以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
図1〜図6を用いて、本発明の第1実施形態である浴室システムについて説明する。
図1には、本発明の第1実施形態である浴室システム10が概略構成図にて示されている。図1に示されるように、浴室システム10は、湯水を加熱する熱源機14と、熱源機14に接続される追焚用の循環配管16と、循環配管16が接続されると共に熱源機14との間で湯水が循環される浴槽18と、を備えている。また、浴室システム10は、浴槽18内の湯水の温度が後述する所定の温度より低くなるように制御する温度制御手段としての給水システム12を備えている。
循環配管16は、熱源機14に接続されて熱源機14から浴槽18に湯水を流す追焚往路管16Aと、熱源機14に接続されて浴槽18から熱源機14に湯水を流す追焚復路管16Bと、を備えている。浴槽18の内壁には、循環口20が設けられている。循環口20に追焚往路管16Aと追焚復路管16Bとがそれぞれ接続されている。より詳細には、循環口20は、追焚往路管16Aが接続されると共に湯水が浴槽18内に吐出される吐出口20Aと、追焚復路管16Bが接続されると共に浴槽18内から湯水が吸入される吸入口20Bと、を備えている。また、熱源機14には、追焚復路管16Bと追焚往路管16Aとに湯水を循環させる後述の循環ポンプ42が設けられている。
浴槽18は、浴室22に設けられている。浴槽18の側部には、エプロン24が着脱可能に取り付けられており、エプロン24の内部に追焚往路管16A及び追焚復路管16Bの一部が配置されている。
浴槽18の底部には、排水口34が設けられており、この排水口34を塞ぐ排水栓36が設けられている。排水栓36は、浴槽18に設けられた図示しない開閉ボタンによって開閉されるようになっている。
熱源機14は、屋外に配置されている。熱源機14は、筐体40の内部に、循環ポンプ42と、追焚部44と、給湯部46とを備えている。筐体40の底部には、図示しない排気口を介してファン50が設けられている。
追焚部44は、熱交換器52と、ガスバーナ54とを備えている。図示を省略するが、追焚復路管16Bの湯水流動方向の下流端は、追焚部44内に配置された熱交換器52の入口に接続されており、追焚往路管16Aの湯水流動方向の上流端は、熱交換器52の出口に接続されている。熱源機14の内部には、追焚復路管16Bにおける熱交換器52よりも湯水流動方向の上流側に循環ポンプ42が設けられている。ガスバーナ54には、ガス(都市ガス)を供給する配管(図示省略)が接続されると共に、点火装置(図示省略)が設けられている。追焚部44では、追焚復路管16Bから追焚往路管16Aに流れる湯水が、ガスバーナ54の熱を利用して加熱されるようになっている。なお、図示を省略するが、熱源機14では、ガス燃焼で暖房配管を流れる熱媒を加熱し、暖房配管から追焚用の循環配管16に液−液熱交換器で熱を伝える間接熱交換方式も採用されている。
給湯部46は、一次熱交換器56と、二次熱交換器58と、ガスバーナ60と、を備えている。また、循環配管16の追焚復路管16Bには、浴槽18内に足し水を行う給水手段としての給水装置26が、給湯部46を介して接続されている。給水装置26は、給湯部46から追焚復路管16Bに接続される湯張り配管62と、給湯部46の二次熱交換器58に水を供給する水供給配管28と、水供給配管28の水の流動方向の上流側に配置された水供給部30と、を備えている。なお、湯張り配管62及び水供給配管28は、給水配管の一例である。
言い換えると、水供給配管28が給湯部46を介して湯張り配管62に接続されており、湯張り配管62が追焚復路管16Bに接続されている。さらに、湯張り配管62には、湯張り配管62を開閉する弁としての電磁弁32が設けられている。湯張り配管62は、追焚復路管16Bに設けられた循環ポンプ42よりも湯水流動方向の上流側で、追焚復路管16Bに接続されている。
図示を省略するが、二次熱交換器58に水を供給する水供給配管28には、水供給配管28から供給される水を二次熱交換器58に通した後に一次熱交換器56に通すように配置された配管が接続されている。配管は、一次熱交換器56の出口で湯張り配管62の湯水流動方向の上流側に接続されている。給湯部46では、二次熱交換器58から一次熱交換器56に流れる水がガスバーナ60の熱を利用して加熱され、湯張り配管62に湯水が流れるようになっている。本実施形態では、給水装置26から循環配管16を介して浴槽18内に足し水を行う際には、ガスバーナ60を点火しない構成とされている。
給水装置26は、電磁弁32の開動作により湯張り配管62が開放されると、水供給部30から水供給配管28に水が供給され、さらに水が給湯部46から湯張り配管62を通って追焚復路管16Bに流れる(図5参照)。本実施形態では、水供給部30は上水道とされている。さらに、追焚復路管16Bに供給された水は、一方の追焚復路管16Bを流れて吸入口20Bから浴槽18内に供給されると共に、他方の追焚復路管16Bから追焚部44を介して追焚往路管16Aに流れて吐出口20Aから浴槽18内に供給されるようになっている(図5参照)。このとき、追焚部44のガスバーナ54は点火されない。これにより、浴槽18内に該浴槽18内の湯水より低い温度の足し水が行われるようになっている。
筐体40の内部には、湯張り配管62が追焚復路管16Bに接続された部位よりも追焚復路管16Bにおける湯水の流れ方向上流側に、浴槽18内に溜められる湯水の温度を検出する湯水温度センサ64と、浴槽18内の湯水の水位を検出する水位センサ66とが、設けられている。また、筐体40の内部の水供給配管28には、水供給部30から供給される水の温度を検出する給水温度センサ68が設けられている。湯水温度センサ64は、浴槽18内から循環された湯水が追焚復路管16Bを流れるときに、湯水の温度を検出するようになっている。
本実施形態の浴室システム10は、リモートコントローラ72(以下、リモコン72と略称する)と、制御ユニット74と、を備えている。リモコン72は、浴室22の側壁に設けられている。制御ユニット74は、一例として熱源機14の内部に設けられている。リモコン72と制御ユニット74とはケーブルによって接続されている。
図2には、本実施形態の浴室システム10がブロック図にて示されている。図2に示されるように、リモコン72は、浴室システム10の運転状況等を表示する表示部76と、浴室システム10の所定の運転等を選択する複数のボタン(図3参照)を有する操作部78と、を備えている。また、リモコン72は、表示部76及び操作部78とそれぞれ電気的に接続されると共にリモコン72を制御する制御部80と、制御部80に電気的に接続されると共に制御ユニット74との通信を行う通信部82と、を備えている。また、リモコン72は、制御部80と電気的に接続されると共に運転状況等の情報を音声として出力する報知手段としてのスピーカ100を備えている。さらに、リモコン72は、制御部80と電気的に接続されると共に入浴者の生体情報を検出する生体情報センサ94を備えている。
本実施形態の浴室システム10は、追焚往路管16A及び追焚復路管16Bを備えた循環配管16と、熱源機14と、循環口20と、循環ポンプ42と、給水装置26と、湯水温度センサ64と、制御ユニット74とを主要な構成要素として有している。また、給水システム12は、給水装置26と、制御ユニット74とを主要な構成要素として有している。給水装置26は、水供給部30と、水供給配管28と、給湯部46を介し水供給配管28に接続される湯張り配管62と、電磁弁32とを主要な構成要素として有している。
生体情報センサ94としては、例えば、浴室22(図1参照)内にいる者(入浴しているとは限らない)の位置を検出する人体検出手段としての人感センサ、入浴者の心拍数を検出する心拍数検出手段としての心拍数センサ、入浴者の血圧を検出する血圧検出手段としての血圧センサ、入浴者の心電図を検出する心電図検出手段としての心電図センサ等の少なくとも1つ以上が設けられている。そして、給水システム12では、人感センサ、心拍数センサ、血圧センサ、心電図センサ等の少なくとも1つ以上で検出された生体情報による入浴者の入浴状態に基づき、電磁弁32を開動作させる構成とされている。本実施形態では、生体情報センサ94として、人感センサ、心拍数センサ、血圧センサ、及び心電図センサが設けられている。心拍数センサは、入浴者と非接触の状態で入浴者の心拍数を検出する構成とされている。また、血圧センサも同様に、入浴者と非接触の状態で入浴者の血圧を検出する構成とされている。また、心電図センサも同様に、入浴者と非接触の状態で入浴者の心電図を検出する構成とされている。
生体情報センサ94としての人感センサで検出された浴室22内にいる者の位置情報は、制御部80に伝達される。制御部80は、浴室22内にいる者の位置情報に対応する信号を通信部82から制御ユニット74に出力する。また、生体情報センサ94としての心拍数センサで検出された入浴者の心拍数の情報は、制御部80に伝達される。さらに、生体情報センサ94としての血圧センサで検出された入浴者の血圧の情報は、制御部80に伝達される。制御部80では、人感センサから出力された位置検出信号が処理されることで、浴室22内にいる者の位置が特定される。制御部80では、心拍数センサから出力された心拍数検出信号が処理されることで、入浴者の心拍数が計測される。同様に、制御部80では、血圧センサから出力された血圧検出信号が処理されることで、入浴者の血圧が計測される。また、同様に、制御部80では、心電図センサから出力された心電図検出信号が処理されることで、入浴者の心電図が計測される。制御部80は、入浴者の位置情報、入浴者の心拍数の情報、入浴者の血圧の情報、及び入浴者の心電図の情報に対応する信号をそれぞれ通信部82から制御ユニット74に出力する。また、制御部80は、操作部78で各ボタン等の操作が行われたときに、各ボタン等の操作に対応する信号を通信部82から制御ユニット74に出力する。
制御ユニット74は、追焚部44及び給湯部46(図1参照)の構成機器を動作させる燃焼ユニット84と、燃焼ユニット84と電気的に接続されると共に浴室システム10の全体を制御する制御部86と、制御部86と電気的に接続されると共にリモコン72等との通信を行う通信部88と、を備えている。制御ユニット74の通信部88とリモコン72の通信部82とは電気的に接続されている。また、制御ユニット74は、時間を計測するタイマ90を備えており、タイマ90は、制御部86に電気的に接続されている。タイマ90は、例えば、入浴時間、電磁弁32が開動作されたときからの経過時間などを計測する。通信部88は、循環ポンプ42、電磁弁32、湯水温度センサ64、及び水位センサ66とそれぞれ電気的に接続されている。また、通信部88は、給水温度センサ68と電気的に接続されている。制御部86は、通信部88を介して信号を送信することで、循環ポンプ42、電磁弁32の動作を制御する。また、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度に対応する信号、水位センサ66で検出された浴槽18内の湯水の水位に対応する信号、給水温度センサ68で検出された水の温度に対応する信号は、それぞれ通信部88から制御部86に入力される。制御部86は、湯水温度センサ64からの信号を処理することで湯水の温度を計測し、水位センサ66からの信号を処理することで浴槽18内の湯水の水位を計測する。さらに、制御部86は、給水温度センサ68からの信号を処理することで水供給部30から供給される水の温度を計測する。
制御部86は、各運転を行うためのプログラムなどを記憶したROM(読み出し専用メモリ)、リモコン72や各センサ等から出力された信号に基づくデータを一時的に記憶するRAM(書き換え可能メモリ)、及び、各プログラムを実行するCPU(中央演算素子)等を有している。
リモコン72から出力された浴室22内にいる者の位置情報、入浴者の心拍数の情報、入浴者の血圧の情報、及び入浴者の心電図の情報に対応する信号は、それぞれ制御ユニット74の制御部86に入力されるようになっている。浴室22内にいる者の位置情報、入浴者の心拍数の情報、入浴者の血圧の情報、及び入浴者の心電図の情報に対応する信号に基づく制御部86の電磁弁32の制御については、後に説明する。
図3には、リモコン72が正面図にて示されている。図3に示されるように、リモコン72は、ON/OFF状態とする運転スイッチ102と、浴槽18に自動で湯張りを行う風呂自動ボタン104と、追焚を行う追焚ボタン106と、浴室22の外部の者の呼び出しを行う呼び出しボタン110と、を備えている。また、リモコン72は、給水装置26により浴槽18内への足し水が行われたときに足し水を停止する足し水停止ボタン112を備えている。さらに、リモコン72は、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上に設定されることを禁止する禁止モードに設定するためのヒートショック防止モードボタン114を備えている。これらのスイッチ及び複数のボタンで操作部78(図2参照)が構成されている。さらに、リモコン72は、表示部76と、スピーカ100と、生体情報センサ94と、を備えている。なお、図示を省略するが、リモコン72には、浴槽18内の湯水の温度を設定する設定ボタンなど、他のボタンが設けられていてもよい。
浴室システム10では、リモコン72は、ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、浴槽18内の湯水の温度を所定の温度(例えば、41℃)以上に設定できない構成とされている。すなわち、リモコン72の制御部80は、例えば、上記設定ボタン(図示省略)を押して、浴槽18内の湯水の温度を所定の温度(例えば、41℃)以上に設定しようとしても、設定ボタンの信号を受け付けない。また、浴室システム10では、ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、制御部86は、リモコン72の追焚ボタン106が押されても、追焚モードを実行しない。すなわち、循環ポンプ42及び追焚部44が作動せず、浴槽18内の湯水が循環配管16に追焚循環されないようになっている(図1参照)。
図1に示されるように、給水システム12では、電磁弁32により湯張り配管62が閉止されているときは、水供給部30から水供給配管28、給湯部46及び湯張り配管62を介して追焚復路管16Bに水が供給されないようになっている。また、図5に示されるように、給水システム12では、電磁弁32の開動作により湯張り配管62が開放された状態では、水供給部30から水供給配管28、給湯部46及び湯張り配管62を介して追焚復路管16Bに水が供給されるようになっている。
浴室システム10では、ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、制御部86は、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度より低くなるような制御を行う。例えば、制御部86は、湯張りの際には、浴槽18内に所定の温度(例えば、41℃)より低い湯水が溜められるように、熱源機14の給湯部46の火力を制御する。また、例えば、制御部86は、浴槽18内に湯水が溜められた後の場合は、給水装置26を作動させ、浴槽18内に該浴槽18内の湯水より低い温度の足し水を行う。
本実施形態では、生体情報センサ94は、浴槽18内の入浴者が異常となり得る所定の入浴状態を検出する入浴状態検出手段として機能している。例えば、制御部86は、生体情報センサ94としての人感センサで検出された浴槽18内の入浴者の位置情報に基づき、入浴者の動きが一定時間以上無いことが検出されたときに、入浴者が異常となり得る所定の入浴状態と判定する。又は、制御部86は、生体情報センサ94としての心拍数センサによって検出された入浴者の心拍数が、所定の心拍数の一例としての第1の閾値以上となったときに、入浴者が異常となり得る所定の入浴状態と判定する。又は、制御部86は、生体情報センサ94としての血圧センサによって検出された入浴者の血圧が、所定の血圧の一例としての第2の閾値以上となったときに、入浴者が異常となり得る所定の入浴状態と判定する。又は、制御部86は、生体情報センサ94としての心電図センサによって検出された入浴者の心電図から読み取れる情報が、ある一定の条件を満たした場合に、入浴者が異常となり得る所定の入浴状態と判定する。このとき、制御部86は、給水装置26を作動させる。より具体的には、制御部86は、電磁弁32を開動作させ、湯張り配管62を開放する。本実施形態では、入浴者の心拍数の絶対値が、第1の閾値以上となったときに、電磁弁32を開動作させるが、入浴者の心拍数の変化分(上昇分)が、所定の心拍数の変化値(上昇値)以上となったときに、電磁弁32を開動作させるようにしてもよい。同様に、本実施形態では、入浴者の血圧の絶対値が、第2の閾値以上となったときに、電磁弁32を開動作させるが、入浴者の血圧の変化分(上昇分)が、所定の血圧の変化値(上昇値)以上となったときに、電磁弁32を開動作させるようにしてもよい。
制御部86は、電磁弁32を開動作した後、所定の条件を満たした場合に、電磁弁32を閉動作させる。例えば、制御部86は、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度が所定の温度(例えば、体温である約36℃)以下となったとき、又は、足し水停止ボタン112が押されたときに、電磁弁32を閉動作させ、足し水を停止する。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
<追焚運転>
浴槽18に湯水が張られた状態では、電磁弁32により湯張り配管62が閉止されている。浴槽18に湯水が張られた(溜められた)状態で、図3に示されるリモコン72の追焚ボタン106が押されると、図2に示されるリモコン72の制御部80から通信部88を介して制御ユニット74に追焚指令信号が出力される。制御ユニット74の制御部86は、追焚指令信号を検出すると、追焚モードになる。
図4に示されるように、制御ユニット74の制御部86(図2参照)は、電磁弁32により湯張り配管62が閉止されている状態で、追焚運転を開始する。追焚運転では、ガスバーナ54にガスを供給すると共に点火装置を起動させてガスをガスバーナ54にて燃焼させる。さらに、制御部86は、循環ポンプ42を作動させる。
循環ポンプ42が作動すると、矢印Aに示されるように、浴槽18内の湯水が循環口20の吸入口20Bから吸入され、この吸入された湯水が追焚復路管16Bを通じて熱源機14の追焚部44の熱交換器52に戻される。さらに、熱交換器52に戻された湯水は、ガスバーナ54で加熱され、この加熱された湯水は、矢印Aに示されるように、追焚往路管16Aを通じて循環口20の吐出口20Aから浴槽18内に吐出される。
追焚復路管16Bには、湯水温度センサ64が設けられており、湯水温度センサ64は、追焚復路管16Bを流れる湯水の温度に応じた温度検出信号を出力する。そして、追焚運転時には、制御ユニット74の制御部86において、湯水温度センサ64からの温度検出信号に基づく温度検出値が所定の追焚温度として設定された設定値に達したと判断されるまで(湯水の温度が設定追焚温度になるまで)、上記動作が繰り返される。これにより、浴槽18内の湯水が追焚される。
<ヒートショック防止モードの設定時>
浴室システム10では、リモコン72のヒートショック防止モードボタン114が押されると、ヒートショック防止モードボタン114が点灯し、ヒートショック防止モードとなる(図3参照)。この状態では、リモコン72の設定ボタン(図示省略)を押して、浴槽18内の湯水の温度を所定の温度(例えば、41℃)以上に設定しようとしても、設定ボタンの信号を受け付けない。なお、ヒートショック防止モードを解除するには、例えば、ヒートショック防止モードボタン114を長押しすることで、ヒートショック防止モードボタン114を消灯する。
ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出される湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、制御部86は、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度より低くなるような制御を行う。例えば、制御部86は、浴槽18内への湯張りの際には、浴槽18内に所定の温度(例えば、41℃)より低い湯水が溜められるように、熱源機14の給湯部46の火力を制御する。これにより、浴槽18内の湯水の温度が、例えば、入浴者が熱中症になりやすい条件である所定の温度(例えば、41℃)以上となることを防止することができ、入浴者の熱中症を未然に防止することができる。
また、例えば、制御部86は、浴槽18内に湯水が溜められた後の場合は、給水装置26を作動させる。より具体的には、図5に示されるように、制御部86は、電磁弁32の開動作により湯張り配管62を開放する。これにより、矢印Bに示されるように、上水道の給水圧力によって、水供給部30から水が水供給配管28を流れ、さらに水は給湯部46を介して湯張り配管62に流れて追焚復路管16Bで分流される。このとき、給湯部46のガスバーナ60は、点火されていない。そして、矢印Bに示されるように、水が追焚復路管16Bを追焚時とは反対方向に流れ、循環口20の吸入口20Bから水が浴槽18内に供給される。これと共に、矢印Cに示されるように、水が追焚復路管16Bから熱源機14を介して追焚往路管16Aに流れ、循環口20の吐出口20Aから浴槽18内に水が供給される。これにより、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水が行われる。このとき、熱源機14の追焚部44は停止されている(追焚部44のガスバーナ54は点火されていない)。このため、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)より低くなる。したがって、浴槽18内の湯水の温度が、例えば、入浴者が熱中症になりやすい条件である所定の温度以上となることを防止することができ、入浴者の熱中症を未然に防止することができる。
また、ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、制御部86は、リモコン72の追焚ボタン106が押されても、追焚モードを実行しない。このため、浴槽18内の湯水が熱源機14の作動によって循環配管16に追焚循環されず、浴槽18内の湯水の温度がそれ以上高くなることを防止することができる。
<異常検出時>
制御部86は、生体情報センサ94(図2等参照)によって検出された生体情報に基づき、所定の条件下で異常検出と判定したとき、給水モードとなる。本実施形態では、例えば、ヒートショック防止モードボタン114が押されていない状態で、所定の条件下で異常検出と判定したときは、給水モードとなる。例えば、制御部86は、生体情報センサ94としての人感センサで検出された浴槽18内の入浴者の位置情報に基づき、入浴者の動きが一定時間以上無いことが検出されたとき、生体情報センサ94としての心拍数センサによって検出された入浴者の心拍数が、所定の心拍数の一例としての第1の閾値以上となったとき、生体情報センサ94としての血圧センサによって検出された入浴者の血圧が、所定の血圧の一例としての第2の閾値以上となったとき、又は、生体情報センサ94としての心電図センサによって検出された入浴者の心電図から読み取れる情報が、ある一定の条件を満たしたときに、異常発生(異常検出)と判定する。異常発生と判定されることで、給水モードとなり、図5に示されるように、制御部86は、電磁弁32の開動作により湯張り配管62を開放する。これにより、矢印Bに示されるように、上水道の給水圧力によって、水供給部30から水が水供給配管28を流れ、さらに水は給湯部46を介して湯張り配管62に流れて追焚復路管16Bで分流される。このとき、給湯部46のガスバーナ60は、点火されていない。そして、矢印Bに示されるように、水が追焚復路管16Bを追焚時とは反対方向に流れ、循環口20の吸入口20Bから水が浴槽18内に供給される。これと共に、矢印Cに示されるように、水が追焚復路管16Bから熱源機14を介して追焚往路管16Aに流れ、循環口20の吐出口20Aから浴槽18内に水が供給される。これにより、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水が行われる。このとき、熱源機14の追焚部44は停止されている(追焚部44のガスバーナ54は点火されていない)。
ここで、本実施形態の給水システム12の制御をより具体的に説明する。
図6は、本実施形態の給水システム12の制御系のフローチャートである。図6に示されるように、ステップ130では、異常発生が検出されたか否かが判定される。ステップ130で、異常発生が検出されると、ステップ132で、制御部86は、電磁弁32を開動作させ、湯張り配管62を開放する。これにより、足し水が開始される。一方、ステップ130で、異常発生が検出されない場合は、異常発生が検出されるまで、ステップ130が繰り返される。
さらに、ステップ134で、制御部86は、足し水量(目標値)を計算する。より詳細には、制御部86は、湯張りデータ(例えば、風呂設定温度、浴槽18内の湯水の水位等)から、現在の浴槽18内の湯水の量及び温度を予測し、所定の温度(例えば、体温である約36℃)以下になる足し水量(目標値)を計算する。
例えば、風呂設置温度が40℃、浴槽18内の湯水の水位(湯水の量)が200L、供給される水の温度が10℃のとき、足し水量(目標値)は、以下の式で計算できる。
(足し水量)=200×(40−36)/(36−10)≒31L
このとき、供給される水の温度は、水供給配管28を流れるときに給水温度センサ68により検出される。また、供給される水の温度は、追焚復路管16Bを流れるときに湯水温度センサ64でも検出される。供給される水の温度は、給水温度センサ68と湯水温度センサ64のどちらのセンサで計測してもよい。
次いで、ステップ136で、目標値まで足し水が完了したか否かが判定される。本実施形態では、水位センサ66によって検出された浴槽18内の湯水の水位から湯水の量を予測し、足し水量(目標値)に達したか否かが判定される。ステップ136で目標値まで足し水が完了と判定されると、ステップ138で、電磁弁32を閉動作させ、湯張り配管62を閉止する。これにより、足し水が停止される。一方、ステップ136で、目標値まで足し水が完了と判定されない場合は、目標値まで足し水が完了するまで、ステップ136が繰り返される。
さらに、ステップ140で、循環ポンプ42を作動する(ON状態とする)。これにより、浴槽18内から追焚復路管16Bと追焚往路管16Aとに湯水が循環される。次いで、ステップ142で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度(風呂温度)が所定の温度(例えば、体温である約36℃)以下であるか否かが判定される。
ステップ142で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度(風呂温度)が所定の温度(例えば、体温である約36℃)以下であると判定されると、ステップ144で、終了判定基準を満足するか否かが判定される。終了判定基準としては、例えば、生体情報センサ94で入浴者の安全が検出された場合、又は、リモコン72の足し水停止ボタン112(図3参照)が押されて入浴者が復帰もしくは発見された場合などが挙げられる。ステップ144で、終了判定基準を満足すると判定されると、ステップ146で、循環ポンプ42の作動を停止する(OFF状態とする)。
一方、ステップ142で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度(風呂温度)が所定の温度(例えば、体温である約36℃)以下でないと判定されると、ステップ132に戻り、電磁弁32の開動作により湯張り配管62を開放し、以降のステップが繰り返される。また、ステップ144で、終了判定基準を満足しないと判定されると、ステップ142に戻る。
上記の浴室システム10では、制御部86は、生体情報センサ94により所定の入浴状態が検出されたときに、給水装置26を作動させることで、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水を行う。これにより、給水前よりも浴槽18内の湯水の温度が低下する。したがって、例えば、入浴者が意識を失いやすい条件で入浴している場合などに、給水前よりも浴槽18内の湯水の温度を低下させることができる。
このような浴室システム10では、ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、給水システム12によって、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度より低くなるように制御される。このため、浴槽18内の湯水の温度が、例えば、入浴者が熱中症になりやすい条件である所定の温度以上となることを防止することができ、入浴者の熱中症を未然に防止することができる。
また、ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出された湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、制御部86は、リモコン72の追焚ボタン106が押されても、追焚モードを実行しない。このため、浴槽18内の湯水の温度がそれ以上高くなることを防止することができる。
また、浴室システム10では、制御部86は、生体情報センサ94により所定の入浴状態が検出されたときに、給水装置26を作動させることで、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水を行う。このため、入浴者が意識を失いやすい条件で入浴している場合などに、給水前よりも浴槽18内の湯水の温度を低下させることができ、入浴者の熱中症を未然に防止し、又は入浴者が熱中症気味の場合に早期に復帰させることができる。また、追焚用の循環配管16(本実施形態では、追焚復路管16B)に給水装置26が接続されているため、追焚用の循環配管16を利用して浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水を行うことができる。
さらに、浴室システム10では、生体情報センサ94は、浴槽18内の入浴者の心拍数を検出する心拍数センサ、入浴者の位置を検出する人感センサ、入浴者の血圧を検出する血圧センサ、及び入浴者の心電図を検出する心電図センサの少なくとも1つ以上を備えている。制御部86は、心拍数センサ、人感センサ、血圧センサ、心電図センサの少なくとも1つ以上で検出された情報による入浴者の入浴状態に基づき、給水装置26を作動させる。これにより、例えば、入浴者の心拍数や血圧が許容値よりも高い場合、入浴者が動かない場合などに、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水を行うことができる。
なお、浴室システム10には、浴室22に、音声を出力するスピーカ100が配置されたリモコン72が設けられており、制御部86は、給水装置26を作動させる前に、浴槽18内の湯水に足し水が行われることをスピーカ100から入浴者に報知するようにしてもよい。これにより、入浴者に事前に知らせることなく、いきなり浴槽18内の湯水に足し水が行われることが回避される。
〔第2実施形態〕
次に、図7を用いて、本発明の第2実施形態の浴室システム150について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図7に示されるように、浴室システム150は、温度制御手段としての給水システム152を備えている。給水システム152は、給水装置26に加えて、浴槽18の底部の排水口34を塞ぐ排水栓(自動排水栓)36を開閉させる開閉手段としての排水アクチュエータ154を備えている。制御ユニット74の制御部86(図2参照)は、排水アクチュエータ154の作動を制御する。本実施形態では、浴槽18の湯張り状態では、排水アクチュエータ154により、排水栓36が排水口34を閉止している。また、制御部86(図2参照)は、給水装置26を作動させて浴槽18内に足し水を行うときは、排水アクチュエータ154によって排水栓36を開動作させ、排水口34を開放する。これにより、浴槽18内の湯水が排水口34から排水されつつ、給水装置26により浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水が行われる。
上記の給水システム152を備えた浴室システム150では、浴槽18内に足し水を行う際に、浴槽18内の湯水が増加し、又は溢れることを抑制することができる。また、入浴者が意識を失った場合又は熱中症気味の場合などでも、入浴者が浴槽18内で溺れることを未然に防止することができる。
〔第3実施形態〕
次に、図8及び図9を用いて、本発明の第3実施形態の浴室システム160について説明する。なお、前述した第1及び第2実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図8に示されるように、浴室システム160は、温度制御手段としての給水システム162を備えている。給水システム162では、第1実施形態の給水システム12(図2参照)のリモコン72に搭載された生体情報センサ94が設けられていない。給水システム162では、第1実施形態の給水システム12と比べて、給水装置26を作動させる制御が異なる。なお、本実施形態の給水システム162の全体構成は、図1に示す第1実施形態の給水システム12の全体構成と同じである。
図9は、本実施形態の給水システム162の制御系のフローチャートである。給水システム162では、第1実施形態の給水システム12と比べて、異常状態となる前の入浴事故の予防のために、給水装置26から浴槽18内に足し水を行う点が異なる。
図9に示されるように、ステップ170では、浴槽18内で入浴者の入浴が検出されたか否かを判定する。制御部86(図8参照)は、水位センサ66で検出された湯水の水位の情報によって、浴槽18内で入浴者の入浴があったことを検出する。例えば、水位センサ66で検出された湯水の水位の急激な上昇があった場合は、浴槽18内に入浴者が入ったためであり、入浴を検出(入浴者が存在)と判定する。入浴が検出された場合は、入浴時間計測手段としてのタイマ90(図8参照)によって、入浴開始からの時間が計測される。ステップ170で入浴が検出されない場合は、入浴が検出されるまでステップ170が繰り返される。
ステップ170で入浴が検出されたときは、ステップ172で、閾値以上の温度の湯に、所定時間入浴したか否かを判定する。一般的に、高い温度の湯に長時間浸かることがヒートショック(熱中症)を引き起こす原因となっていると言われており、消費者庁の公表資料(平成28年1月20日付け)には、「41℃以下の湯で10分未満に上がる」ことが安全な入浴方法として推奨されている。本実施形態では、ステップ172で、閾値(例えば、40℃)以上の温度の湯に、所定時間(例えば、10分)入浴したか否かを判定する。すなわち、本実施形態では、湯水温度センサ64(図8参照)と、浴槽18内の入浴者の入浴時間を計測するタイマ90(図8参照)とが、「入浴状態検出手段」として機能している。ステップ172で、閾値(例えば、40℃)以上の温度の湯に、所定時間(例えば、10分)入浴していないと判定された場合は、ステップ172に戻る。
ステップ172で、閾値(例えば、40℃)以上の温度の湯に、所定時間(例えば、10分)入浴したと判定された場合は、ステップ174で、リモコン72のスピーカ100(図8参照)から注意喚起を促す情報を出力する。例えば、スピーカ100から「入浴事故が発生する恐れがあるため、お風呂から上がってください。」といった注意喚起を促す情報を出力する。
さらに、ステップ176では、浴槽18内で入浴者が不在となったか否かが判定される。制御部86(図8参照)は、水位センサ66で検出された湯水の水位の情報によって、浴槽18内への入浴者が不在かどうかを判定する。例えば、水位センサ66で検出された湯水の水位の急激な下降があった場合は、浴槽18から入浴者が出たためであり、入浴者が不在と判定する。ステップ176で、入浴者が不在と判定された場合は、本実施形態の給水システムの制御を終了する。
一方、ステップ176で、入浴者が不在でないと判定された場合は、ステップ178で、注意喚起後に一定時間経過したか否かが判定される。本実施形態では、注意喚起後に一定時間(例えば、3分)経過したか否かが判定される。ステップ178で、注意喚起後に一定時間経過していないと判定された場合は、ステップ176に戻る。
ステップ178で、注意喚起後に一定時間経過したと判定された場合は、ステップ180で、リモコン72のスピーカ100から浴槽18内に足し水を行う旨を報知する。本実施形態では、スピーカ100から「入浴事故が発生する恐れがあるため、浴槽内に足し水を行います。」といった情報を報知する。
次いで、ステップ182で、電磁弁32(図8参照)を開動作させ、給水装置26を作動させる。これにより、浴槽18内に足し水が行われる。
本実施形態の給水システム162を備えた浴室システム160では、閾値(例えば、40℃)以上の温度の湯に、所定時間(例えば、10分)入浴している場合に、注意喚起を促し、その後続けて一定時間(例えば、3分)入浴している場合に、強制的に浴槽18内に足し水を行う。このため、入浴者が異常状態となること、すなわち、熱中症などの入浴事故を予防することができる。
また、本実施形態の浴室システム160では、例えば、ステップ180で、リモコン72のスピーカ100から浴槽18内の湯水を排出する旨を報知したときに、入浴者が手動でリモコン72(図3参照)の足し水停止ボタン112を押すことで、浴槽18内に強制的に足し水を行うのを停止するようにしてもよい。
なお、本実施形態の浴室システム160では、生体情報センサが設けられていないが、この構成に代えて、生体情報センサ94を設けた構成としてもよい。すなわち、生体情報センサ94を設けることで、第1実施形態の浴室システム10と同様に、入浴者の異常状態を検出したときに、浴槽18内に足し水を行うようにしてもよい。
〔第4実施形態〕
次に、図10を用いて、本発明の第4実施形態の浴室システム200について説明する。なお、前述した第1〜第3実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図10に示されるように、浴室システム200は、浴室システム160は、温度制御手段としての給水システム202を備えている。給水システム202では、熱源機14に給湯部46が設けられており、給湯部46に配管204が接続されている。給湯部46は、配管204に供給する湯水をガスバーナ60の熱を利用して加熱する構成とされている。浴槽18内には、配管204が接続される供給口206が設けられている。供給口206には、吐出口206Aが設けられており、配管204を流れた湯水が吐出口206Aから浴槽18内に吐出されるようになっている。また、給水システム202には、給湯部46を介して配管204に接続され、浴槽18内に足し水を行う給水手段としての給水装置210が設けられている。
給水装置210は、給湯部46の二次熱交換器58に水を供給する給水配管212と、給水配管212の水の流動方向の上流側に配置された水供給部214と、を備えている。また、配管204には、配管204を開閉する弁としての電磁弁216が設けられている。また、配管204には、湯水の温度を検出する湯水温度センサ64が設けられている。
図示を省略するが、二次熱交換器58に水を供給する給水配管212には、給水配管212から供給される水を二次熱交換器58に通した後に一次熱交換器56に通すように配置された配管が接続されている。配管は、一次熱交換器56の出口で配管204の湯水流動方向の上流側に接続されている。通常の湯張りの際には、給湯部46で二次熱交換器58から一次熱交換器56に流れる水がガスバーナ60の熱を利用して加熱され、配管204に湯水が流れるようになっている。本実施形態では、給水装置210から配管204を介して浴槽18内に足し水を行う際には、ガスバーナ60を点火しない構成とされている。なお、図示を省略するが、本実施形態のリモコン72は、図3に示す追焚ボタン106を無くした以外は、図3に示すリモコン72の構成と同じである。
次に、本実施形態の作用について説明する。
<通常の運転時>
上記の給水システム202を備えた浴室システム200では、通常の湯張りの際には、電磁弁216の開動作により配管204を開放することで、水供給部214から給水配管212を水が流れ、熱源機14の給湯部46に供給される。給湯部46では、ガスバーナ60が点火されることで、水が加熱される。さらに、加熱された湯水が配管204を流れて供給口206から浴槽18内に供給される。そして、浴槽18内に湯水が溜められた状態で、電磁弁216の閉動作により配管204を閉止する。また、入浴時に浴槽18内の湯水の温度を上げたいときは、熱源機14の給湯部46から配管204を通じて高温の湯水を供給し、浴槽18内の湯水と混ぜることで、浴槽18内の湯水の温度が上昇する。
<ヒートショック防止モードの設定時>
浴室システム200では、リモコン72のヒートショック防止モードボタン114が押されると、ヒートショック防止モードボタン114が点灯し、ヒートショック防止モードとなる(図3参照)。この状態では、リモコン72の設定ボタン(図示省略)により、浴槽18内の湯水の温度を所定の温度(例えば、41℃)以上に設定しようとしても、設定ボタンが動作しない構成とされている。
ヒートショック防止モードボタン114が押された状態で、湯水温度センサ64で検出される湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)以上のときは、制御部86は、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度より低くなるような制御を行う。例えば、制御部86は、浴槽18内への湯張りの際には、浴槽18内に所定の温度(例えば、41℃)より低い湯水が溜められるように、熱源機14の給湯部46の火力を制御する。これにより、浴槽18内の湯水の温度が、例えば、入浴者が熱中症になりやすい条件である所定の温度(例えば、41℃)以上となることを防止することができ、入浴者の熱中症を未然に防止することができる。
また、例えば、制御部86は、浴槽18内に湯水が溜められた後の場合は、給水装置210を作動させる。制御部86は、電磁弁216の開動作により配管204を開放する。これにより、上水道の給水圧力によって、水供給部214から水が給水配管212を流れて給湯部46に供給され、さらに水が配管204を通って浴槽18内の供給口206から浴槽18内に供給される。そのとき、給湯部46のガスバーナ60は点火されない。これにより、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水が行われる。このため、浴槽18内の湯水の温度が所定の温度(例えば、41℃)より低くなる。したがって、浴槽18内の湯水の温度が、例えば、入浴者が熱中症になりやすい条件である所定の温度以上となることを防止することができ、入浴者の熱中症を未然に防止することができる。
<異常検出時>
給水システム202では、異常状態が検出されたときに、電磁弁216が開動作され、給水装置210が作動される。これにより、水供給部214から水が給水配管212を流れて給湯部46に供給され、さらに水が配管204を通って浴槽18内の供給口206から浴槽18内に供給される。そのとき、給湯部46のガスバーナ60は点火されないため、浴槽18内に、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水が行われる。
上記の給水システム202では、浴槽18内に、浴槽18内の湯水よりも低い温度で足し水が行われることで、給水前よりも浴槽18内の湯水の温度が低下する。したがって、例えば、入浴者が意識を失いやすい条件で入浴している場合などに、給水前よりも浴槽18内の湯水の温度を低下させることで、入浴者の熱中症を未然に防止し、又は入浴者が熱中症気味の場合に早期に復帰させることができる。
〔第5実施形態〕
次に、図11等を用いて、本発明の第5実施形態の浴室システム230について説明する。なお、前述した第1〜第4実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
図11は、本実施形態の浴室システム230の制御系のブロック図である。図11に示されるように、浴室システム230は、温度制御手段としての給水システム232を備えている。浴室22(図1参照)のリモコン72には、浴室22(図1参照)の温度を検出する浴室温度検出手段としての浴室温度センサ234が設けられている。浴室温度センサ234は、制御部80に電気的に接続されている。浴室温度センサ234で検出された温度検出信号は、制御部80で処理されることで浴室温度が計測される。浴室温度の情報は、リモコン72の通信部82から制御ユニット74の通信部88を介して制御部86に送られる。
また、浴室22(図1参照)の天井には、浴室暖房乾燥機236が設けられている。制御部86は、通信部88を介して浴室暖房乾燥機236に電気的に接続されている。制御部86は、浴室暖房乾燥機236の運転を制御する。浴室システム230の全体構成は、浴室温度センサ234と浴室暖房乾燥機236が設けられたほかは、第1実施形態の浴室システム10と同じである。
制御部86は、生体情報センサ94としての人感センサで検出された浴槽18内の入浴者の位置情報に基づき、入浴者の動きが一定時間以上無いことが検出されたとき、生体情報センサ94しての心拍数センサによって検出された入浴者の心拍数が、所定の心拍数の一例としての第1の閾値以上となったとき、生体情報センサ94としての血圧センサによって検出された入浴者の血圧が、所定の血圧の一例としての第2の閾値以上となったとき、又は、生体情報センサ94としての心電図センサによって検出された入浴者の心電図から読み取れる情報が、ある一定の条件を満たす場合に、給水装置26を作動させる。これにより、給水装置26によって浴槽18内に、該浴槽18内の湯水の温度より低い温度で足し水が行われる。また、制御部86は、給水装置26を作動させ、浴槽18内に足し水を行った後、浴室温度センサ234で検出された浴室温度に基づき、浴室暖房乾燥機236の暖房運転を開始する。制御部86は、例えば、浴室温度センサ234で検出された浴室温度が、所定の浴室温度以下(例えば、18℃以下)であるときに、浴室暖房乾燥機236の暖房運転を開始する。なお、制御部86は、例えば、浴室暖房乾燥機236の暖房運転の開始時から所定時間(例えば、1時間)を経過した後、及び浴室温度が所定の浴室温度以上(例えば、25℃以上)となったときのいずれかの場合に、浴室暖房乾燥機236の暖房運転を停止する。
このような給水システム232を備えた浴室システム230では、浴槽18内に足し水を行うと同時に、浴室温度センサ234で検出された浴室温度に基づき、浴室暖房乾燥機236の暖房運転を開始することで、浴室22の温度が上昇する。このため、浴槽18内に足し水を行った後の放熱によって、浴室22内の温度が下がり過ぎて、入浴者の状態が悪化することを防止することができる。
〔変形例〕
また、第5実施形態の給水システム232を備えた浴室システム230の上記制御に代えて、図2に示す給水システム12を備えた浴室システム10において、足し水の後に、以下の制御を行ってもよい。図2に示されるように、制御部86は、給水装置26を作動させた後、湯水温度センサ64によって検出された湯水の温度に基づき、熱源機14の追焚部44を作動させる(図4参照)。これにより、循環配管16により浴槽18内の湯水を循環させる。これによって、浴槽18内の湯水の温度が上昇するため、足し水の後に放熱によって、浴槽18内の湯水の温度が下がり過ぎて、入浴者の状態が悪化することを防止することができる。
なお、第1〜第5実施形態では、リモコン72に生体情報センサ94が1個設けられているが、本発明は、この構成に限定されるものではない。例えば、生体情報センサは、浴室の天井や、浴槽内など、他の位置に何個設置してもよい。また、第1〜第5実施形態では、生体情報センサ94は、入浴者と非接触で検出する方式であったが、本発明は、この構成に限定するものではなく、浴槽内に、入浴者と接触させて検出する接触型のセンサを用いてもよい。また、例えば、人感センサ、心拍数センサ、血圧センサ、心電図センサのうちの一部(例えば心電図センサ)を接触型のセンサとし、他のセンサを非接触のセンサとしてもよい。
また、第1〜第5実施形態の給水システムでは、人感センサ、心拍数センサ、血圧センサ、心電図センサのいずれか1つの検出情報の条件を満たしたときに、給水装置を作動させ、浴槽18内の湯水に足し水を行ったが、本発明は、これに限定するものではない。例えば、人感センサ、心拍数センサ、血圧センサ、心電図センサのいずれか2つ以上の検出情報の条件を満たしたときに、給水装置を作動させ、浴槽18内の湯水に足し水を行う構成としてもよい。
また、第1〜第5実施形態の給水システムでは、制御部86は、生体情報センサ94で検出された情報に基づいて、異常となり得る所定の入浴状態と判定したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、制御部は、外部からのなんらかの信号を受けて、異常となり得る所定の入浴状態と判定しても構わない。
また、第1〜第5実施形態の給水システムにおいては、各実施形態の構成に限定されるものではなく、第1〜第5実施形態の構成を2つ以上組み合わせた構成としてもよい。例えば、第4実施形態の浴室システム200において、第5実施形態の浴室システム230の浴室暖房乾燥機236を備えた制御を適用してもよい。また、第4実施形態の浴室システム200において、足し水の際に第2実施形態の排水アクチュエータ154を作動させる制御を適用してもよい。
なお、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。