｃ、第四参照値Ｄ、及び第五参照値Ｅの各々の値は一例であり、次式を満足する範囲で、適宜変更しても良い。
第一参照値Ａ＞第三参照値Ｃ
第二参照値Ｂ＜第四参照値Ｄ
第四参照値Ｄ＞第五参照値Ｅ
例えば、第一参照値Ａ＝７５秒、第二参照値Ｂ＝１０秒、第三参照値Ｃ＝５秒、第四参照値Ｄ＝３０秒、としても良い。

第一参照値Ａは、第三参照値Ｃの３倍以上が好ましく、第三参照値Ｃの５倍以上がより好ましい。また、第一参照値Ａは、第三参照値Ｃの３０倍以下が好ましく、第三参照値Ｃの２０倍以下がより好ましい。第四参照値Ｄは、第二参照値Ｂの１．５倍以上が好ましく、２倍以上がより好ましい。また、第四参照値Ｄは、第二参照値Ｂの１０倍以下が好ましく、７倍以下がより好ましい。上記のような範囲に設定することで、前述した効果をさらに確実に奏することが可能となる。

１ 圧縮機、３ 水冷媒熱交換器、４ 膨張弁、５ 冷媒配管、６ 空気熱交換器、７ ＨＰユニット、８ 貯湯タンク、８ａ 水導入口、８ｂ 水導出口、８ｃ 温水導入口、８ｄ 温水導入出口、９ 給水管路、９ａ 第一給水配管、９ｂ 第二給水配管、９ｃ 第三給水配管、１０ 水導出口配管、１１ 三方弁、１２ 水ポンプ、１３ 送湯配管、１４ ＨＰ往き配管、１５ ＨＰ戻り配管、１６ 第一バイパス配管、１７ 第二バイパス配管、１８ 四方弁、２０ ふろ用熱交換器、２０ａ 温水導入配管、２０ｂ 温水導出配管、２１ 給湯配管、２２ 給湯用混合弁、２３ 用混合弁、２４ 第一給湯配管、２５ 第二給湯配管、２６ ふろ用電磁弁、２７ ふろ往き配管、２８ ふろ戻り配管、２９ ふろ循環ポンプ、３０ 浴槽、３１ 減圧弁、３３ タンクユニット、３４ 給湯栓、３５ 貯湯式給湯機、３６ 制御部、３７ ふろ往き温度センサ、３８ ふろ戻り温度センサ、４２，４３ 貯湯温度センサ、４４ リモコン装置、４５ ふろ用流量センサ、４６ 水流検知手段、４７ 水位センサ

Claims (5)

1. 浴槽内の水を取り出して前記浴槽内へ戻すふろ循環回路に水を循環させるポンプと、
   前記ふろ循環回路の水流の有無を検知する水流検知手段と、
   前記ふろ循環回路を経由して前記浴槽内へ湯張りを行う湯張り手段と、
   前記ポンプを動作させ、前記水流検知手段が水流有りを連続して検知した時間の長さ、または、前記水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さを参照値と比較することで、前記浴槽内の水の有無を判断する水有無判定動作を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記湯張りの始期に行う第一水有無判定動作において、前記水流検知手段が水流有りを連続して検知した時間の長さを第一参照値Ａと比較し、前記水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さを第二参照値Ｂと比較し、前記湯張りの中期または終期に行う第二水有無判定動作において、前記水流検知手段が水流有りを連続して検知した時間の長さを第三参照値Ｃと比較し、前記水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さを第四参照値Ｄと比較し、
   前記第三参照値Ｃが前記第一参照値Ａより短時間の値であり、前記第四参照値Ｄが前記第二参照値Ｂより長時間の値である給湯機。
2. 前記第四参照値Ｄが前記第三参照値Ｃより長時間の値である請求項１に記載の給湯機。
3. 前記浴槽内の水位を検知する水位検知手段を備え、
   前記制御手段は、前記第二水有無判定動作において、前記水流検知手段が水流無しを連続して検知した時間の長さが、前記第四参照値Ｄより短時間の値である第五参照値Ｅ以上を記録した場合には、前記水位検知手段で検知された水位情報の利用を制限する請求項１または請求項２に記載の給湯機。
4. 前記制御手段は、前記第一水有無判定動作において前記浴槽内の水の有無の判定が成立したときは、前記湯張りを続行する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の給湯機。
5. 使用者に情報を報知する報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記第二水有無判定動作において前記浴槽内の水の有無の判定が成立したときは、前記湯張りの終了を前記報知手段により報知する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給湯機。

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