JP7163141B2

JP7163141B2 - 風呂給湯装置

Info

Publication number: JP7163141B2
Application number: JP2018209305A
Authority: JP
Inventors: 広記窪田; 基阿部; 正己大桃
Original assignee: Corona Corp
Current assignee: Corona Corp
Priority date: 2018-11-07
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2022-10-31
Anticipated expiration: 2038-11-07
Also published as: JP2020076524A

Description

本発明は、浴槽内の水位変化から水位を検出する水位センサを備え、水位センサの水位変化から浴槽内の人の入出浴を判定する風呂給湯装置に関するものである。

従来より、風呂給湯装置において、浴槽に給湯された湯の水位を検出する水位検出手段と、浴槽の水位の変動を通じて入浴の有無を検出する入浴検出手段を備えたものが知られていた（特許文献１参照）。

特開２００７－１９８６８３号公報

しかし、近年では様々な浴槽の大小があり、浴槽の断面積がどの設置家庭でも一定であるとは限らないため水位の上昇量で人が浴槽に入浴したのかを判断するのは難しい、例えば浴槽が大きい場合では、入浴したときの水位差は小さく、浴槽が小さい場合では、入浴したときの水位差は大きくなるというように、確実な入浴判定を行うならば浴槽の大小などに関わらない入浴判定が必要であった。

また、出浴の判定において、浴槽の大小のほかにも入浴者の体格で入浴前後の水位差は変わり、例えば浴槽が小さく、入浴者の体格が大きい人であれば上半身を水面よりも下から上に出すだけで出浴したと判定してしまう可能性があり、浴槽の大小や入浴者の体格に合った出浴判定が必要で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、浴槽の水位を検出する水位センサと、浴槽に湯張りした量を検出する風呂流量センサとを備え、前記風呂流量センサに流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分流れたとき、もしくは、前記水位センサの検出値が設定水位になったときの少なくとも一つを満たした場合に湯張り運転を完了させる運転制御手段と、人が浴槽に入浴したことを前記水位センサに基づく所定の入浴条件で判定する入浴判定手段とを有した制御装置とを備えた風呂給湯装置において、前記制御装置は、前記風呂流量センサと前記水位センサから浴槽の断面積を算出する断面積算出手段と、前記断面積算出手段で算出した断面積に基づいて前記所定の入浴条件を補正する入浴条件補正手段と、人が浴槽から出浴したことを前記水位センサに基づく所定の出浴条件で判定する出浴判定手段と、前記水位センサで検出した入浴前後の水位差から入浴者の体格を算出する体格算出手段と、前記体格算出手段で算出した入浴者の体格と前記断面積算手段で算出した浴槽の断面積に基づいて前記所定の出浴条件を補正する出浴条件補正手段とを有し、前記出浴条件補正手段は、現在の入浴者が入浴したときに前記体格算出手段で算出した入浴者の体格と、予め前記断面積算手段で算出した浴槽の断面積とに基づいて前記所定の出浴条件を補正するようにした。

本発明によれば、入浴条件補正手段が、浴槽の断面積に応じて、所定の入浴条件を適宜補正することで、もし浴槽の断面積が大きく、入浴者が入浴したときに水位があまり上昇しないような場合でも確実に入浴したことを判定することができる。

また、断面積算出手段で浴槽の断面積を算出し、体格算出手段で入浴者の体格を算出し、出浴条件補正手段が、浴槽の断面積と入浴者の体格に応じて、所定の出浴条件を適宜補正することで、入浴者の体格及び浴槽の断面積に応じた出浴判定を行うことができ、確実に出浴したことを判定することができる。

本発明の第１実施形態の概略説明図本発明の入浴条件の補正を表すフローチャート本発明の入浴条件の閾値補正表本発明の出浴条件の補正を表すフローチャート体格のサイズ判定表本発明の出浴条件の閾値ｑ補正表本発明の入浴判定と出浴判定の流れを示すフローチャート

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２５を駆動するものである。

２９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、操作部３０と、設定内容を表示する表示部３１と、スピーカー等の音を発生させる音発生部３２とが設けられている。

そして、３３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２９と同様に操作部３０、表示部３１、音発生部３２を有していて、浴室内の情報を浴室外に報知することができる。

また、制御装置２８には、後述する自動保温運転時の動作及び湯張り運転の動作を制御する運転制御手段３４と、人が浴槽３に入浴したことを水位センサ２３に基づいた所定の入浴条件で判定する入浴判定手段３５と、人が浴槽３から出浴したことを水位センサ２３に基づいた所定の出浴条件で判定する出浴判定手段３６とが設けられている。

また、入浴判定手段３５の所定の入浴条件は、水位センサ２２で検出した現在水位と所定時間前（ここでは３０秒前）の水位との水位差に基づいて、人の入浴を判定している。つまり、人が浴槽３に入浴した時の現在水位と、人が浴槽３に入浴する直前の水位との水位差に基づいて入浴判定している。

また、出浴判定手段３６の所定の出浴条件は、水位センサ２２で検出した現在水位と所定時間前（ここでは３０秒前）の水位との水位差に基づいて、人の出浴を判定している。つまり、人が浴槽３から出浴した時の現在水位と、人が浴槽３から出浴する直前の水位との水位差に基づいて出浴判定している。

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。

また、湯張り運転について説明する。
浴室内リモコン２９および浴室外リモコン３３の湯張りスイッチが押されると運転制御手段３４は湯張り弁２５を開弁し、給水管７から給水を供給し、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の給水が給湯混合弁１０で混ぜ合わされ、風呂設定温度と風呂温度センサ２２で検出された温度が同じになるように調整された湯水が浴槽３に流入されることで設定湯量または設定水位までの湯張りが開始される。そして、ここでは、風呂流量センサ２６で流れた流量を検出して、流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分流れたとき、もしくは、前記水位センサの検出値が設定水位になったときの少なくとも一つを満たした場合、運転制御手段３４が湯張り弁２５を閉状態にすることで湯張りを完了する。また、風呂循環回路１７には往き管と戻り管の２本の経路があるが、２本の配管から同時に給湯して湯張り運転を行う高速湯張り運転を行うこともできる。

そして、運転制御手段３４は、湯張り運転完了後から浴室内リモコン２９および浴室外リモコン３３で予め設定された浴槽の湯を一定温度に沸き上げる自動保温運転の設定時間（ここでは約３時間）の間、風呂熱交喚器１７との熱交換により浴槽３の湯の加熱を繰り返し行う。

また、この湯張り運転が完了したあとの自動保温運転が開始されることで、入室判定手段３５と出浴判定手段３６の動作による本実施例の動作が開始するものであり、浴室内リモコン２９または浴室外リモコン３３の電源を切ること、または、所定期間の自動保温運転が終了することで、入室判定手段３５と運転制御手段３６の動作による本実施例の動作が停止するようにしている。また、ユーザーが任意で入浴判定機能の実行を選択するスイッチを設け、開始もしくは解除するようにしてもよい。

また、制御装置２８には、湯張り運転完了時に、湯張り運転中の風呂流量センサ２６で検出した湯張り量と、水位センサ２３で検出した水位変化量から浴槽断面積を算出する断面積算出手段３７と、断面積算出手段３７で算出した断面積に基づいて前記所定の入浴条件を補正する入浴条件補正手段３８と、水位センサ２３で検出した入浴前の水位と入浴後の水位との水位差から入浴者の体格を算出する体格算出手段３９と、体格算出手段３９で算出した入浴者の体格と断面積算手段３７で算出した浴槽の断面積に基づいて前記所定の出浴条件を補正する出浴条件補正手段４０とを備えられている。

次に、前記所定の入浴条件の補正について図２のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
まず、湯張り運転完了後（Ｓ１がＹｅｓ）、断面積算出手段３７は、湯張り運転中に検出した水位と湯張り量に基づいて浴槽断面積を算出する（Ｓ２）。

そして、入浴条件補正手段３８は、この算出した浴槽３の断面積から浴槽のサイズを判定し（Ｓ３）、浴槽のサイズに応じて所定の入浴条件を補正する（Ｓ４）。

詳しくは、図３に示す入浴条件の閾値補正表に従って、算出した浴槽３の断面積から浴槽のサイズを判定する。そして、浴槽の断面積が小さいほど入浴条件である湯張り完了時の水位と３０秒前の水位との差を高く、浴槽の断面積が大きくなるほど入浴判定手段３５の判定水位差を低くする。

このように、断面積算出手段３７で算出した浴槽の断面積に応じて、入浴条件補正手段３８は、所定の入浴条件を適宜補正することで、もし浴槽の断面積が大きく、入浴者が入浴したときに水位があまり上昇しないような場合でも確実に入浴したことを判定することができる。

次に、前記所定の出浴条件の補正について図４のフローチャートに基づいて詳しく説明する。
まず、前述の入浴条件が満たされ、入浴判定手段３５が入浴を判定すると（Ｓ５がＹｅｓ）、制御装置２８は水位センサ２３で入浴後の水位を検出し（Ｓ６）、体格算出手段３９は入浴前の水位と、入浴後の水位とから入浴者の体格のサイズを算出する（Ｓ７）。

詳しくは、図５に示す体格のサイズ判定に従って、体格算出手段３９は、断面積算出手段３７で算出した断面積から浴槽サイズを選び、入浴したときの水位と入浴する前の水位との水位差から体格のサイズを判定する（Ｓ８）。

そして、出浴条件補正手段４０は、前記体格のサイズと浴槽の断面積に応じて所定の出浴条件を補正する（Ｓ９）。

詳しくは、図６に示す出浴条件の閾値補正表に従って、出浴条件を補正する。そして、体格のサイズと浴槽の断面積に基づいて、入浴者の体格が大きいほど所定の出浴条件である出浴後の水位と３０秒前の水位との水位差を高く、浴槽の断面積が大きくなるほど前記水位差を低くするようにした。

このように、断面積算出手段３７で算出した浴槽の断面積と、体格算出手段３９で算出した入浴者の体格とに応じて、出浴条件補正手段４０は、所定の出浴条件を適宜補正することで、入浴者の体格で変化する出浴判定の閾値や、浴槽の断面積の形状に左右されない出浴判定を行うことができ、確実に出浴したことを判定することができる。

次に湯張り完了後の入浴判定及び出浴判定の流れについて図７のフローチャートに基づいて説明する。
まず、湯張り運転が開始し（Ｓ１０）、風呂流量センサ２６で流れた流量を検出して、流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分流れて、湯張り運転が完了すると（Ｓ１１がＹｅｓ）、断面積算出手段３７は、湯張り運転完了後の水位と湯張り量とから浴槽の断面積を算出し、入浴条件補正手段３８は、浴槽３のサイズを判定し、浴槽３のサイズに応じて所定の入浴条件を補正する（Ｓ１２）。

そして、入浴判定手段３５は、現在の水位と３０秒前の水位との水位差を監視し（Ｓ１３）、水位差が補正された所定の入浴条件を満たした場合（Ｓ１３がＹｅｓ）、人が浴槽３に入浴したと入浴判定する（Ｓ１４）。

また、体格算出手段３９は、入浴前の水位と入浴後の水位との水位差から入浴者の体格のサイズを算出し、出浴条件補正手段４０は、入浴者の体格のサイズを判定し、入浴者の体格と浴槽の断面積から所定の出浴条件を補正する（Ｓ１５）。

そして、出浴判定手段３６は、入浴後の水位と現在の水位との水位差を監視し（Ｓ１６）、水位差が補正された所定の出浴条件を満たした場合（Ｓ１７）、人が浴槽３から出浴したと出浴判定する。

このように、断面積算出手段３７と入浴条件補正手段３８で、浴槽の断面積の算出と浴槽の断面積に応じた所定の入浴条件の補正を行うことで、浴槽の断面積に応じた入浴判定を行うことができると共に、体格算出手段３９と出浴条件補正手段４０で、入浴者の体格の算出と入浴者の体格及び浴槽の断面積に応じた所定の出浴条件の補正を行うことで、入浴者の体格や浴槽の断面積に左右されない確実な入出浴の判定を行うことができる。

また、このように浴槽の断面積と入浴者の体格に基づいた入出浴判定を行っており、浴槽が小さいサイズで、体格が良い方が入浴した場合だと、上半身を起こす程度で、出浴と判定してしまうような誤検知を防止することができる。

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、制御装置２８に浴槽の断面積の学習機能を設け、一度浴槽の断面積を学習したら、浴槽の改築や引越しなどで本体の電源が落とされるまで浴槽の断面積の算出をスキップして、入浴者の体格で入出浴の補正を行うものでも良い。

また、本発明では断面積のサイズ及び入浴者の体格のサイズを３段階で区切っているが、それよりも多く区切り、より正確な入出浴判定を行うこともできる。

また、本発明で説明した表の数値はこれに限定されるものではなく、適宜数値を変更した表でも良い。

２３水位センサ
２６風呂流量センサ
２８制御装置
３４運転制御手段
３５入浴判定手段
３６出浴判定手段
３７断面積算出手段
３８入浴条件補正手段
３９体格算出手段
４０出浴条件補正手段

Claims

浴槽の水位を検出する水位センサと、浴槽に湯張りした量を検出する風呂流量センサとを備え、前記風呂流量センサに流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分流れたとき、もしくは、前記水位センサの検出値が設定水位になったときの少なくとも一つを満たした場合に湯張り運転を完了させる運転制御手段と、人が浴槽に入浴したことを前記水位センサに基づく所定の入浴条件で判定する入浴判定手段とを有した制御装置とを備えた風呂給湯装置において、前記制御装置は、前記風呂流量センサと前記水位センサから浴槽の断面積を算出する断面積算出手段と、前記断面積算出手段で算出した断面積に基づいて前記所定の入浴条件を補正する入浴条件補正手段と、人が浴槽から出浴したことを前記水位センサに基づく所定の出浴条件で判定する出浴判定手段と、前記水位センサで検出した入浴前後の水位差から入浴者の体格を算出する体格算出手段と、前記体格算出手段で算出した入浴者の体格と前記断面積算手段で算出した浴槽の断面積に基づいて前記所定の出浴条件を補正する出浴条件補正手段とを有し、前記出浴条件補正手段は、現在の入浴者が入浴したときに前記体格算出手段で算出した入浴者の体格と、予め前記断面積算手段で算出した浴槽の断面積とに基づいて前記所定の出浴条件を補正するようにしたことを特徴とする風呂給湯装置。