JP6951993B2

JP6951993B2 - 給湯装置

Info

Publication number: JP6951993B2
Application number: JP2018051869A
Authority: JP
Inventors: 木村　貴宏; 貴宏木村; 正貴竹原; 小島　大輔; 大輔小島
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2021-10-20
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: JP2019163899A

Description

本発明は、過剰なエネルギーの消費を抑制して省エネルギー性能に優れる給湯装置に関するものである。

従来より、この種の風呂給湯装置は、水道から供給した水を加熱手段で温め、温めた湯水を、ユーザーが浴室に備えたリモコン及び浴室外に備えたリモコンで予め設定された給湯設定温度の湯水を浴槽や給湯栓に供給していた。

また、最近は過剰なエネルギーを抑制し、エネルギーを節約する動きが高まっており、給湯栓への給湯について、簡単な方法で自動に余分なエネルギーを節約する給湯装置が求められていた。

例えば、特許文献１のように、通常給湯モードとは異なる節約給湯モードを備え、節約給湯モードが選択されると、給湯温度を所定の値だけ下げてエネルギー消費を抑制するものがあった。

特開２０１２−１２７５４３号公報

しかし、寒い時期に節約給湯モードにされていると、シャワー入浴時に給湯温度が低く設定されているために、シャワー温度がぬるく感じられ、不快に感じることがある。そのため、ユーザーがせっかく節約給湯モードを解除して節約がされないことがあるという課題があった。

本発明は上記課題を解決するため、浴室内における人の有無を検出する人感センサと、浴室内の温度を検出する浴室温度センサと、給湯栓へ予め設定された給湯設定温度の湯を供給する給湯運転の運転制御を行う制御装置とを備えた給湯装置において、前記制御装置には、前記給湯設定温度から第一所定温度下げて給湯運転を行う省エネモードを設定する省エネ設定手段を設け、前記省エネモードが設定されている場合であって、前記浴室温度センサで検出した温度が基準温度よりも低く、かつ、前記人感センサで浴室に人がいると判定したとき、前記省エネ設定手段は、前記給湯設定温度から、前記第一所定温度よりも小さい第二所定温度を下げて給湯運転を行うようにした。

本発明によれば、浴室の給湯（シャワー）使用において、省エネモードの動作時、省エネ設定手段は、浴室温度に応じて自動で給湯設定温度を変更することができ、浴室の温度が低い場合は省エネモードの下げ幅を自動で小さくすることで、省エネを実施しつつ、シャワーがぬるく感じ不快になるということを防ぎ、快適性を損なうことなく省エネを行うことができる。

本発明の第１実施形態の概略説明図本発明の省エネモードについての動作を表すフローチャート本発明の省エネモード開始から終了までの各状態を表すタイムチャート

次に、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
１は温水を貯湯する貯湯タンク、２は温水を加熱する加熱手段としてのヒートポンプユニット、３は浴槽である。

４は貯湯タンク１とヒートポンプユニット２を循環可能に接続する加熱循環回路で、加熱循環ポンプ５を有し貯湯タンク１の下部に接続されたヒーポン往き管及び貯湯タンク１上部に接続されたヒーポン戻り管より構成され、貯湯タンク１下部の冷水を、ヒーポン往き管を介してヒートポンプユニット２で加熱し、加熱された高温の温水をヒーポン戻り管で貯湯タンク１上部に戻して貯湯タンク１内に温水を加熱貯湯するものである。なお、貯湯タンク１の外周面には貯湯温度センサ６を有しており、この貯湯温度センサ６が所定温度以上を検出することで貯湯量を検知するものである。

７は貯湯タンク１に水を供給する給水管、８は貯湯タンク１内の温水を出湯する出湯管、９は給水管７から分岐し、貯湯タンク１を迂回する給水バイパス管、１０は給水バイパス管９からの冷水と出湯管８からの温水を設定温度になるように混合する給湯混合弁、１１は混合された設定温度の温水を給湯する給湯管、１２は給湯管１１の端部に設けられる給湯栓（シャワーも含む）である。１３は給湯混合弁１０の下流に設けた給湯温度センサ、１４は給湯量をカウントする給湯流量センサである。なお、１５は水道圧を所定の圧力に減圧する減圧弁、１６は加熱されることによる過圧を逃がす圧力逃し弁である。

１７は風呂循環回路で、貯湯タンク１内の湯水と循環する風呂の湯水とを熱交換させる風呂熱交換器１８と浴槽３とを、浴槽３から風呂熱交換器１８に向かう風呂往き管１７ａ及び風呂熱交換器１８から浴槽３に向かう風呂戻り管１７ｂとで循環可能に接続するものである。そして、１９は浴槽３と風呂循環回路１７を接続する循環口である。

２０は風呂循環回路１７に設けられた風呂循環ポンプ、２１は流水の有無を検出する流水センサ、２２は風呂循環回路１６を流れる風呂の温度を検出する風呂温度センサ、２３は湯水の水圧から浴槽３内の水位を検出する水位センサであり、風呂循環回路１７途中の風呂循環ポンプ２０よりも上流側に設けられている。この水位センサ２３は、湯水の水圧から浴槽３内の水位を検出しているので、循環口１９が露出してしまうと水位検出が行えないため、水位を検出するためには循環口１９よりも水位が上である必要がある。

２４は給湯管１１途中から分岐されて風呂循環回路１７に接続され浴槽３への湯張りを行うための湯張り管、２５はこの湯張り管２４に設けられ浴槽３への湯張りの開始、停止を行う湯張り弁、２６は浴槽３への湯張り量をカウントする風呂流量センサである。

２７はヒートポンプユニット２の加熱制御を行う加熱制御部、２８は給湯および風呂の制御を行う制御装置で、貯湯温度センサ６、給湯温度センサ１３、給湯流量センサ１４、流水センサ２１、風呂温度センサ２２、水位センサ２３、風呂流量センサ２６、の検出値が入力され、加熱循環ポンプ５、給湯混合弁１０、風呂循環ポンプ２０、湯張り弁２６を駆動するものである。

３０は制御装置２８と通信可能で、浴室内に設けられた浴室内リモコンであり、補水運転の目標水位である設定水位を設定する操作部３１と、設定内容を表示する表示部３２と、浴室内における人の有無を検出する人感センサ３３と、浴室の温度を検出する浴室温度センサ３４とが設けられている。

人感センサ３３は、検出エリア内の熱源の温度変化量を検出する焦電センサであり、浴室に人がいることを検出する。具体的には、人感センサ３３は、人が移動したときや手足などを動かすことによる検出エリアの温度変化を検出することにより、浴室内に人が在室しているか否かを検出するものであり、人感センサ３３の検出結果に基づいて、制御装置２８に設けられた入室判定手段３５で浴室内への入室と浴室外への退室との判定を行う。

そして、３６は制御装置２８と通信可能で、浴室外に設けられた浴室外リモコンであり、浴室内リモコン３０と同様に操作部３１、表示部３２を有している。

次に、沸き上げ運転について説明する。
沸き上げ要求があると、制御装置２８は、貯湯タンク１とヒートポンプユニット２を繋ぐ配管の途中にある加熱循環ポンプ５を駆動して、貯湯タンク１内下部から水をくみ上げ、ヒートポンプユニット２で温めて貯湯タンク１上部に戻す動作を続ける事により徐々に貯湯タンク１内の水が高温水へと沸き上げる。

次に、給湯動作ついて説明する。
給湯栓１２が開かれると給水管７から給水され、貯湯タンク１下部に流入すると共に給水バイパス管９を通り、貯湯タンク１上部から押し出された高温水と給水バイパス管９の給水が給湯ミキシング弁１０で混ぜ合わされ、給湯設定温度と給湯サーミスタ１３で検出された温度が同じなるように調整された湯水が給湯栓１２から給湯される。

次に、省エネモードについて図２のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
まず、制御装置２８は、省エネモードに設定されているかを確認し（Ｓ１）、省エネモードに設定された場合（Ｓ１がＹｅｓ）、省エネ設定手段２９は給湯設定温度を第一所定温度（ここでは１℃）下げた値を新たな給湯設定温度とする（Ｓ２）。

その後、人感センサ３３の検出結果に基づいて入室判定手段３５が入室中と判定し（Ｓ３がＹｅｓ）、浴室内リモコン３１の浴室温度センサ３４が検出した浴室温度と基準温度（ここでは２０℃）と比較し（Ｓ４）、浴室温度が基準温度を下回っていたら（Ｓ４がＮｏ）、省エネ設定手段２９は、元の給湯設定温度から第二所定温度（ここでは０．５℃）下げた値を新たな給湯設定温度とする（Ｓ５）。

ここで、省エネ設定手段２９は、浴室温度が基準温度を下回っているということで寒い時期であると判断し、かつ、人感センサ３３で人がいると検出しているので、給湯設定温度を第一所定温度よりも第二所定温度の方が下げ幅の小さい温度に変更して給湯を行う。

また、人感センサ３３の検出結果に基づいて入室判定手段３５が入室中と判定し（Ｓ３がＹｅｓ）、浴室内リモコン３１の浴室温度センサ３４が検出した浴室温度と基準温度（ここでは２０℃）と比較し（Ｓ４）、浴室温度が基準温度以上だった場合は（Ｓ４がＹｅｓ）、省エネ設定手段２９は給湯設定温度を第一所定温度（ここでは１℃）下げた値のままにする（Ｓ６）。

また、浴室への入室が検出されない場合（Ｓ３がＮｏ）、省エネ設定手段２９は給湯設定温度を第一所定温度（ここでは１℃）下げた値に維持する（Ｓ６）。

そして、給湯設定温度から第二所定温度下げた値のとき、入室していたユーザーが浴室から退室したと入室判定手段３５が判定すると（Ｓ３がＮｏ）、省エネ設定手段２９は給湯設定温度を第一所定温度下げた値を新たな給湯設定温度とする（Ｓ６）。

その後、制御装置２８は、省エネモードの設定が解除されたことを確認すると（Ｓ７がＹｅｓ）、省エネ設定手段２９は給湯設定温度をリモコンで設定された元の給湯設定温度に変更する（Ｓ８）。

このように、省エネモードの動作時、省エネ設定手段２９は、浴室温度に応じて、自動で給湯設定温度を変更することができ、浴室温度センサ３４で検出した浴室の温度が基準温度よりも低い場合は給湯設定温度の下げ幅を自動で小さくすることで、省エネを実施しつつ、シャワーがぬるく感じ不快になるということを防ぎ、浴室温度センサ３４で検出した浴室の温度が高い場合は、高い給湯温度が必要ないので下げ幅を大きくして無駄なエネルギーを節約し、快適性を損なうことなく省エネを行うことができる。

図３はそれぞれ人の状態と、給湯設定温度の変更と、省エネモードの実行について、各状態でどのように変化するかを説明するタイムチャートである。

まず、図３−１は、浴室温度センサ３４で検出した浴室温度が基準温度よりも低い場合について表している。
図３−１について詳しく説明すると、制御装置２８は、リモコンで予め設定された給湯設定温度の湯を給湯するようにしており、リモコンで省エネモードが設定されると、給湯設定温度を元の設定温度から第一所定温度下げた値に設定温度を変更する。

そして、人感センサ３３で浴室への入室を検出した場合は、給湯設定温度を元の設定温度から第二所定温度下げた値に給湯設定温度を変更し、人感センサ３３で浴室への退室を検出したら、給湯設定温度を元の設定温度から第一所定温度下げた値に設定温度を変更する。

さらに、リモコンで省エネモードが解除されると、給湯設定温度を元の設定温度に戻して終了する。

図３−２は、浴室温度センサ３４で検出した浴室温度が基準温度よりも高い場合について表している。
図３−２について詳しく説明すると、制御装置２８は、リモコンで予め設定された給湯設定温度の湯を給湯するようにしており、リモコンで省エネモードが設定されると、給湯設定温度を元の設定温度から第一所定温度下げた値に設定温度を変更する。

また、浴室温度センサ３４で検出した浴室温度が基準温度よりも高い場合は、人感センサ３３で浴室への入室を検出した場合でも，省エネモードの設定により第一所定温度下げた値から第二所定温度下げた値に変更せず、第一所定温度下げた値を維持する。

そして、リモコンで省エネモードが解除されると、給湯設定温度を元の設定温度に戻して終了する。

このように、省エネ設定手段２９の設定温度の変更は、リモコンを操作して省エネモードの切り替えを行わず、必要に応じて自動で設定温度を変更することができ、使い勝手の良い給湯装置を提供することができる。

なお、本発明は本実施例に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変する事を妨げるものではなく、例えば、今回はヒートポンプ式貯湯給湯機を用いて説明したが、貯湯タンク１内にヒーターを設けたものやバーナなどの熱源で湯水を加熱する給湯機でもよいものである。

また、第一所定温度や第二所定温度、基準温度は具体例として数値を出しているが要旨を変更しない範囲で改変してもよいものである。

１貯湯タンク
３浴槽
２８制御装置
２９省エネ設定手段
３０浴室内リモコン
３３人感センサ
３４浴室温度センサ
３５入室判定手段

Claims

浴室内における人の有無を検出する人感センサと、浴室内の温度を検出する浴室温度センサと、給湯栓へ予め設定された給湯設定温度の湯を供給する給湯運転の運転制御を行う制御装置とを備えた給湯装置において、前記制御装置には、前記給湯設定温度から第一所定温度下げて給湯運転を行う省エネモードを設定する省エネ設定手段を設け、前記省エネモードが設定されている場合であって、前記浴室温度センサで検出した温度が基準温度よりも低く、かつ、前記人感センサで浴室に人がいると判定したとき、前記省エネ設定手段は、前記給湯設定温度から、前記第一所定温度よりも小さい第二所定温度を下げて給湯運転を行うようにしたことを特徴とする給湯装置。