JP2021165591A - 給湯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 水位検出手段の誤検出によって発生する不要な足し湯を抑制することができ、また、ユーザの入浴開始に合わせた安定的な制御ができる給湯装置を提供する。【解決手段】 本開示に係る給湯装置１は、浴槽６０内の水位を検出する水位センサ１７と、浴槽６０内に湯を張る湯張り運転及び浴槽６０内の水位が低下したときに浴槽６０内に湯を補給する足し湯運転を制御し、水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部２７と、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間を、湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部２８と、を備え、制御部２７は、記憶部２８に記憶された経過時間から足し湯制限時間を設定し、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を、足し湯制限時間が経過した後において補給する湯の量よりも少なくする。【選択図】 図１

Description

本開示は、給湯装置に関する。

従来の給湯装置として、例えば特許文献１に記載の風呂給湯装置が知られている。特許文献１の風呂給湯装置は、給水を加熱する加熱手段と、加熱された湯を浴槽に湯張りするための湯張り回路と、湯張り回路途中に設けられ湯張り量をカウントする湯張り流量センサと、湯張り回路途中に設けられ湯張りの開始停止を行う湯張り制御弁と、浴槽内の水位を検出する水位検出手段とを備え、現在水位が維持目標水位より低い場合には維持目標水位を保つように補水湯張りを行う。そして、補水湯張り時に湯張り流量センサで補水量を累積してカウントし、この累積補水量が累積上限補水量を超えると湯張り制御弁を閉じて補水湯張りを停止する。

特開２００３−４２５３４号公報

上記の風呂給湯装置では、例えば水位検出手段の不具合により、水位検出手段で実際の水位よりも大幅に低く水位が検出された場合、累積補水量が累積上限補水量を超えると補水湯張りすなわち足し湯を停止することができる。しかしながら、水位検出手段の誤検出であっても累積上限補水量までは足し湯を行うため、不要な足し湯を抑制するという点では対策が不十分であった。

この不要な足し湯を抑制する方法として、ユーザが入浴を開始するまでの間は足し湯を行わないようにすることが考えられる。しかしながら、水位検出手段を用いて入浴を検知する場合、水位検出手段の誤検出により入浴が誤検知される可能性がある。そのため、水位検出手段により都度入浴を検知する方法では、ユーザの入浴開始に合わせた安定的な制御ができない可能性があった。

本開示は、上述した問題点を解決するためになされたもので、水位検出手段の誤検出によって発生する不要な足し湯を抑制することができ、また、ユーザの入浴開始に合わせた安定的な制御ができる給湯装置を提供することを目的とする。

本開示に係る給湯装置は、水を加熱して湯を生成する加熱手段と、湯を浴槽へ送る給湯回路と、浴槽内の水位を検出する水位センサと、浴槽内に湯を張る湯張り運転及び湯張り運転の終了後において水位センサにより検出された水位が低下したときに浴槽内に湯を補給する足し湯運転を制御し、湯張り運転の終了後において水位センサにより検出された水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部と、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間を、湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部と、を備え、制御部は、記憶部に記憶された経過時間から足し湯制限時間を設定し、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を、足し湯制限時間が経過した後において補給する湯の量よりも少なくする。

また、本開示に係る給湯装置は、水を加熱して湯を生成する加熱手段と、湯を浴槽へ送る給湯回路と、浴槽内の水位を検出する水位センサと、浴槽内に湯を張る湯張り運転及び湯張り運転の終了後において水位センサにより検出された水位が低下したときに浴槽内に湯を補給する足し湯運転を制御し、湯張り運転の終了後において水位センサにより検出された水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部と、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間を、湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部と、を備え、制御部は、記憶部に記憶された経過時間から足し湯制限時間を設定し、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間において、水位センサにより検出された水位と湯張り終了時に水位センサにより検出された水位である湯張り完了水位との水位差が、第１の水位低下量以上、かつ、第１の水位低下量よりも大きい第２の水位低下量未満である場合には、湯張り完了水位となるように湯の補給を行い、水位差が第２の水位低下量以上である場合には、湯の補給を禁止する。

また、本開示に係る給湯装置は、水を加熱して湯を生成する加熱手段と、湯を浴槽へ送る給湯回路と、浴槽内の水位を検出する水位センサと、浴槽内に湯を張る湯張り運転及び湯張り運転の終了後において水位センサにより検出された水位が低下したときに浴槽内に湯を補給する足し湯運転を制御し、湯張り運転の終了後において水位センサにより検出された水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部と、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間を、湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部と、を備え、制御部は、記憶部に記憶された経過時間から足し湯制限時間を設定し、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間において、水位センサにより検出された水位と湯張り終了時に水位センサにより検出された水位である湯張り完了水位との水位差が、第１の水位低下量以上、かつ、第１の水位低下量よりも大きい第２の水位低下量未満である場合には、足し湯制限時間が経過した後において補給する湯の量よりも少ない量で湯の補給を行い、水位差が第２の水位低下量以上である場合には、湯の補給を禁止する。

本開示に係る給湯装置によれば、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間を、湯張り運転が行われる度に記憶する。そして、この記憶した経過時間から足し湯制限時間を設定し、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を、足し湯制限時間が経過した後において補給する湯の量よりも少なくする。これにより、水位センサの誤検出によって発生する不要な足し湯を抑制することができ、また、ユーザの入浴開始に合わせた安定的な制御をすることができる。

実施の形態１に係る給湯装置の構成を示す概略図である。 実施の形態１に係る給湯装置の制御ブロック図である。 実施の形態１に係る処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。 実施の形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。

実施の形態１．
図１を用いて、実施の形態１の給湯装置１の構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る給湯装置１の構成を示す概略図である。実施の形態１における給湯装置１は、貯湯式の給湯装置である。

図１に示すように、給湯装置１は、熱源機２、タンクユニット３、及びリモコン装置４０を備える。熱源機２は、タンクユニット３から導かれた水を加熱して湯を生成する加熱手段である。熱源機２は、例えばヒートポンプ式の加熱装置である。

タンクユニット３は、湯水を貯留する貯湯タンク４、各種配管５〜１２、循環ポンプ１３、湯水混合弁１４、流量調節弁１５、流量センサ１６、水位センサ１７、温度センサ１８、及び制御装置３０を備える。

熱源機往き配管５は、一端が貯湯タンク４の下部に接続され、他端が熱源機２の入口に接続される。熱源機戻り配管６は、一端が熱源機２の出口に接続され、他端が貯湯タンク４の上部に接続される。熱源機往き配管５には、貯湯タンク４内の下部の水を熱源機２に送る循環ポンプ１３が設けられる。熱源機往き配管５及び熱源機戻り配管６により、沸き上げ回路７０が形成される。沸き上げ回路７０は、後述する沸き上げ運転において、貯湯タンク４内の下部の低温水を熱源機２に送り、熱源機２で加熱されて生成した高温水を貯湯タンク４内の上部に戻す回路である。

第１給湯配管７は、一端が貯湯タンク４の上部に接続され、他端が湯水混合弁１４の湯入口に接続される。湯水混合弁１４は、湯入口、水入口、及び出口を有する。湯水混合弁１４の水入口には、第１給水配管８の一端が接続される。第１給水配管８の他端は、水道等の水源に接続される。第１給水配管８の途中には、第２給水配管９の一端が接続される。第２給水配管９の他端は、貯湯タンク４の下部に接続される。水源から供給される水は、第１給水配管８及び第２給水配管９を通って、貯湯タンク４内の下部に流入する。

湯水混合弁１４の出口には、第２給湯配管１０の一端が接続される。第２給湯配管１０の他端は、第１ふろ配管１１の一端及び第２ふろ配管１２の一端に接続される。第１ふろ配管１１の他端及び第２ふろ配管１２の他端は、浴槽６０に接続される。なお、上述した第２給湯配管１０の他端と、第１ふろ配管１１の一端と、第２ふろ配管１２の一端とは、互いに連通している。

第２給湯配管１０には、流量調節弁１５及び流量センサ１６が設けられる。流量調節弁１５は、第２給湯配管１０内の流路を開閉することにより、第２給湯配管１０を通る湯の流量を調節する。流量センサ１６は、第２給湯配管１０を通る湯の流量を検出する。

第１ふろ配管１１には、水位センサ１７が設けられる。水位センサ１７は、第１ふろ配管１１内の水圧に基づいて、浴槽６０内の水位を検出する。水位センサ１７は、自身の取付け位置を基準にして浴槽６０内の水位を検出する。第１ふろ配管１１、第２ふろ配管１２、及び第２給湯配管１０が合流する位置には、湯の温度を検出する温度センサ１８が設けられる。第１給湯配管７、第２給湯配管１０、第１ふろ配管１１、及び第２ふろ配管１２により、給湯回路８０が形成される。給湯回路８０は、後述する湯張り運転及び足し湯運転において、貯湯タンク４内に貯留された湯を浴槽６０へ送る回路である。

なお、第１ふろ配管１１及び第２ふろ配管１２により、浴槽６０内の浴槽水が循環するふろ循環回路が形成されていてもよい。この場合、第１ふろ配管１１又は第２ふろ配管１２には、浴槽水を循環させるふろ循環ポンプが設けられる。また、第１ふろ配管１１又は第２ふろ配管１２に、循環する浴槽水を加熱する加熱手段を設け、浴槽水の追焚きができるようにしてもよい。

制御装置３０は、熱源機２、循環ポンプ１３、湯水混合弁１４、流量調節弁１５、流量センサ１６、水位センサ１７、及び温度センサ１８と電気的に接続される。また、制御装置３０は、リモコン装置４０と有線又は無線によって双方向にデータ通信可能に接続される。

リモコン装置４０は、ユーザインタフェースであり、表示部４１及び操作部４２を有する。表示部４１は、例えば給湯装置１の運転状態及び設定内容に関する情報を表示する。表示部４１は、例えば液晶によって形成される。操作部４２は、例えばユーザからの指令を受け付けるボタンである。ユーザは、操作部４２により、例えば湯張り運転の開始指令及び設定値の変更の操作を行うことができる。リモコン装置４０は、例えば浴槽６０が設置された浴室に設置される。

次に、図２を用いて、給湯装置１の制御系について詳細に説明する。図２は、実施の形態１に係る給湯装置１の制御ブロック図である。図２に示すように、制御装置３０には、流量センサ１６で検出された流量の情報、水位センサ１７で検出された水位の情報、温度センサ１８で検出された温度の情報、及びリモコン装置４０により入力された操作情報が入力される。制御装置３０は、入力されたこれらの情報に基づいて、熱源機２、循環ポンプ１３、湯水混合弁１４、及び流量調節弁１５の動作を制御する。

制御装置３０は、熱源機駆動部２０、循環ポンプ駆動部２１、混合弁駆動部２２、流量調節弁駆動部２３、パルス検出部２４、第１ＡＤ（アナログ−ディジタル）変換部２５、第２ＡＤ変換部２６、制御部２７、記憶部２８、及び通信回路部２９を備える。

熱源機駆動部２０は、制御部２７による制御の下に熱源機２の動作を制御する。循環ポンプ駆動部２１は、制御部２７による制御の下に循環ポンプ１３の動作を制御する。混合弁駆動部２２は、制御部２７による制御の下に湯水混合弁１４の動作を制御する。流量調節弁駆動部２３は、制御部２７による制御の下に流量調節弁１５の動作を制御する。

パルス検出部２４は、流量センサ１６から送られてくるパルス信号を検出して検出結果を制御部２７に送る。第１ＡＤ変換部２５は、水位センサ１７から送られてくるアナログの検出信号をディジタル信号に変換して制御部２７に送る。第２ＡＤ変換部２６は、温度センサ１８から送られてくるアナログの検出信号をディジタル信号に変換して制御部２７に送る。

制御部２７は、沸き上げ制御部２７ａ、湯張り制御部２７ｂ、及び足し湯制御部２７ｃを備える。沸き上げ制御部２７ａは、沸き上げ運転において、熱源機駆動部２０及び循環ポンプ駆動部２１の動作を制御する。沸き上げ運転とは、熱源機２で沸き上げた湯を貯湯タンク４に貯留する運転である。湯張り制御部２７ｂは、湯張り運転時に、混合弁駆動部２２及び流量調節弁駆動部２３の動作を制御する。湯張り運転とは、貯湯タンク４に貯留された湯を浴槽６０内に張る運転である。足し湯制御部２７ｃは、足し湯運転時に、混合弁駆動部２２及び流量調節弁駆動部２３の動作を制御する。足し湯運転とは、湯張り運転の終了後において浴槽６０内の水位が低下したときに浴槽６０内に湯を補給する運転である。

記憶部２８には、制御部２７が実行する制御プログラムが予め記憶されている。また、記憶部２８には、足し湯運転を開始するトリガーとなる水位低下量が予め記憶されている。この水位低下量は、例えば４ｃｍである。また、記憶部２８には、浴槽６０に人が入浴を開始したことを検知するトリガーとなる水位上昇量が記憶されている。この水位上昇量は、例えば５ｃｍである。また、記憶部２８には、ユーザがリモコン装置４０により設定した湯張り湯量（以下、湯張り設定湯量という）、及び湯張り運転終了時における浴槽６０内の水位（以下、湯張り完了水位という）が記憶される。また、記憶部２８には、湯張り運転が終了してから浴槽６０に人が入浴を開始するまでの経過時間が、湯張り運転が行われる度に記憶される。通信回路部２９は、リモコン装置４０で入力された情報を制御部２７に送信する。

なお、制御装置３０は、例えば、図３に示したハードウェア構成の処理回路として実現される。図３は、実施の形態１に係る処理回路のハードウェア構成の一例を示す図である。図３に示すように、制御装置３０は、例えば、演算部であるプロセッサ５１と、記憶部であるメモリ５２とを備える。プロセッサ５１がメモリ５２に記憶されたプログラムを実行することにより、制御装置３０の各機能が実現される。なお、複数のプロセッサ及び複数のメモリが連携して、制御装置３０の各機能が実現されるようにしてもよい。

次に、給湯装置１の基本的な動作について説明する。まず、沸き上げ運転について説明する。沸き上げ制御部２７ａは、例えば、深夜電力時間帯などの予め設定された時間帯に沸き上げ運転を開始する。沸き上げ運転では、沸き上げ制御部２７ａは、熱源機駆動部２０及び循環ポンプ駆動部２１の動作を制御して、熱源機２及び循環ポンプ１３を運転させる。これにより、貯湯タンク４内の下部の低温水が熱源機往き配管５を通って熱源機２に送られる。熱源機２で加熱されて生成した湯は、熱源機戻り配管６を通って貯湯タンク４内の上部に流入する。沸き上げ制御部２７ａは、貯湯タンク４内に必要な量の湯が貯留されるまで沸き上げ運転を行う。

次に、湯張り運転について説明する。湯張り制御部２７ｂは、リモコン装置４０に対して湯張り開始指令が入力された旨の信号を通信回路部２９から受信すると、湯張り運転を開始する。湯張り運転では、湯張り制御部２７ｂは、流量調節弁駆動部２３の動作を制御して、流量調節弁１５を開く。これにより、湯水混合弁１４の湯入口に流入した貯湯タンク４内の上部の高温水と、湯水混合弁１４の水入口に流入した水源からの低温水とが混合され、温度調整された湯水が湯水混合弁１４の出口から流出する。湯水混合弁１４の出口から流出した湯水は、第２給湯配管１０、第１ふろ配管１１、及び第２ふろ配管１２を通って浴槽６０内へ供給される。

湯張り運転では、湯張り制御部２７ｂは、第２ＡＤ変換部２６から送られてくる信号を基に温度センサ１８で検出された温度を求め、この温度とリモコン装置４０により設定された設定温度とを基に混合弁駆動部２２の動作を制御して、浴槽６０内へ供給する湯水の温度を調整する。また、湯張り制御部２７ｂは、パルス検出部２４から送られてくる信号を基に流量センサ１６で検出された湯量を求め、この湯量とリモコン装置４０により設定された湯張り設定湯量とを基に流量調節弁駆動部２３の動作を制御して、浴槽６０内へ供給する湯水の量を調整する。

次に足し湯運転について説明する。足し湯制御部２７ｃは、第１ＡＤ変換部２５から送られてくる信号を基に水位センサ１７で検出された浴槽６０内の水位を求め、現在の水位が湯張り完了水位よりも低下していた場合、足し湯運転を開始する。足し湯運転では、足し湯制御部２７ｃは、流量調節弁駆動部２３の動作を制御して、流量調節弁１５を開く。これにより、湯水混合弁１４で温度調整された湯水が、第２給湯配管１０、第１ふろ配管１１、及び第２ふろ配管１２を通って浴槽６０内へ供給される。足し湯運転では、足し湯制御部２７ｃは、混合弁駆動部２２及び流量調節弁駆動部２３の動作を制御して、浴槽６０内に補給する湯水の温度及び量を調整する。

ここで、水位センサ１７は、第１ふろ配管１１内の水圧に基づいて、浴槽６０内の水位を検出するものである。このため、第１ふろ配管１１内に空気だまりが発生した場合、水位センサ１７で検出される水位が実際の水位よりも低くなる。また、水位センサ１７に不具合が発生した場合にも、水位センサ１７で検出される水位が実際の水位よりも低くなることがある。このとき、ユーザの入浴開始前で、実際には浴槽６０内の水位が低下していない場合であっても、足し湯運転が開始され、不要な足し湯が発生することになる。

特に、水位センサ１７によって、実際の水位よりも大幅に低く水位が検出された場合には、足し湯運転により浴槽６０へ補給される湯水の量が多くなるため、浴槽６０から湯が溢れる恐れがある。また、湯張りが完了してから入浴者が入浴するまでの間は、浴槽６０の近くに入浴者がおらず、足し湯が不要であっても足し湯運転を停止できないことも想定される。

そこで、本実施の形態では、水位センサ１７の誤検出によって発生する不要な足し湯を抑制するため、湯張り運転が終了してからユーザが入浴を開始するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を制限する。

具体的には、足し湯制御部２７ｃは、湯張り運転の終了後において水位センサ１７により検出された水位が記憶部２８に記憶された水位上昇量以上になった場合、入浴者が入浴を開始したことを検知する。記憶部２８は、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間を、湯張り運転が行われる度に記憶する。足し湯制御部２７ｃは、この記憶された日々の経過時間から、足し湯制限時間を設定する。

本実施の形態では、記憶部２８に記憶された経過時間の平均値を足し湯制限時間として設定する。なお、足し湯制限時間は、記憶部２８に記憶された経過時間が長いときの方が、経過時間が短いときよりも、長くなるように設定すればよく、例えば、記憶部２８に記憶された経過時間の最短値としてもよい。また、足し湯制限時間は、記憶部２８に記憶された経過時間の平均値から一定値を減算した値であってもよい。また、足し湯制限時間の設定には、記憶部２８に記憶された経過時間のうち、一定期間、例えば直前１週間の経過時間を用いるようにしてもよい。

そして、足し湯制御部２７ｃは、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を制限する。すなわち、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過した後においては、浴槽６０内の水位が湯張り完了水位に戻るように足し湯運転で湯を補給するのに対し、足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を、足し湯制限時間が経過した後において補給する湯の量よりも少なくする。なお、足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転における湯の補給を禁止し、全く足し湯を行わないようにしてもよい。

次に、図４を用いて、制御装置３０の具体的な動作について説明する。図４は、実施の形態１に係る制御装置３０の動作を示すフローチャートである。図４では、給湯装置１が湯張り運転及び足し湯運転を自動的に行うときの動作を示している。なお、貯湯タンク４内には既に十分な量の湯が貯留されているものとする。

ユーザが湯張り運転の開始を指示する開始指令をリモコン装置４０に対して入力すると、制御装置３０は、図４のフローチャートの制御を開始する。

ステップＳ１において、湯張り制御部２７ｂは、混合弁駆動部２２及び流量調節弁駆動部２３の動作を制御し、湯水混合弁１４及び流量調節弁１５の開度を制御する。これにより、ユーザにより設定された温度の湯が浴槽６０内へ供給され始める。すなわち、湯張り運転が開始される。

ステップＳ１で給湯が開始されると、湯張り制御部２７ｂは、浴槽６０の水平断面積を算出する。浴槽６０の水平断面積の算出方法は、例えば以下の通りである。浴槽６０への給湯を既定量Ｑｓ（例えば２０Ｌ）ずつ、複数回に分けて行い、各回の給湯時に浴槽６０内の水位の変化量Ｈｓを水位センサ１７により検出する。そして、各回の給湯量Ｑｓとそのときの水位変化量Ｈｓとから、下式（ｉ）により浴槽６０の水平断面積Ａを算出する。
Ａ＝Ｑｓ÷Ｈｓ・・・（ｉ）
ここで算出された水平断面積Ａは、記憶部２８に記憶される。なお、上記のようにして浴槽６０の水平断面積を算出する動作は、給湯装置１の設置後の初回の湯張り運転のときだけ行うようにしてもよい。

ステップＳ１の後はステップＳ２に進む。ステップＳ２において、湯張り制御部２７ｂは、パルス検出部２４から送られてくる信号を基に、浴槽６０内への給湯量が湯張り設定湯量以上になったか否かを判断する。ステップＳ２において浴槽６０への給湯量が湯張り設定湯量未満であると判断すると、ステップＳ２を繰り返す。ステップＳ２において浴槽６０への給湯量が湯張り設定湯量以上になったと判断すると、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、湯張り制御部２７ｂは、流量調節弁駆動部２３の動作を制御して流量調節弁１５を閉じ、浴槽６０への給湯を停止する。これにより、湯張り運転が終了する。

ステップＳ３の後はステップＳ４に進む。ステップＳ４において、湯張り制御部２７ｂは、第１ＡＤ変換部２５から送られてくる信号を基に、湯張り運転終了時における水位、すなわち、湯張り完了水位を算出する。この湯張り完了水位は、記憶部２８に記憶される。

ステップＳ４の後はステップＳ５に進む。ステップＳ５において、湯張り制御部２７ｂは、湯張り運転が終了した旨の信号を足し湯制御部２７ｃに送信する。

足し湯制御部２７ｃは、湯張り運転が終了した旨の信号を湯張り制御部２７ｂから受信すると動作を開始する。ステップＳ６において、足し湯制御部２７ｃは、足し湯運転を開始するトリガーとなる水位低下量の値、及び湯張り完了水位の値を記憶部２８から読み出す。そして、足し湯制御部２７ｃは、第１ＡＤ変換部２５から送られてくる信号を基に水位センサ１７で検出された水位を算出し、この算出された現在の水位と湯張り完了水位との水位差が、上記の水位低下量以上であるか否かを判断する。本実施の形態では、浴槽６０内の現在の水位が、湯張り完了水位よりも４ｃｍ以上低いか否かを判断する。ステップＳ６において、水位差が４ｃｍ未満であると判断するとステップＳ６を繰り返し、水位差が４ｃｍ以上であると判断するとステップＳ７に進む。

ステップＳ７において、足し湯制御部２７ｃは、湯張り運転が終了してからの経過時間が足し湯制限時間以上であるか否かを判断する。ステップＳ７において、湯張り運転が終了してからの経過時間が足し湯制限時間以上であると判断するとステップＳ８に進み、経過時間が足し湯制限時間以内である場合にはステップＳ９に進む。

ステップＳ８において、足し湯制御部２７ｃは、足し湯制限時間経過後における足し湯湯量Ｖ０を算出する。足し湯湯量Ｖ０は、ステップＳ１において算出された浴槽６０の水平断面積Ａと、ステップＳ４において算出された湯張り完了水位Ｈｃと、ステップＳ６において算出された現在の浴槽６０の水位Ｈ０とから、下式（ｉｉ）により算出される。
Ｖ０＝Ａ×（Ｈｃ−Ｈ０）・・・（ｉｉ）
例えば、浴槽６０の水平断面積Ａが０．６６ｍ^２、湯張り完了水位Ｈｃが０．４５ｍ、現在の浴槽６０の水位Ｈ０が０．４１ｍであった場合、以下のようにして足し湯湯量Ｖ０が算出される。
Ｖ０＝０．６６×（０．４５−０．４１）＝２６．４Ｌ

一方、ステップＳ９では、足し湯制御部２７ｃは、足し湯制限時間内における足し湯湯量Ｖｍを決定する。足し湯制限時間内では、全く足し湯を行わないようにしてもよいし、一度に行う足し湯湯量に制限をかけるようにしてもよい。すなわち、足し湯制限時間内における足し湯湯量Ｖｍは、０Ｌとしてもよいし、ユーザが入浴前に体を洗うなどして浴槽６０内の湯を使用して浴槽６０内の湯が減ることを考慮して、水位の低下量にかかわらず例えば１０Ｌと一定量にしてもよい。足し湯制限時間外において浴槽６０内の水位が湯張り完了水位に戻るように湯を補給するのに対して、足し湯制限時間内では足し湯制限時間外において補給する湯の量よりも少ない量で湯の補給を行うようにすればよい。

ステップＳ８において足し湯湯量Ｖ０を算出すると、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、足し湯制御部２７ｃは、足し湯運転で補給する足し湯湯量Ｖａを、足し湯湯量Ｖ０に設定する（Ｖａ＝Ｖ０）。

ステップＳ９において足し湯湯量Ｖｍを算出すると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、足し湯制御部２７ｃは、足し湯運転で補給する足し湯湯量Ｖａを、足し湯湯量Ｖｍに決定する（Ｖａ＝Ｖｍ）。

ステップＳ１０及びステップＳ１１の後は、それぞれステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、足し湯制御部２７ｃは足し湯運転を開始する。すなわち、足し湯制御部２７ｃは、混合弁駆動部２２及び流量調節弁駆動部２３の動作を制御する。これにより、ユーザにより設定された温度の湯が、浴槽６０内へ補給され始める。

ステップＳ１２の後はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、足し湯制御部２７ｃは、パルス検出部２４から送られてくる信号を基に浴槽６０内への湯の補給量が上記の足し湯湯量Ｖａ以上になったか否かを判断する。ステップＳ１３において、湯の補給量が足し湯湯量Ｖａ未満である場合にはステップＳ１３を繰り返し、湯の補給量が足し湯湯量Ｖａ以上である場合にはステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、足し湯制御部２７ｃは、流量調節弁駆動部２３の動作を制御して流量調節弁１５を閉じ、給湯を停止させる。これにより、足し湯運転が終了する。ステップＳ１４の後は、ステップＳ６に進む。以降、上述したステップＳ６〜Ｓ１４を繰り返し行う。なお、ステップＳ６〜Ｓ１４の間において、ユーザが足し湯運転の終了を指示する終了指令をリモコン装置４０に対して入力すると、制御装置３０は、本制御を終了する。

実施の形態１の給湯装置１によれば、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間は、足し湯運転において浴槽６０内に補給する湯の量を、足し湯制限時間が経過した後において補給する湯の量よりも少なくする。これにより、水位センサ１７の誤検出によって入浴前に行われる不要な足し湯を抑制することができる。

また、水位センサ１７を用いて都度入浴を検知し、入浴を検知してからのみ足し湯を行う制御とした場合、水位センサ１７による水位の誤検出により入浴が誤検知される可能性がある。実施の形態１の給湯装置１によれば、湯張り運転が終了してから入浴の開始が検知されるまでの経過時間を湯張り運転が行われる度に記憶し、この記憶された経過時間から足し湯制限時間を設定しているので、水位センサ１７を用いて都度入浴を検知する場合と比べて、より安定した制御を行うことができる。

また、足し湯制限時間は、記憶部２８に記憶された経過時間が長いときの方が、経過時間が短いときよりも、長くなるように設定している。これにより、入浴開始までの経過時間に応じた長さの足し湯制限時間を設定することができ、ユーザの入浴開始のタイミングに合わせた制御が可能となる。

実施の形態２．
図５を用いて、実施の形態２の給湯装置１について説明する。図５は、実施の形態２に係る制御装置３０の動作を示すフローチャートである。実施の形態２の給湯装置１の構成は、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

実施の形態２では、ステップＳ７において、湯張り運転が終了してからの経過時間が足し湯制限時間以内である場合にはステップＳ２１に進む。ステップＳ２１において、足し湯制御部２７ｃは、第１ＡＤ変換部２５から送られてくる信号を基に現在の浴槽６０内の水位を算出し、現在の水位と湯張り完了水位との水位差が、予め設定された水位低下量以上か否かを判断する。

ここで、ステップＳ６の判定に用いる水位低下量を第１の水位低下量とし、ステップＳ２１の判定に用いる水位低下量を第２の水位低下量とする。実施の形態２において、第１の水位低下量及び第２の水位低下量は、記憶部２８に予め記憶されている。第１の水位低下量は、実施の形態１と同様、例えば４ｃｍである。第２の水位低下量は、例えば１５ｃｍである。第２の水位低下量は、第１の水位低下量よりも大きい値である。

ステップＳ２１において、足し湯制御部２７ｃは、湯張り完了水位と現在の水位との水位差が、第２の水位低下量未満であると判断するとステップＳ８に進み、第２の水位低下量以上であると判断するとステップＳ２２に進む。

ステップＳ８に進んだ場合、足し湯制御部２７ｃは、足し湯制限時間経過後における足し湯湯量Ｖ０と同様の方法で、足し湯湯量Ｖ０を算出する。これは、湯張り完了水位と現在の水位との水位差が、第２の水位低下量未満である場合には、水位センサ１７の誤検出ではなく、ユーザが入浴前に体を洗うなどして浴槽６０内の湯を使用した可能性が高いからである。また、足し湯制限時間経過後と同様に、湯張り完了水位まで戻すように湯を補給しても、浴槽６０から湯が溢れる可能性が低いからである。

ステップＳ２２に進んだ場合、足し湯制御部２７ｃは、足し湯制限時間内における足し湯湯量Ｖｍを０Ｌに決定する。すなわち、湯の補給を禁止する。これは、湯張り完了水位と現在の水位との水位差が、第２の水位低下量以上である場合には、水位センサ１７で水位の誤検出が発生している可能性が高いからである。また、足し湯制限時間経過後と同様に、湯張り完了水位まで戻すように湯を補給すると、浴槽６０から湯が溢れる可能性が高いからである。

ステップＳ２２において足し湯湯量Ｖｍを算出すると、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、足し湯制御部２７ｃは、足し湯運転で補給する足し湯湯量Ｖａを、足し湯湯量Ｖｍに決定する（Ｖａ＝Ｖｍ）。ステップＳ１１の後は、ステップＳ１２に進み、足し湯制御部２７ｃは足し湯運転を開始する。ステップＳ２１及びＳ２２以外の動作については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。

実施の形態２の給湯装置１によれば、湯張り運転が終了してから足し湯制限時間が経過するまでの間において、水位センサ１７により検出された水位と湯張り完了水位との水位差が、第１の水位低下量以上、かつ、第２の水位低下量未満である場合には、足し湯制限時間経過後と同様、湯張り完了水位となるように浴槽６０への湯の補給を行う。また、水位センサ１７により検出された水位と湯張り完了水位との水位差が、第２の水位低下量以上である場合には、湯の補給を禁止する。これにより、足し湯制限時間内における足し湯の制限について、水位の低下量に応じて制御を変えるので、水位の低下量に応じてより適切な制御を行うことが可能となる。

なお、実施の形態２では、ステップＳ２１において、足し湯制御部２７ｃが、湯張り完了水位と現在の水位との水位差が第２の水位低下量未満であると判断すると、ステップＳ８に進み、足し湯制限時間経過後と同様の足し湯湯量Ｖ０で足し湯を行うようにしている。しかしながら、ステップＳ２１において、足し湯制御部２７ｃが、湯張り完了水位と現在の水位との水位差が第２の水位低下量未満であると判断した場合、足し湯制限時間経過後において補給する湯の量である足し湯湯量Ｖ０よりも少ない湯量で浴槽６０への湯の補給を行うようにしてもよい。これにより、足し湯制限時間が経過するまでの間は、湯張り完了水位と現在の水位との水位差が第２の水位低下量未満である場合にも、足し湯運転における湯の補給を制限するため、不要な足し湯を抑制することができる。

なお、実施の形態１及び２の給湯装置１において、足し湯制限時間の初期値は、記憶部２８に経過時間が記憶されていない状態であるため、湯張り運転が終了してから入浴が検知されるまでの時間とする。すなわち、記憶部２８に経過時間が記憶されていない場合、足し湯制御部２７ｃは、湯張り運転が終了してから入浴の開始を検知するまでの間は、足し湯運転において補給する湯の量を、入浴を検知した後において補給する湯の量よりも少なくする。

また、実施の形態１及び２の給湯装置１は、記憶部２８に記憶された経過時間の情報、すなわち、湯張り運転が終了してから入浴の開始までの経過時間の情報を初期化可能な初期化手段を備えていてもよい。初期化手段は、リモコン装置４０の操作部４２に相当する。これにより、ユーザの生活パターンが変化した場合には、ユーザはリモコン装置４０を用いて記憶部２８に記憶された経過時間の情報を消去し、足し湯制限時間を初期化することができる。

また、実施の形態１及び２の給湯装置１は、足し湯制限時間による、補給する湯の量の制御動作を有効にするか無効にするかを切り替え可能な切り替え手段を備えていてもよい。切り替え手段は、リモコン装置４０の操作部４２に相当する。これにより、足し湯制限時間による制御が不要なユーザは、リモコン装置４０を用いて足し湯制限時間による制御を無効にすることができる。

以上、本開示の給湯装置について実施の形態を挙げて説明したが、本開示の給湯装置は上述した実施の形態に限定されない。

例えば、実施の形態１及び２では、第１ふろ配管１１内の水圧に基づいて浴槽６０内の水位を検出する水位センサ１７を用いたが、レーザ等の別の水位センサを用いてもよい。浴槽６０内の水位を検出するセンサとして水位センサ１７以外を用いた給湯装置であっても、センサの不具合により、水位が実際の水位よりも低く誤検出される可能性がある給湯装置であれば、実施の形態１及び２で説明した制御を適用することにより、センサの誤検出によって発生する不要な足し湯を抑制することができる。

また、実施の形態１及び２では、水位センサ１７を第１ふろ配管１１に設けたが、水位センサ１７を第２給湯配管１０に設け、第２給湯配管１０内の水圧に基づいて、浴槽６０内の水位を検出するようにしてもよい。また、水位センサ１７を第２ふろ配管１２に設け、第２ふろ配管１２内の水圧に基づいて、浴槽６０内の水位を検出するようにしてもよい。

また、実施の形態１及び２では、足し湯制限時間は、例えば、記憶部２８に記憶された経過時間の平均値としてもよいし、記憶部２８に記憶された経過時間の最短値としてもよいと説明したが、学習により足し湯制限時間を決定してもよい。この場合、制御装置３０は、湯張り運転が終了してから入浴が検知されるまでの経過時間を学習する機能を有する。この学習された経過時間の学習データは、記憶部２８に記憶される。そして、記憶部２８に記憶された学習データに基づいて、足し湯制限時間を決定する。学習により足し湯制限時間を決定する場合であっても、湯張り運転が終了してから入浴が検知されるまでの経過時間が長いときの方が、経過時間が短いときよりも、足し湯制限時間が長くなるように設定すれば、本開示の効果は得られる。

また、実施の形態１及び２では、湯張り制御部２７ｂが、浴槽６０の水平断面積を算出していたが、湯張り制御部２７ｂに代わって足し湯制御部２７ｃが浴槽６０の水平断面積を算出するようにしてもよい。また、足し湯制御部２７ｃが、入浴の開始を検知していたが、足し湯制御部２７ｃに代わって湯張り制御部２７ｂが入浴の開始を検知するようにしてもよい。

また、熱源機として何を用いるかについても適宜選択可能である。例えば、ヒータを熱源機として用いる場合、ヒータは貯湯タンク４の内部に配置される。また、貯湯式の給湯装置に限らず、瞬間式給湯器を備える給湯装置にも適用可能である。

１ 給湯装置、２ 熱源機、３ タンクユニット、４ 貯湯タンク、５ 熱源機往き配管、６ 熱源機戻り配管、７ 第１給湯配管、８ 第１給水配管、９ 第２給水配管、１０ 第２給湯配管、１１ 第１ふろ配管、１２ 第２ふろ配管、１３ 循環ポンプ、１４ 湯水混合弁、１５ 流量調節弁、１６ 流量センサ、１７ 水位センサ、１８ 温度センサ、２０ 熱源機駆動部、２１ 循環ポンプ駆動部、２２ 混合弁駆動部、２３ 流量調節弁駆動部、２４ パルス検出部、２５ 第１ＡＤ変換部、２６ 第２ＡＤ変換部、２７ 制御部、２７ａ 沸き上げ制御部、２７ｂ 湯張り制御部、２７ｃ 足し湯制御部、２８ 記憶部、２９ 通信回路部、３０ 制御装置、４０ リモコン装置、４１ 表示部、４２ 操作部、５１ プロセッサ、５２ メモリ、６０ 浴槽、７０ 沸き上げ回路、８０ 給湯回路。

Claims (10)

1. 水を加熱して湯を生成する加熱手段と、
   前記湯を浴槽へ送る給湯回路と、
   前記浴槽内の水位を検出する水位センサと、
   前記浴槽内に前記湯を張る湯張り運転及び前記湯張り運転の終了後において前記水位センサにより検出された前記水位が低下したときに前記浴槽内に前記湯を補給する足し湯運転を制御し、前記湯張り運転の終了後において前記水位センサにより検出された前記水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部と、
   前記湯張り運転が終了してから前記入浴の開始までの経過時間を、前記湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記経過時間から足し湯制限時間を設定し、前記湯張り運転が終了してから前記足し湯制限時間が経過するまでの間は、前記足し湯運転において補給する前記湯の量を、前記足し湯制限時間が経過した後において補給する前記湯の量よりも少なくする
   給湯装置。
2. 前記制御部は、前記湯張り運転が終了してから前記足し湯制限時間が経過するまでの間は、前記足し湯運転における前記湯の補給を禁止する請求項１に記載の給湯装置。
3. 水を加熱して湯を生成する加熱手段と、
   前記湯を浴槽へ送る給湯回路と、
   前記浴槽内の水位を検出する水位センサと、
   前記浴槽内に前記湯を張る湯張り運転及び前記湯張り運転の終了後において前記水位センサにより検出された前記水位が低下したときに前記浴槽内に前記湯を補給する足し湯運転を制御し、前記湯張り運転の終了後において前記水位センサにより検出された前記水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部と、
   前記湯張り運転が終了してから前記入浴の開始までの経過時間を、前記湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記経過時間から足し湯制限時間を設定し、前記湯張り運転が終了してから前記足し湯制限時間が経過するまでの間において、前記水位センサにより検出された前記水位と前記湯張り終了時に前記水位センサにより検出された前記水位である湯張り完了水位との水位差が、第１の水位低下量以上、かつ、前記第１の水位低下量よりも大きい第２の水位低下量未満である場合には、前記湯張り完了水位となるように前記湯の補給を行い、前記水位差が前記第２の水位低下量以上である場合には、前記湯の補給を禁止する
   給湯装置。
4. 水を加熱して湯を生成する加熱手段と、
   前記湯を浴槽へ送る給湯回路と、
   前記浴槽内の水位を検出する水位センサと、
   前記浴槽内に前記湯を張る湯張り運転及び前記湯張り運転の終了後において前記水位センサにより検出された前記水位が低下したときに前記浴槽内に前記湯を補給する足し湯運転を制御し、前記湯張り運転の終了後において前記水位センサにより検出された前記水位が上昇したときに入浴の開始を検知する制御部と、
   前記湯張り運転が終了してから前記入浴の開始までの経過時間を、前記湯張り運転が行われる度に記憶する記憶部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記経過時間から足し湯制限時間を設定し、前記湯張り運転が終了してから前記足し湯制限時間が経過するまでの間において、前記水位センサにより検出された前記水位と前記湯張り終了時に前記水位センサにより検出された前記水位である湯張り完了水位との水位差が、第１の水位低下量以上、かつ、前記第１の水位低下量よりも大きい第２の水位低下量未満である場合には、前記足し湯制限時間が経過した後において補給する前記湯の量よりも少ない量で前記湯の補給を行い、前記水位差が前記第２の水位低下量以上である場合には、前記湯の補給を禁止する
   給湯装置。
5. 前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記経過時間が長いときの方が、前記記憶部に記憶された前記経過時間が短いときよりも、長くなるように前記足し湯制限時間を設定する請求項１から４のいずれか一項に記載の給湯装置。
6. 前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記経過時間の平均値を前記足し湯制限時間として設定する請求項１から５のいずれか一項に記載の給湯装置。
7. 前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記経過時間の最短値を前記足し湯制限時間として設定する請求項１から５のいずれか一項に記載の給湯装置。
8. 前記制御部は、前記記憶部に前記経過時間が記憶されていない場合、前記湯張り運転が終了してから前記入浴の開始を検知するまでの間は、前記足し湯運転において補給する前記湯の量を、前記入浴を検知した後において補給する前記湯の量よりも少なくする請求項１から７のいずれか一項に記載の給湯装置。
9. 前記記憶部に記憶された前記経過時間の情報を初期化可能な初期化手段を備える請求項１から８のいずれか一項に記載の給湯装置。
10. 前記制御部による前記足し湯制限時間による、補給する前記湯の量の制御動作を有効にするか無効にするかを切り替え可能な切り替え手段を備える請求項１から９のいずれか一項に記載の給湯装置。

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