JP6333149B2 - 給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動湯張り機能を有する給湯装置に関する。

従来、リモコン等により設定された目標湯張り水位になるまで、浴槽に湯を供給する自動湯張り機能を備えた給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された給湯装置は、浴槽内の水位を検出する水位センサと、浴槽に供給される湯の流量を検出する流量センサとを備えて、給湯装置の使用開始時からの経年変化等による水位センサの検出誤差に対応するための補正処理を行っている。

具体的には、給湯装置の設置時に行う自動湯張りの試運転時に、浴槽への給湯量（流量センサによる検出流量の積算値）と水位センサの検出水位との対応を学習し、この対応に基づいて、目標湯張り水位の湯張りを行うために必要な給湯量（湯張り量）を決定している。

そして、給湯装置の使用が開始されて自動湯張りが実行されたときに、湯張り完了時の水位センサの検出水位値と設定水位との差に基づく水位補正値を算出し、自動湯張り後の水位制御を、水位センサの検出水位に水位補正値を加えた水位に基づいて行うようにしている。

また、自動湯張りにおける目標湯張りレベル（目標湯張り水位又は目標湯張り量）を複数の切替段から選択できるようにした給湯装置において、使用者や保守要員等の操作により、各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを微調節できるようにした構成も知られている。

特開２０１０−２７６２５３号公報

本願発明者らは、目標湯張りレベル選択用の各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを微調節できるようにした場合に、微調節の仕方によっては、使用者に違和感や不安感を与える場合があることを知見した。

ここで、図４（ａ）は、目標湯張りレベル選択用の切替段（Ｌｖ１〜Ｌｖ１２の１２段）に割り当てられた目標湯張りレベル（５０ｍｍ，７０ｍｍ，…，２７０ｍｍ）を、水位補正値（０〜−１００ｍｍ）を加えることによって一括して補正した結果を示している。また、図４（ｂ）は、縦軸を補正後の目標湯張りレベル（湯張り水位）に設定し、横軸を切替段に設定して、各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを、ａ２（水位補正値０ｍｍ）、ｂ２（水位補正値−２０ｍｍ）、ｃ２（水位補正値−４０ｍｍ）、ｄ２（水位補正値−１００ｍｍ）により示したものである。

自動湯張り運転を行う場合、目標湯張りレベルは、予め設定された下限水位（例えば浴槽のアダプター（循環金具）の取り付け位置から３０ｍｍ上の水位）を下回らないように設定する必要がある。そして、図４（ａ）に示したように、目標湯張りレベルを複数の切替段（Ｌｖ１〜ＬＶ１２）から選択する場合に、使用者により指示される水位補正値（−２０〜−１００ｍｍ）をそのまま各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルに加えると、割り当てられた目標湯張りレベルが同一になる切替段が生じる場合がある。

例えば、水位補正値が−１００ｍｍであったとき（図４（ｂ）のｄ２）には、Ｌｖ１〜Ｌｖ５の切替段に割り当てられる目標湯張りレベルがいずれも下限の３０ｍｍになる。そしてこの場合は、使用者がＬｖ１〜Ｌｖ５の範囲で切替段の順位を上下する操作を行っても、設定される目標湯張りレベルが変わらず、自動湯張り運転を行ったときの湯張り水位が変化しないため、使用者に違和感や装置が故障しているのではないかという不安感を与えるおそれがある。

本発明はかかる背景に鑑みてなされたものであり、目標湯張りレベル選択用の各切替段の設定レベルの微調節を、使用者に違和感や不安感を与えることを防止して行う給湯装置を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明の給湯装置は、
浴槽に湯を供給する給湯手段と、
前記浴槽に貯められた湯水の量又は水位である湯張りレベルを検出する湯張りレベル検出手段と、
前記湯張りレベル検出手段により検出される湯張りレベルが目標湯張りレベルになるまで、前記給湯手段により前記浴槽に湯を供給する自動湯張り運転を実行する給湯制御手段と、
異なる目標湯張りレベルが個別に割り当てられて、目標湯張りレベル順に順位付けがされた複数の切替段を設定する切替段設定手段と、
使用者の補正値指示操作により指示された補正値に応じて、前記複数の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを補正する切替段補正手段と、を備え、
当該切替段補正手段は、前記指示された補正値に応じて、順位が連続する前記切替段間において、低順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが、高順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルよりも低くなる関係を維持して、前記複数の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを補正することを特徴とする。

かかる本発明によれば、前記切替段設定手段により、目標湯張りレベル順に順位付けされた複数の切替段が設定される。そして、前記切替段補正手段により、使用者の補正値指示操作により指示された補正値に応じて、順位が連続する切替段間において、低順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが、高順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルよりも低くなる関係を維持して、前記複数の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが補正される。そのため、前記切替段補正手段により前記各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが補正されたときに、使用者による前記各切替段の順位を上下する操作に応じて目標湯張りレベルが上下する状態になる。したがって、使用者に違和感や不安感を与えることを防止して、前記各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを調節することができる。

また、前記各切替段に割り当てる目標湯張りレベルの下限レベルを、前記順位が高くなるに従って順に高くなるように設定する切替段下限レベル設定手段を備え、
前記切替段補正手段は、使用者の前記補正値指示操作により指示された前記補正値を、前記各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルに加算したときに、加算結果が対応する前記下限レベル以上となる切替段については、加算結果を補正後の目標湯張りレベルとして割り当て、また、加算結果が対応する前記下限レベルよりも低くなる切替段については、対応する前記下限レベルを補正後の目標湯張りレベルとして割り当てることによって、順位が連続する切替段間において、低順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが、高順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルよりも低くなる関係を維持することを特徴とする。

この構成によれば、詳細は後述するが、前記切替段下限レベル設定手段により、前記各切替段に割り当てる目標湯張りレベルの下限レベルを、前記順位が高くなるに従って順に高くなるように設定しておくことにより、前記切替段補正手段によって、前記各切替段の順位が高くなるに従って割り当てられた目標湯張りレベルが高くなる関係を容易に維持して、前記各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを補正することができる。

給湯装置の構成図。 湯張り水位の説明図。 図３（ａ）は各設定段に割り当てられた目標湯張り水位と水位補正値に対して、補正後の目標湯張り水位を決定するテーブル、図３（ｂ）は各切替段に割り当てられた補正後の目標湯張り水位を示したグラフ。 図４（ａ）は従来の給湯装置における各設定段に割り当てられた目標湯張り水位と水位補正値との関係を示した対応表。図４（ｂ）は従来の給湯装置における各切替段に割り当てられた補正後の目標湯張り水位を示したグラフ。

本発明の給湯装置の実施形態について、図１〜図３を参照して説明する。図１を参照して、本実施形態の給湯装置１は、本体５及び本体５と通信ケーブル７によって接続されたリモコン６により構成されている。

本体５は、図示しない上水道から給水路１１に供給される水を加熱する給湯ユニット１０（本発明の給湯手段に相当する）と、浴槽２に貯められた湯水を加熱する追焚きユニット２０と、給湯装置１の全体的な作動を制御するコントローラ４０とを備えている。

給湯ユニット１０は、給水路１１の途中に設けられた給湯熱交換器１２と、給湯熱交換器１２を加熱する給湯バーナ１３と、給湯ユニット１０から給水路１１に供給される湯の温度を検出する給湯温度センサ１９とを備えている。給湯バーナ１３に接続されたガス供給路１５には、上流側から順に、ガス供給路１５を開閉するガス元弁１６及び給湯ガス弁１７と、給湯バーナ１３への燃料ガスの供給流量を変更する給湯流量調節弁１８とが設けられている。

追焚きユニット２０は、両端がアダプター６０によって浴槽２に接続された追焚き循環路２１の途中に設けられた追焚き熱交換器２２と、追焚き熱交換器２２を加熱する追焚きバーナ２３と、浴槽２内の湯水を追焚き循環路２１を介して循環させる循環ポンプ２４と、追焚き熱交換器２２の上流側の追焚き循環路２１内の湯水の温度を検出する風呂温度センサ２９とを備えている。追焚きバーナ２３に接続されたガス供給路１５には、上流側から順に、ガス供給路１５を開閉する追焚きガス弁２７と、追焚きバーナ２３への燃料ガスの供給流量を変更する追焚き流量調節弁２８とが設けられている。

また、追焚き循環路２１には、追焚き循環路２１を流通する湯水の有無を検知する水流スイッチ２５と、浴槽２に貯められた湯水の水位を検出する水位センサ２６（本発明の湯張りレベル検出手段に相当する）とが設けられている。

給水路１１は、給湯熱交換器１２よりも下流側の箇所で、湯張り中継路３０を介して追焚き循環路２１に接続されている。湯張り中継路３０には、湯張り中継路３０を開閉する湯張り弁３１と、給水路１１から湯張り中継路３０及び追焚き循環路２１を経由して浴槽２に供給される湯の流量を検出する流量センサ３２とが設けられている。

コントローラ４０は、図示しないＣＰＵ，メモリ，各種インターフェース回路等により構成された電子回路ユニットであり、メモリに保持された給湯装置１の制御用プログラムをＣＰＵで実行することによって、給湯制御手段４１、追焚き制御手段４２、切替段設定手段４３、目標湯張りレベル選択手段４４、切替段補正手段４５、及び切替段下限レベル設定手段４６として機能する。これらの手段の動作については後述する。

リモコン６は、給湯装置１の動作状態等を表示する表示器５０、給湯装置１の運転状態（給湯ユニット１０及び追焚きユニット２０の運転が可能な状態）と待機状態（給湯ユニット１０及び追焚きユニット２０の運転が不能な状態）への切替を指示するための運転スイッチ５１、自動湯張り運転の実行を指示するための湯張りスイッチ５２、追焚き運転の実行を指示するための追焚きスイッチ５３、給湯温度等の変更を指示するための変更スイッチ５４、及び変更スイッチ５４による変更対象の切替等を指示するためのモード切替スイッチ５５を備えている。

給湯制御手段４１は、運転状態において、カラン３５の開栓等により上水道から給水路１１に水が供給されているときに、リモコン６により設定された目標給湯温度の湯がカラン３５等から出湯されるように、給湯温度センサ１９の検出温度等に基づいて給湯バーナ１３の燃焼量を調節する給湯運転を実行する。

また、給湯制御手段４１は、運転状態において、リモコン６の湯張りスイッチ５２が操作されたときには、自動湯張り運転を実行する。自動湯張り運転において、給湯制御手段４１は、湯張り弁３１を開弁すると共に、リモコン６により設定された目標湯張り温度の湯が、給湯ユニット１０から湯張り中継路３０及び追焚き循環路２１を経由して浴槽２に供給されるように、給湯温度センサ１９の検出温度等に基づいて、給湯バーナ１３の燃焼量を調節する。そして、給湯制御手段４１は、流量センサ３２により検出される流量を積算し、積算した湯量がリモコン６により設定された目標湯張り水位に応じた湯量になったときに、湯張り弁３１を閉弁すると共に給湯バーナ１３の燃焼を停止して自動湯張り運転を終了する。

なお、流量センサ３２により検出される流量を積算して、浴槽２に供給された湯の量（本発明の湯張りレベルに相当する）を検出する構成は、本発明の湯張りレベル検出手段に相当する。

追焚き制御手段４２は、リモコン６の追焚きスイッチ５３が操作されたときに、循環ポンプ２４を作動させて、浴槽２内の湯水を追焚き循環路２１を介して循環させた状態とし、追焚きバーナ２３を燃焼させることによって、浴槽２内の湯水を加熱する追焚き運転を実行する。追焚き制御手段４２は、風呂温度センサ２９の検出温度（浴槽２内の湯の温度と等しくなる）が目標湯張り温度になったときに、追焚きバーナ２３の燃焼を停止すると共に循環ポンプ２４を停止して追焚き運転を終了する。

次に、図２及び図３を参照して、切替段設定手段４３、目標湯張りレベル選択手段４４、切替段補正手段４５、及び切替段下限レベル設定手段４６による処理について説明する。

切替段設定手段４３は、図２に示したように、リモコン６の変更スイッチ５４及びモード切替スイッチ５５の操作に応じて、目標湯張り水位（本発明の目標湯張りレベルに相当する）を切り替えるための切替段を、基準水位（アダプター６０の位置の水位）Ｌｖ０よりも５０ｍｍ高いＬｖ１からＬｖ１２まで、水位が次第に高くなる順位が付けられた１２段階の切替段を設定する。

具体的には、図３（ａ）に示したように、各切替段Ｌｖ１〜Ｌｖ１２に対して、Ｌｖ１：５０ｍｍ、Ｌｖ２：７０ｍｍ、Ｌｖ３：９０ｍｍ、Ｌｖ４：１１０ｍｍ、…、Ｌｖ１２：２７０ｍｍというように、切替段の順位が上がるに従って、割り当てられた目標湯張り水位（補正無しのときの目標湯張り水位）が高くなるように設定されている。

ここで、基準水位Ｌｖ０までの湯張りに必要な浴槽２への給湯量（基準給湯量）と、浴槽２に貯められた水の水位と水量との対応関係が、給湯装置１が設置されたときに設置者（施工者）により実行される試運転によって求められる。そして、この試運転後に実行される自動湯張り運転においては、目標湯張り水位の湯張りを行うために必要な給湯量が、この対応関係に基づいて設定される。

目標湯張りレベル選択手段４４は、使用者がモード切替スイッチ５５を操作して「湯張りレベル変更モード」にし、変更スイッチ５４を操作（ＵＰ操作又はＤＯＷＮ操作）したときに、変更スイッチ５４の操作に応じて、目標湯張り水位とする切替段を変更する。

切替段下限レベル設定手段４６は、各切替段に割り当てられる補正後の目標湯張り水位の下限水位（本発明の下限レベルに相当する）を、Ｌｖ１：３０ｍｍ、Ｌｖ２：４０ｍｍ、Ｌｖ３：５０ｍｍ、Ｌｖ４：６０ｍｍ、…、Ｌｖ１２：１４０ｍｍというように、切替段の順位が上がるに従って高くなる設定にする。

切替段補正手段４５は、使用者がモード切替スイッチ５５を操作して「湯張り水位調節モード」にし、変更スイッチ５４を操作したときに、変更スイッチ５４の操作に応じて、各切替段に割り当てられた湯張り水位の補正値（水位補正値）を、−１０ｍｍ単位で増減して取得する。そして、取得した水位補正値を図３（ａ）に示したテーブルに適用して、各設定段Ｌｖ１〜Ｌｖ１２の補正後の目標湯張り水位を求める。

この場合、切替段補正手段４５は、図３（ａ）に示したように、ベースの目標湯張り水位（水位補正値０ｍｍのときの目標湯張り水位）に水位補正値を加算したときに、対応する下限水位を下回ることになる切替段については、水位下限値を目標湯張り水位として割り当てる。

例えば、水位補正値が−６０ｍｍであるときに、切替段Ｌｖ１については、ベースの湯張り水位５０ｍｍに水位補正値−６０ｍｍを加算すると−１０ｍｍとなり、Ｌｖ１の下限水位である３０ｍｍを下回る結果になる。そのため、切替段補正手段４５は、水位下限値である３０ｍｍを、Ｌｖ１の補正後の目標湯張り水位とする。

一方、ベースの湯張り水位に水位補正値を加算したときに、加算結果が対応する下限水位以上となる切替段については、切替段補正手段４５は、加算結果を補正後の湯張り水位として割り当てる。

例えば、水位補正値が−６０ｍｍであるときに、切替段Ｌｖ７については、ベースの目標湯張り水位１７０ｍｍに水位補正値−６０ｍｍを加算すると、加算結果は１１０ｍｍとなって、Ｌｖ７の下限水位である９０ｍｍ以上となる。そのため、切替段補正手段４５は、加算結果である１１０ｍｍを切替段Ｌｖ７の補正後の目標湯張り水位として割り当てる。

このようにして、各切替段Ｌｖ１〜Ｌｖ１２に割り当てる補正後の湯張り水位を決定することにより、順位が連続する切替段間において、低順位側の切替段に割り当てられた目標湯張り水位が、高順位側に割り当てられた目標湯張り水位よりも低くなる関係を維持して、各切替段に割り当てられた目標湯張り水位を補正することができる。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した切替段と切替段に割り当てられた補正後の目標湯張り水位との関係を、縦軸を目標湯張り水位に設定し、横軸を切替段に設定して示したグラフであり、ａ１は水位補正値０ｍｍ、ｂ１は水位補正値−２０ｍｍ、ｃ１は水位補正値−４０ｍｍ、ｄ１は水位補正値−１００ｍｍ、ｅ１は水位補正値−１４０ｍｍ以上の場合をそれぞれ示している。

図３（ａ）に示したように、各設定段に割り当てられた目標湯張り水位を補正することにより、図３（ｂ）に示したように、設定段の順位が上がるに従って割り当てられる目標湯張り水位が高くなる関係を維持することができる。そのため、目標湯張り水位とする切替段の順位を変更しても、自動湯張り運転を実行したときに浴槽２に貯められる湯の水位が変わらないことにより、使用者に対して違和感や不安感を与えることを防止することができる。

なお、本実施形態では、本発明の給湯手段として、給水路１１を流通する水を給湯熱交換器１２により加熱する連続フロー式の給湯ユニット１０を示したが、貯湯式等の他の構成による給湯手段を用いてもよい。

また、本実施形態では、図３（ａ）に示したように、各設定段に割り当てる目標湯張り水位の水位下限値を設定段の順位が高くなるに従って高く設定することで、設定段の順位が高くなるに従って補正後の湯張り水位も高くなるようにしたが、水位補正値を各設定段に割り当てられた目標湯張り水位に応じて修正することによって、設定段の順位が高くなるに従って補正後の目標湯張り水位も高くなるようにしてもよい。

この場合、図３（ａ）の設定段の例では、例えば、−６０ｍｍの補正値に対して、設定段Ｌｖ１については補正値を−２０ｍｍに修正し、設定段Ｌｖ２については補正値を−３０ｍｍに修正し、設定段Ｌｖ３については補正値を−４０に修正し、設定段Ｌｖ４については補正値を−５０ｍｍに修正すればよい。

また、本実施形態では、目標湯張りレベルとして目標湯張り水位を切替段に割り当てたが、目標湯張りレベルとして目標湯張り量を切替段に割り当てるようにしてもよい。

１…給湯装置、２…浴槽、１０…給湯ユニット（給湯手段）、４０…コントローラ、４１…給湯制御手段、４２…追焚き制御手段、４３…切替設定手段、４４…目標湯張りレベル選択手段、４５…切替段補正手段、４６…切替段下限レベル設定手段。

Claims (2)

1. 浴槽に湯を供給する給湯手段と、
   前記浴槽に貯められた湯水の量又は水位である湯張りレベルを検出する湯張りレベル検出手段と、
   前記湯張りレベル検出手段により検出される湯張りレベルが目標湯張りレベルになるまで、前記給湯手段により前記浴槽に湯を供給する自動湯張り運転を実行する給湯制御手段と、
   異なる目標湯張りレベルが個別に割り当てられて、目標湯張りレベル順に順位付けがされた複数の切替段を設定する切替段設定手段と、
   使用者の操作に応じて、前記複数の目標湯張りレベルのいずれかを選択する目標湯張りレベル選択手段と、
   使用者の補正値指示操作により指示された補正値に応じて、前記複数の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを補正する切替段補正手段と、を備え、
   当該切替段補正手段は、前記指示された補正値に応じて、順位が連続する前記切替段間において、低順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが、高順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルよりも低くなる関係を維持して、前記複数の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルを補正することを特徴とする給湯装置。
2. 請求項１に記載の給湯装置において、
   前記各切替段に割り当てる目標湯張りレベルの下限レベルを、前記順位が高くなるに従って順に高くなるように設定する切替段下限レベル設定手段を備え、
   前記切替段補正手段は、使用者の前記補正値指示操作により指示された前記補正値を、前記各切替段に割り当てられた目標湯張りレベルに加算したときに、加算結果が対応する前記下限レベル以上となる切替段については、加算結果を補正後の目標湯張りレベルとして割り当て、また、加算結果が対応する前記下限レベルよりも低くなる切替段については、対応する前記下限レベルを補正後の目標湯張りレベルとして割り当てることによって、順位が連続する切替段間において、低順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルが、高順位側の切替段に割り当てられた目標湯張りレベルよりも低くなる関係を維持することを特徴とする給湯装置。