JP2021156446A

JP2021156446A - 給湯装置

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Publication number: JP2021156446A
Application number: JP2020054007A
Authority: JP
Inventors: 洋介佐光; Yosuke Sako; 靖典河野; Yasunori Kono
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 2020-03-25
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: JP7454978B2

Abstract

【課題】湯張り完了報知に対する使用者の違和感をなくして使い勝手のよい給湯装置を提供する。【解決手段】浴槽５に加熱した湯を供給する給湯手段２と、浴槽５に供給された湯量を検出する湯量検出手段４２と、浴槽５に予め設定された湯張り設定量の湯を供給する自動湯張り運転を実行する湯張り制御手段５８とを備える。湯張り制御手段５８は、湯張り完了に先立って湯張り完了までの残時間を予告報知し、その後、湯張り完了を報知する。湯張り制御手段５８は、湯張り完了までの残時間を予告報知した後、当該報知した残時間が経過した時点で湯張り完了を報知する。【選択図】図１

Description

本発明は、浴槽への湯張りを行う自動湯張り機能を有する給湯装置に関する。

従来、自動湯張り機能付きの給湯装置においては、湯張りが完了する前に、湯張りの完了までの残り時間（湯張り完了まで残り何分か）を使用者に予告報知する残時間報知と、湯張りが完了したことを使用者に報知する湯張り完了報知とを行うものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

入浴できるようになるまでの残時間が報知されることにより、使用者は、その残時間を目安として入浴の準備をすることができる。

特開２００１−１２７９７号公報

ところで、湯張りの完了までの残時間は、湯張り設定量までの湯の供給時間に、湯張り設定量の湯が供給された後に行われる浴槽内の湯の攪拌時間と、浴槽内の湯を設定温度までの沸き上げる予測時間とを加算することにより算出されることが知られている。

しかし、予告報知された湯張りの完了までの残時間と異なる時間に、湯張り完了報知が行われることがある。

即ち、例えば、湯張り設定量の湯が供給された時点で浴槽内の湯が設定温度となっていると、これ以上の浴槽内の湯の沸き上げは行われない。従ってこの場合には、報知した残時間よりも早い時間に湯張り完了が報知されてしまう。

このように、報知された残時間と異なる時間に湯張り完了報知が行われると、使用者に違和感を与えるだけでなく、湯張りが完了したことに合わせて入浴準備を進めることが困難となって使い勝手が悪い。

上記の点に鑑み、本発明は、湯張り完了報知に対する使用者の違和感をなくして使い勝手のよい給湯装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、浴槽に加熱した湯を供給する給湯手段と、前記浴槽に供給された湯量を検出する湯量検出手段と、前記浴槽に予め設定された湯張り設定量の湯を供給する自動湯張り運転を実行する湯張り制御手段とを備え、前記湯張り制御手段が、湯張り完了に先立って湯張り完了までの残時間を予告報知し、その後、湯張り完了を報知するように構成された給湯装置において、前記湯張り制御手段は、湯張り完了までの残時間を予告報知した後、当該報知した残時間が経過した時点で湯張り完了を報知することを特徴とする。

本発明によれば、報知された残時間が経過したときに湯張り完了が報知されるので、使用者に違和感を与えることがなく、使い勝手が向上する。

また、本発明において、前記湯張り制御手段は、予告報知した残時間よりも早く湯張りが完了した場合、湯張り完了時点で湯張り完了を報知せず、残時間が経過した時点で湯張り完了を報知することを特徴とする。

これによれば、予告報知した残時間よりも早く湯張り完了を報知することがないので、湯張り完了報知に対する使用者の違和感をなくすことができる。

本発明の実施形態の給湯装置の構成を示す模式図。制御手段の要部の機能的構成を示すブロック図。本実施形態の給湯装置の要部の作動を示すフローチャート。図３に続く作動を示すフローチャート。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の給湯装置１は、ガス湯沸かし部２（給湯手段）と制御装置３と、リモコン４とを備えている。ガス湯沸かし部２と浴槽５とは、配管や各種の弁等を介して相互に連結されている。給湯装置１は、例えば集合住宅の各住戸や戸建て住宅等に設置される。

制御装置３と、その制御対象であるガス湯沸かし部２との電気的な接続は図面の簡単化のために省略した。

水供給源（例えば水道）から供給された水は、給水管６を通じてガス湯沸かし部２に供給される。給水管６は、第１水導入管７に接続されている。第１水導入管７は、水量センサ８とバイパスサーボ９とを介して、第２水導入管１０に接続されている。

なお、本明細書では、単に「水」という場合に、加熱されていない冷水だけではなく、加熱された温水あるいは湯が「水」に含まれることがある。

ガス湯沸かし部２は、燃焼装置１１と、風呂ポンプ１２と、風呂配管系統１３と、湯量サーボ１４と、第１注湯管１５と、第２注湯管１６とを備えている。燃焼装置１１の燃焼室１７には、第１バーナ１８と、第２バーナ１９と、給湯熱交換器２０と、風呂熱交換器２１とが設けられている。また、燃焼装置１１には、点火プラグ２２と、フレームロッド２３と、過熱防止装置（温度ヒューズ）２４とが取り付けられている。

第１バーナ１８及び第２バーナ１９は、その上方に配設された給湯熱交換器２０及び風呂熱交換器２１を加熱する。給湯熱交換器２０と風呂熱交換器２１とは、何れも多数のフィンを有し、夫々、第１バーナ１８及び第２バーナ１９の少なくとも何れか一方により加熱される。風呂熱交換器２１は、給湯熱交換器２０に比べると小さく、給湯熱交換器２０に隣接して配置されている。

このようにして、燃焼装置１１は、第１バーナ１８及び第２バーナ１９の少なくとも何れか一方の燃焼により、燃焼装置１１に供給された水を加熱する。燃焼室１７には、燃焼ファン２５と、ガス管２６と、が接続されている。燃焼ファン２５は、第１バーナ１８及び第２バーナ１９の燃焼に必要な空気を燃焼室１７に送る。

ガス管２６は、第１ガス分岐管２７と、第２ガス分岐管２８と、に分岐している。第１ガス分岐管２７は、第１バーナ１８に対して燃焼に必要なガスを導く。第２ガス分岐管２８は、第２バーナ１９に対して燃焼に必要なガスを導く。

図１に示すように、本実施形態の給湯装置１は、給湯熱交換器２０及び風呂熱交換器２１の２つの水路が、１つの燃焼室１７において共通のバーナ（第１バーナ１８及び第２バーナ１９）により加熱されるもので、１缶２水路式といわれる構成を有している。

ガス管２６には、元ガス電磁弁２９とガス比例弁３０とが設けられている。第１ガス分岐管２７には、第１ガス電磁弁３１が設けられている。第２ガス分岐管２８には、第２ガス電磁弁３２が設けられている。元ガス電磁弁２９は、第１バーナ１８及び第２バーナ１９に対するガスの供給及び停止を制御する。ガス比例弁３０は、対応する第１バーナ１８及び第２バーナ１９への供給燃料量を弁開度でもって制御する。第１ガス電磁弁３１及び第２ガス電磁弁３２は、対応する第１バーナ１８及び第２バーナ１９への燃料供給・停止を制御する。

制御装置３は、ガス湯沸かし部２の各制御対象に電気的に接続されており、ガス湯沸かし部２の各制御対象の動作を制御する。

次に、浴槽５の配管について説明する。風呂配管系統１３は、第１管路３３と第２管路３４とを備えている。第１管路３３及び第２管路３４は、風呂熱交換器２１と浴槽５とを接続して、風呂熱交換器２１と浴槽５との間で水を循環させる。

第１管路３３は、風呂熱交換器２１の出口管３５と風呂往き管３６とを備えている。風呂往き管３６は、必ずしも風呂熱交換器２１の出口管３５と明確に区別されていなくともよく、風呂熱交換器２１の出口管３５と一体的に形成されていてもよい。

第１管路３３を流れる水は、風呂熱交換器２１から浴槽５に向かって流れる。第１管路３３の上流側の端部の風呂熱交換器２１の出口管３５は、風呂熱交換器２１の内部を経て、風呂熱交換器２１の入口管３７に連通している。第１管路３３の下流側の風呂往き管３６の端部は、浴槽５に接続されている。風呂往き管３６には、風呂往きサーミスタ３８ａが設けられている。

第２管路３４は、風呂戻り管３９と、風呂ポンプ出口管４０と、風呂熱交換器２１の入口管３７とを備えている。風呂ポンプ出口管４０は、必ずしも風呂熱交換器２１の入口管３７と明確に区別されていなくともよく、風呂熱交換器２１の入口管３７と一体的に形成されていてもよい。風呂ポンプ１２が駆動している場合において、第２管路３４を流れる水は、風呂ポンプ１２から風呂熱交換器２１に向かって流れる。

第２管路３４の下流側の端部は、風呂熱交換器２１の内部を経て、風呂熱交換器２１の出口管３５に連通している。第２管路３４の風呂戻り管３９は、循環金具（図示せず）を介して浴槽５に接続されている。

風呂戻り管３９には、風呂戻りサーミスタ３８ｂと、風呂水量スイッチ４１と水位センサ４２とが設けられている。風呂戻りサーミスタ３８ｂは、浴槽５内の水の温度を検出する。風呂水量スイッチ４１は、水が風呂ポンプ出口管４０を流れていることを検出する。水位センサ４２は、浴槽５内の水位を検出する。

第２水導入管１０には、水量センサ８が設けられている。水量センサ８は、第２水導入管１０を流れる水の流量を検出する。

バイパスサーボ９は、第１水導入管７と、第２水導入管１０と、給湯バイパス管４３と、の接続部に設けられ、給湯バイパス管４３と第２水導入管１０とに導かれる水の比率を制御する。給湯バイパス管４３は、一方の端部において第１水導入管７と第２水導入管１０との接続部に接続され、他方の端部において給湯熱交換器２０の出口管４４に接続されている。

給湯熱交換器２０の入口管４５には、水管サーミスタ４６ａが設けられている。水管サーミスタ４６ａは、給湯熱交換器２０の入口管４５を流れる水の温度を検出する。

給湯熱交換器２０の入口管４５は、給湯熱交換器２０の出口管４４に連通している。給湯熱交換器２０の入口管４５は、必ずしも給湯熱交換器２０の出口管４４と明確に区別されていなくともよく、給湯熱交換器２０の出口管４４と一体的に形成されていてもよい。

給湯熱交換器２０の出口管４４には、熱交換サーミスタ４６ｂと、給湯サーミスタ４６ｃと、湯量サーボ１４と、水抜栓４７とが設けられている。

熱交換サーミスタ４６ｂは、給湯熱交換器２０の出口管４４を流れる水であって、給湯熱交換器２０を通過した直後の水の温度を検出する。給湯サーミスタ４６ｃは、給湯熱交換器２０の出口管４４を流れる水であって、湯量サーボ１４側の水の温度を検出する。

湯量サーボ１４は、給湯管４８及び第１注湯管１５に導かれる湯の量を制御する。湯量サーボ１４には、第１注湯管１５を介して注湯電磁弁４９が接続されている。

第１注湯管１５は、注湯電磁弁４９と、第１逆止弁５０と、第２逆止弁５１と、水量センサ５２（湯量検出手段）とを介して、第２注湯管１６に接続されている。

第２注湯管１６は、風呂ポンプ１２に接続されている。水量センサ５２は、第２注湯管１６を流れる水の流量を検出する。大気開放弁５３は、管路５４を介して第１水導入管７に接続され、管路５５を介して排水口５６に接続されている。

制御装置３は、図２に示すように、給湯制御部５７、湯張り制御部５８（湯張り制御手段）、追い焚き制御部５９、及び、タイマ６０を機能として備えている。

また、リモコン４は各種の操作スイッチからなる操作部６１と、各種の情報を表示する表示部６２と、音声やアラームによる報知を行う音報知部６３とを備えている。表示部６２は、時間表示を行うことが可能なものが採用されている。

湯張り制御部５８は、浴槽５への湯張り運転を制御し、追い焚き制御部５９は、浴槽５の湯の追い焚き運転を制御する。また、湯張り制御部５８は、必要に応じて追い焚き制御部５９に追い焚き動作を指示する。

図１及び図２を参照して、湯張り動作を説明する。湯張り動作は、水供給源（例えば水道）から供給された水を加熱し、浴槽５に供給する動作である。

使用者がリモコン４の操作部６１の自動湯張りボタン（図示せず）を押すと、制御装置３の湯張り制御部５８は、湯張り動作の制御を実行する。湯張り動作において、湯張り制御部５８は、注湯電磁弁４９を開く。そして、水供給源から供給される水の圧力によって、水が第１水導入管７及び第２水導入管１０を流れ、ガス湯沸かし部２に供給される。

このとき、ガス湯沸かし部２に供給される水の温度は、湯張り設定温度よりも低いため、湯張り制御部５８は、燃焼装置１１を作動させる。燃焼装置１１において加熱された水（湯）は、給湯熱交換器２０の出口管４４を通り、湯量サーボ１４に導かれる。

湯量サーボ１４に導かれた水は、第１注湯管１５を流れ、注湯電磁弁４９、第１逆止弁５０、第２逆止弁５１、及び、水量センサ５２を介して、第２注湯管１６に導かれる。第２注湯管１６に導かれた水は、風呂ポンプ１２に入り、風呂ポンプ出口管４０に導かれた水は、風呂熱交換器２１に向かって流れる。

風呂熱交換器２１に向かって流れた水は、風呂熱交換器２１内で加熱され、第１管路３３のうちの風呂熱交換器２１の出口管３５及び風呂往き管３６を流れ、循環金具（図示せず）を介して浴槽５に供給される。

こうして、湯張り制御部５８は、浴槽５内の湯の水位が設定水位（予め設定されている湯張り設定量）になるまで上記の湯張り動作の制御を実行する。

次に、追い焚き動作を説明する。追い焚き動作は、浴槽５の内部の水を循環させて加熱し、加熱された水を浴槽５に戻す動作である。

使用者がリモコン４の追い焚きボタン（図示せず）を押すと、追い焚き制御部５９は、浴槽５の内部の水の温度が設定温度と一致するように追い焚き動作の制御を実行する。

また、湯張り制御部５８による湯張り動作の制御において、湯張り制御部５８は、浴槽５に湯張り設定量の湯が供給がされたとき、浴槽５内の湯の温度が予め設定された設定温度に満たない場合は、追い焚き制御部５９に指示して、浴槽５内の水（湯）の温度を上昇させる沸き上げ動作の制御を実行する。

追い焚き制御部５９が追い焚き動作の制御を実行すると、風呂ポンプ１２が駆動される。そして、浴槽５内の水は、風呂戻り管３９を流れて風呂熱交換器２１の入口管３７へ向かう。

風呂熱交換器２１を流れる水は、第１バーナ１８と第２バーナ１９との少なくとも何れか一方により加熱される。風呂熱交換器２１により加熱された水は、第１管路３３である風呂熱交換器２１の出口管３５及び風呂往き管３６を流れて、浴槽５内に入る。

また、湯張り制御部５８は、浴槽５内に湯張り設定量の湯が供給され、且つ、浴槽５内の湯が設定温度となったとき、湯張り完了とし、リモコン４の表示部６２及び音報知部６３を駆動して湯張り完了を報知する。更に、湯張り制御部５８は、湯張り完了を報知する何分か前になると、湯張り完了までの残り時間を、リモコン４の表示部６２及び音報知部６３を駆動して予告報知を行う。

次に、本発明の要旨に係る湯張り制御部５８による湯張り完了までの残り時間の報知について説明する。

本実施形態に挙げているような１缶２水路式の給湯装置１は、湯張り動作のとき、上述したように、給湯熱交換器２０で加熱された湯が、風呂熱交換器２１で再加熱される。このとき再加熱の熱量計算が正確に行えない。このため、湯張り設定温度に対して、少し低めの温度（設定温度に対して１〜２℃低い：本発明における所定温度に相当）で湯を張るということが行われる。

例えば、本実施形態の給湯装置１においては、浴槽５に設定温度−２℃で湯を張った後、略５分の追い焚き運転を行うことで、浴槽５の湯が設定温度となるように設計されている。そして、湯張り制御部５８は、湯張り完了までの残り時間を５分として予告報知し、その５分後に湯張り完了を報知する。このときの、湯張り完了までの残り時間の予告報知及び湯張り完了報知についての湯張り制御部５８の作動を図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。

図３に示すように、ＳＴＥＰ１でリモコン４の操作部６１の自動湯張りボタン（図示せず）がＯＮ操作されると、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ２で湯張り動作（浴槽５への湯の供給）を開始し、浴槽５内の湯が予め設定された湯張り設定量に達すると、ＳＴＥＰ３へ進んで湯張り動作を終了させる。

次いで、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ４で浴槽５の湯を所定時間（例えば１分間）攪拌し、ＳＴＥＰ５へ進む。浴槽５の湯は、風呂ポンプ１２を作動させて浴槽５と風呂配管系統１３とで湯を循環させることで攪拌することができる。

続いて、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ５へ進むと、浴槽５の湯の温度（以下、風呂温度）が予め設定された湯張り設定温度以上であるか否かを判断する。風呂温度は、ＳＴＥＰ４での浴槽５の湯の攪拌後の風呂戻りサーミスタ３８ｂの温度から検出する。

ＳＴＥＰ５で風呂温度が湯張り設定温度以上である場合は、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ６へ進み、湯張り完了までの残時間（本実施形態では５分）を報知し、更にＳＴＥＰ７へ進んでタイマ６０（本実施形態では５分）をセットする。残時間の報知は、リモコン４の表示部６２に残時間を表示する。同時に、音報知部６３を駆動して音声による残時間の報知を行う。

その後、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ８及びＳＴＥＰ９により、タイマ６０がタイムアップ（５分経過）するまで待機する。ＳＴＥＰ９でタイマ６０がタイムアップ（５分経過）すると、ＳＴＥＰ１０へ進んで湯張り完了を報知する。湯張り制御部５８は、湯張り完了の報知を音報知部６３の駆動により行う。そしてＳＴＥＰ１１へ進んで、浴槽５内の湯の保温動作を行う。保温動作は、風呂温度が予め設定された設定温度（例えば湯張り設定温度）を下回ったとき、追い焚き制御部５９によって風呂温度が設定温度となるまで追い焚き動作の制御を実行する。

一方、ＳＴＥＰ５で風呂温度が湯張り設定温度以上でない場合は、湯張り制御部５８は、図４のＳＴＥＰ１２へ進み、追い焚き制御部５９に指示して、浴槽５内の水（湯）の沸き上げ動作を行う。この沸き上げ動作は、ＳＴＥＰ１３で風呂温度が湯張り設定温度−２℃以上となるまで行われる。

ＳＴＥＰ１３において風呂温度と比較する温度が、湯張り設定温度−２℃である理由は、沸き上げ時の投入熱量により、およそ５分（例えば５分より短い時間）で湯張り設定温度となる風呂温度が、湯張り設定温度−２℃として設定されているからである。本実施形態で用いた湯張り設定温度−２℃という温度は、本発明において所定温度としたものであり、燃焼装置１１の能力（投入熱量）により適宜設定される。

ＳＴＥＰ１３で風呂温度が湯張り設定温度−２℃以上となると、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ１４へ進み、湯張り完了までの残時間（本実施形態では５分）を報知し、更にＳＴＥＰ１５へ進んでタイマ６０（本実施形態では５分）をセットする。

次いで、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ１６へ進み、追い焚き制御部５９に指示して、浴槽５内の水（湯）の沸き上げ動作を行う。この沸き上げ動作は、ＳＴＥＰ１７で風呂温度が湯張り設定温度以上となるまで行われる。即ち、ＳＴＥＰ１６での沸き上げ動作においては、ＳＴＥＰ１２で−２℃分を沸き上げる（浴槽５の湯を２℃以上上昇させる）。

ＳＴＥＰ１７で風呂温度が湯張り設定温度以上となると、湯張り制御部５８は、ＳＴＥＰ１８及びＳＴＥＰ１９により、タイマ６０がタイムアップ（５分経過）するまで待機する。ＳＴＥＰ１９でタイマ６０がタイムアップ（５分経過）すると、ＳＴＥＰ２０へ進んで湯張り完了を報知する。そしてＳＴＥＰ２１へ進んで、浴槽５内の湯の保温動作を行う。なお、本実施形態ではタイマ６０にセットされる時間を５分としているが、この時間は適宜変更することができる。

以上のように、本実施形態の給湯装置１によれば、浴槽５内の湯が湯張り設定量に達した（ＳＴＥＰ３）後に湯張り完了までの残時間を報知し（ＳＴＥＰ６又はＳＴＥＰ１４）、この残時間が経過したときに（ＳＴＥＰ９又はＳＴＥＰ１９）、湯張り完了を報知する（ＳＴＥＰ１０又はＳＴＥＰ２０）。よって、湯張り完了までの残時間を予告報知してから湯張り完了を報知するまでの時間が、予告報知した残時間と等しくなり、使い勝手がよい。

１…給湯装置、２…ガス湯沸かし部（給湯手段）、５…浴槽、５２…水量センサ（湯量検出手段）、５８…湯張り制御部（湯張り制御手段）。

Claims

浴槽に加熱した湯を供給する給湯手段と、前記浴槽に供給された湯量を検出する湯量検出手段と、前記浴槽に予め設定された湯張り設定量の湯を供給する自動湯張り運転を実行する湯張り制御手段とを備え、前記湯張り制御手段が、湯張り完了に先立って湯張り完了までの残時間を予告報知し、その後、湯張り完了を報知するように構成された給湯装置において、
前記湯張り制御手段は、湯張り完了までの残時間を予告報知した後、当該報知した残時間が経過した時点で湯張り完了を報知することを特徴とする給湯装置。
前記湯張り制御手段は、予告報知した残時間よりも早く湯張りが完了した場合、湯張り完了時点で湯張り完了を報知せず、残時間が経過した時点で湯張り完了を報知することを特徴とする請求項１記載の給湯装置。