(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
図1は、本発明の実施形態に係る給湯機のシステム図である。
【0010】
本実施形態に係る給湯機は、電気給湯機であり、温水を貯湯するタンク1を備えるタンクユニット3と、タンク1に貯湯するための水を加熱する熱源であるヒートポンプユニット2とを備え、この給湯機へは、給水源(例えば、水道管)からの給水が配管によって供給される。具体的には、給湯機は、給水源から供給された低温水をヒートポンプユニット2で加熱して温水を生成し、生成された温水を貯湯タンク1に貯溜するものである。
【0011】
また、この給湯機は、温水を一般給湯端末(蛇口、シャワー、混合栓等)に供給する一般給湯経路と、温水を浴槽に設けられる浴槽端末に供給する浴槽給湯経路とを備える。一般給湯経路は、水源からの低温水とタンク1内の温水とを混合して給湯用の温水を生成する一般給湯混合弁7を備える。一般給湯混合弁7は、低温水と高温水の混合比率を変更することにより、給湯温度を変更することができる。また、一般給湯混合弁7から一般給湯端末に向かう給湯配管22には、所定の給湯流量を検知する給湯流量センサー19と、給湯温度を検知する給湯温度センサー14とが設けられている。給湯流量センサー19は、給湯端末への給湯流量を検知する流量検知部として機能する。
【0012】
また、ユーザー宅には、
図1に示すようなシャワー用湯水混合水栓や台所や洗面所などにある給湯用湯水混合栓が設けられており、これらの混合栓には、貯湯ユニット3の給湯用接続継手20に接続される現地の給湯配管21から温水が供給され、水源から導かれる現地の給水配管23から給水が供給される。
【0013】
ここで、一般給湯端末の中でも、シャワーは蛇口や混合栓に比べて給湯流量が大きい傾向があり、シャワーで給湯した場合には、単位時間当たりの給湯流量や積算給湯量が大きくなる場合が多い。一例を挙げると、シャワーでは8L/分程度の流量が想定されるのに対し、蛇口や混合栓では6L/分程度の流量が想定される。これについては、蛇口や混合栓等では、皿洗いや手洗いといった目的で給湯されることが多く、このような目的の給湯ではシャワーほど湯の勢いが強くなくて済むという事情が考えられる。
【0014】
浴槽給湯経路は、水源からの低温水とタンク1内の温水とを混合して給湯用の温水を生成する浴槽給湯混合弁8を備える。また、この給湯機は、浴槽16内から導出したふろ水を貯湯タンク1内の温水と熱交換させ加熱する追いだき熱交換器を備える。
【0015】
さらに、この給湯機は、湯はり、追いだき、給湯等を行うために利用者が操作する操作端末5、6と、この操作端末5、6からの操作指令等に従って給湯機11全体を統括的に制御する本体側制御基板4とを備える。操作端末5は、一般に風呂リモコンと呼ばれる装置であり、操作端末6は、一般に台所リモコンと呼ばれる装置である。
【0016】
図2は、本体側制御基板4と操作端末5、6との間でデータ通信を行うシステム構成を示すブロック図である。
【0017】
本体側制御基板4は、給湯機各部の動作を制御するための本体側マイコン47と、この本体側マイコン47での制御用データを記憶する本体側データ記憶手段48と、基板外部との通信用の通信部49とを有する。一方、操作端末5は、人為操作を行う操作部54と、各種の情報を表示する表示部55と、動作を制御するための操作端末側マイコン51と、データを記憶するためのマイコン内部記憶装置が備えられ、本体側制御基板4が保有しているデータを記憶するための操作端末側データ記憶手段52と、本体側制御基板4と通信を行う通信部53とを主要部として備えている。表示部55は、報知手段として機能する。この他、操作端末5に備えられるスピーカーも報知手段として機能する。
【0018】
本体側マイコン47は、給湯流量センサー19と接続されており、給湯流量センサー19から入力される信号に基づいて、給湯動作が開始されたこと、及び、その際の流量を検知することができる。また、本体側マイコン47は、給湯流量センサー19によって検知される流量を積算して積算給湯量を算出し、積算給湯量が所定値(例えば、積算量=設定時間×4L=20L)を超えるか否かを監視しており、積算給湯量が所定値を超えた場合には、通信部49を介して操作端末5に積算給湯量が所定値を超えたことに関連する信号を出力する。なお、積算給湯量は、本体側マイコン47に備えられるマイコン内部記憶装置に記憶される。
【0019】
操作端末5は、操作端末側マイコン1内に時間を計測する計時手段を備えている。具体的には、操作端末側マイコン51内に計時手段として機能する時間を計測するソフトが組み込まれている。そして、本体側制御基板4から給湯動作が開始されたことに関連する信号が入力された場合には、計時手段が時間のカウントを開始する。そして、計時手段は、給湯動作が行われている時間を計測する。
【0020】
表示部は、
図3に示すように、給湯端末への給湯状況に関する情報を表示する給湯状況画面309とそれ以外の画面(通常画面302、設定画面304〜308等)とを表示可能であり、給湯動作に伴って、給湯状況画面を前記それ以外の画面(通常画面302、設定画面304〜308等)の表示要素の少なくとも一部に置き換えて表示するポップアップ表示を行うものである。このように、給湯動作に伴ってポップアップ表示を行うことにより、ユーザーに給湯動作に関する気付きを与えることができる。
【0021】
具体的には、表示部55には、通常時は通常画面302が表示されているが、給湯動作に伴って給湯状況画面309が表示されるようになっている。このように、給湯動作とポップアップ表示とを連携させることにより、ユーザーに効果的に気付きを与えることができる。また、給湯状況に関する情報をポップアップ表示することで、より直接的にユーザーに気付きを与えることができる。具体的には、給湯状況に関する情報は、その給湯での給湯使用量と給湯使用時間である。このようにすれば、今現在どの程度使用しているかがユーザーにとって分かりやすく、節約に対する意識付けになる。
【0022】
具体的な表示の内容について
図4に基づいて詳細に説明する。通常画面302には、設定温度、タンクの残湯量、浴槽の水位、現在時刻の各表示要素302A、302B、302C、302D等が表示されているが、給湯動作に伴って、これらの表示要素を隠すようにして給湯状況画面309が表示される。
図3の例では、通常画面302に表示されていた全ての表示要素が非表示となる状態で給湯状況画面309が表示されるが、これに限定されるものではなく、表示要素の一部に置き換えるようにして給湯状況画面309が表示されるものであってもよい。具体的を挙げると、設定温度、タンクの残湯量、浴槽の水位、現在時刻等の表示要素のうち、通常画面302中の設定温度、タンクの残湯量、浴槽の水位の各表示要素302A、302B、302Cが表示されていた位置に給湯状況に関する情報を表示しつつ現在時刻の表示要素302Dを残して給湯状況画面309を表示するものであってもよく、表示要素の全部ではなく一部を覆い、他部を残す状態で給湯状況画面309を表示するものであってもよい。この場合には、
図6に示すように、通常画面302の中に給湯状況画面309が重ねて表示される状態となる。
【0023】
本実施形態に係る給湯機は、給湯動作開始から所定の時間内に前記積算給湯量が所定の積算給湯量に達した場合に報知を行うものである。即ち、この給湯機は、積算給湯量が所定値以上である場合には、ユーザーに省エネを促すために報知に向けた制御を行う一方で、積算給湯量が所定の積算給湯量より少ない場合にはユーザーが使用する際の快適性を考慮して報知を行わない(即ち、ポップアップ表示及びポップアップ表示とは異なる種類の報知のどちらも行わない)こととしたものである。このようにすることにより、ユーザーの給湯態様に即して、省エネと快適性向上の両方を実現することができる。例えばユーザーがシャワーを使用しているときに報知が行われると、ユーザーは、その時点で給湯を停止するか継続して使用するかの判断でき、使い勝手として向上するとともに、省エネの意識付けにもなる。一方で、例えば台所や洗面所での使用の場合には比較的流量が少なく、仮に長い時間に亘って給湯されたとしても皿洗いといったやむを得ない理由が考えられ、また総給湯量がさほど多いものとなりにくいと考えられる。従って、このような小流量の場合にまで報知を行うことは、使用者の快適性を損なうデメリットの方が大きくなってしまうため、報知を行わないこととしたものである。
【0024】
また、この給湯機の報知手段は、積算給湯量及び給湯時間に基づいて複数種類の報知を行うものであり、給湯動作開始から積算給湯量が所定の積算給湯量に達した場合に複数種類のうちの一つの報知を行い、給湯動作開始から前記所定の時間経過すると前記一つの報知とは異なる種類の報知を行うように構成されている。具体的には、報知手段は、前記複数種類の報知として、ポップアップ表示、アラーム音又は音声の発音、表示部55に備えられるバックライトの点滅を行うことができる。そして、積算給湯量が所定の積算給湯量に達した場合には、複数種類のうちの一つの報知としてポップアップ表示を行う。また、給湯動作開始から前記所定の時間経過した場合には、前記一つの報知とは異なる種類の報知として、アラーム音又は音声の発音、表示部55に備えられるバックライトの点滅を行う。このようにすると、聴覚と視覚にて報知されるためユーザーにとって分かりやすい。特に、アラーム音又は音声の発音やバックライトの点滅は、ポップアップ表示に比べて目立ちやすく、ユーザーに対してより強く注意喚起を促すものである。従って、ポップアップ表示は、アラームに比べて注意喚起のレベルが低い補助的な報知であると考えることも可能である。従って、前記積算給湯量は、ポップアップ表示がアラームに先立つ予告的な報知として機能するように設定されている。
【0025】
また、この給湯機では、後述するとおり、給湯動作開始からアラームまでの時間である前記所定の時間を設定可能に構成され、且つ、ポップアップ表示を行う基準となる前記所定の積算給湯量は、前記所定の時間の変更に応じて変更される。具体的には、前記所定の積算給湯量は、前記所定の時間に比例して変更される(積算給湯量=所定値×設定時間)。これは次のような思想に基づくものである。給湯動作開始からの時間と積算給湯量とは関連性があると考えられ、例えば、アラームまでの時間を長く設定するユーザーは短く設定するユーザーに比べて積算給湯量が多いと考えられる。仮に積算給湯量をアラーム時間までの時間と無関係(例えば、一定)とした場合、一度の給湯動作における積算給湯量が多い傾向のユーザー(又は、アラームまでの時間を長く設定したユーザー)にとっては、ポップアップ表示が給湯動作開始後の比較的早い段階で行われることとなり、アラームに先立つ予告的な報知として有効に機能しないおそれがある。逆に、一度の給湯動作における積算給湯量が少ない傾向のユーザー(又は、アラームまでの時間を短く設定したユーザー)にとっては、ポップアップ表示が給湯動作開始後の比較的遅い段階で行われることとなり、アラームに先立つ予告的な報知として有効に機能しないおそれがある。この点、前記所定の積算給湯量を前記所定の時間に比例して変更する構成とすれば、アラームまでの時間を長く設定するユーザーにとっても短く設定するユーザーにとっても、アラームに先立つ予告的な報知としてのポップアップ表示をタイミングよく行うことができる。
【0026】
具体的には、前記積算給湯量を決定する上記式で用いられる所定値は、シャワーで想定される流量(8L/分程度)を考慮して4に設定される。このようにすれば、アラームまでの時間の約半分程度の時間経過するとポップアップ表示されることになり、より一層ユーザーの使用態様に即した報知を行うことができる。
【0027】
また、この給湯機は、報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合に、給湯温度又は給湯流量の少なくとも一方を変更するものである。即ち、この給湯機は、ユーザーに省エネを促すに当たり、実際の給湯に影響しない形でユーザーに気付きを与え、それでも所定の給湯状態が継続する場合に、実際の給湯にも影響がある形でユーザーに気付きを与えるものである。このようにすることにより、ユーザーに対して複数段階でユーザーに省エネを促すことができる。なお、所定の給湯状態に関しては後述するが、例えば、給湯が給湯動作開始から所定の時間経過した後もさらに一定時間継続することである。
【0028】
具体的には、一般給湯混合弁7が給湯端末への給湯温度を変更可能な給湯温度変更手段として機能する。一般給湯混合弁7は、ユーザーが設定する設定温度で給湯を行うためにこの種の給湯機に一般的に設けられるものであるため、これを給湯状態を変更する給湯状態変更手段として用いることにより、流量調整弁等の機能部品等を別途追加することなく、制御のみでユーザーに気付きを与えることが可能となる。なお、給湯機には、タンク内の高温の液体を熱媒体としてポンプで給湯熱交換器に導入し、この給湯熱交換器で給水を加熱して給湯する方式のものもある。この場合には、ポンプを給湯温度変更手段として用い、このポンプの回転数を変更することにより給水に熱を与える熱媒体の量を変更することによって給湯温度を変更するものであってもよい。但し、給湯状態変更手段としては、これ以外にも流量調整弁等を設けて、流量を減らす又は増すものであってもよい。
【0029】
より具体的には、前記報知手段による報知の後も所定の給湯状態が継続する場合には、給湯温度を下げるように一般給湯混合弁7を制御する。このようにすれば、使用される熱量が減ることとなるため、ユーザーに気付きを与えるのと同時に実際に省エネを図ることができる。ユーザーが体感で検知できることは、節約の意識付けに大いに有用である。
【0030】
具体的には、給湯温度を設定温度よりは低く、且つ給水温度よりは高い温度となるように制御する。好ましくは、低下後の温度が給水温度よりも設定温度に近い温度となる範囲で給水温度を低下させる。例えば、低下後の温度は、設定温度よりも2℃程度低い温度が考えられる。
【0031】
ところで、この給湯機は、何らかの異常が発生した場合には警告を行うことがある。また、機能部品(例えば、混合弁や温度サーミスタ等)の異常が考えられる等にそれらの点検を促すこともある。このような警告等は、給湯情報に比べて緊急性が高いものである。従って、このような給湯機に関する警告を行う場合又は機能部品の点検を促す場合には、前記給湯情報よりも警告情報又は点検を促す情報を優先して表示する。このように、この給湯機では、安全性が確保されている。
【0032】
次に、本実施形態に係る給湯機において、所定の時間を設定する方法について、
図3に基づいて説明する。なお、
図3では、操作端末5を例に説明するが、操作端末6であっても同様である。
図3に示すように、給湯機の表示部が給湯設定温度等の画面を表示する通常の表示画面302を表示している状態で、ユーザーが所定のボタン(例は、「おしえて」ボタン303)を長押しすると、操作端末5の表示画面302が表示画面304に遷移する。そして、操作部301のボタンを操作すると、順に表示画面305、306と変化する。表示画面306は省エネ制御に関する選択画面であり、この状態で「する」を選択し、操作部301のボタンの一つである「決定」を押すと、所定の時間を設定する画面である表示画面307に遷移する。仮に、表示画面306において、「しない」を選択した場合には、給湯時に省エネ制御が行われない。表示画面307では、ユーザーが給湯使用時間を個別に設定することができる。具体例では、給湯使用時間は5分となっている。最後に「決定」を押すと、設定完了の旨を示す表示画面308に遷移する。その後、画面は、給湯設定温度等の画面を表示する通常の表示画面302となる。なお、ポップアップ表示画面309は、後述するS3での表示画面であり、使用時間や使用量がリアルタイムで表示される。
【0033】
次に、本実施形態に係る給湯機の制御フローについて、
図4を用いて説明する。
【0034】
ユーザーが蛇口を開け給湯を開始すると、給湯機は省エネ制御を開始する。給湯機は、給湯が所定の積算給湯量以上であるかどうかを判断する(S1)。S1でYESの場合には、計時手段で計測された時間が所定の時間以上であるかどうかを判断する(S2)。S2でYESの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。S2でNOの場合には、
図3の表示画面309に示したポップアップ画面が表示され、使用時間と使用量が表示される(S3)。そして、計時手段が時間の計測を開始する。計時手段で計測された時間が所定の時間以上であるかどうかを判断し(S4)、計測された時間が所定の時間未満である場合は(S4でNO)、ポップアップ表示を消す所定のキー操作があるか又は給湯流量が無いか(即ち、給湯が終了したか)を判断する(S5)。S5でNOの場合には、引き続きS4の判断を行う。一方、S5でYESの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。
【0035】
S4に戻り、計測された時間が所定の時間以上である場合に(S4でYES)、アラーム音又は音声の発音や、表示部55に備えられるバックライトの点滅を行う(S6)。そして、引き続き報知後の給湯状態を監視する。
【0036】
S7では、さらに所定の時間(具体例では2分)給湯状態が継続しているかどうかを判断する。S7は、報知後の第1監視時間を経過したかどうかを判断するものである。そして、計測された時間が所定の時間未満である場合は(S7でNO)、ポップアップ表示を消す所定のキー操作があるか又は給湯流量が無いか(即ち、給湯が終了したか)を判断する(S8)。S8でNOの場合には、引き続きS7の判断を行う。一方、S8でYESの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。
【0037】
S7に戻り、報知後の第1監視時間を経過した場合に(S7でYES)、アラーム音又は音声の発音や、表示部55に備えられるバックライトの点滅を行う(S9)。そして、引き続き報知後の給湯状態を監視する。
【0038】
S10では、さらに所定の時間(具体例では2分)給湯状態が継続したかどうかを判断する。S10は、報知後の第2監視時間を経過したかどうかを判断するものである。そして、計測された時間が所定の時間未満である場合は(S10でNO)、ポップアップ表示を消す所定のキー操作があるか又は給湯流量が無いか(即ち、給湯が終了したか)を判断する(S11)。S11でNOの場合には、引き続きS10の判断を行う。一方、S11でYESの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。
【0039】
S10に戻り、報知後の第1監視時間を経過した場合に(S10でYES)、給湯温度を下げるように制御する(S12)。このS12では、併せて、アラーム音又は音声の発音や、表示部55に備えられるバックライトの点滅を行う。
【0040】
そして、ポップアップ表示を消す所定のキー操作があるか又は給湯流量が無いか(即ち、給湯が終了したか)を判断する(S13)。S13でYESの場合には、引き続きS13の判断を行う。一方、S13でNOの場合には、もはや監視の必要がないことから省エネ制御を終了する。
【0041】
なお、上記のフローでは、S6の後に、報知後の第1監視時間を設け、再度の報知を行った後に(S9)、報知後の第2監視時間を設け、その後に給湯温度を下げる制御を行っている(S12)。但し、S7〜S9を省略し、S6での報知の後に所定の監視時間を経過した場合には、給湯温度を下げる制御を行ってもよい。
【0042】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【0043】
例えば、上記実施形態においては、ヒートポンプ式給湯機を例に説明したが、これに限定されるものではなく、ヒータ式給湯機等の給湯用温水を貯める貯湯タンクを備えるものであってもよく、ガス給湯機などのタンクを有しない給湯機に対しても適用することができる。
【0044】
また、上記実施形態においては、給湯動作開始から所定の時間内に前記積算給湯量が所定の積算給湯量に達した場合にポップアップ表示を行うものを例に説明したが、ポップアップ表示は給湯動作に伴って行われるものであればよく、例えば、給湯開始と同時に行われるものであってもよい。
【0045】
なお、上記実施形態に係る給湯機について、給湯端末への給湯動作開始からの積算給湯量を検知する流量検知部と、給湯動作開始からの時間を計測する計時手段と、給湯動作開始から所定の時間内に前記積算給湯量が所定の積算給湯量に達した場合に報知を行う報知手段とを備える、という特徴に注目した場合には、報知手段による報知がポップアップ表示であることは必須ではなく、上述したような各種の報知を用いることができる。
【0046】
また、上記実施形態に係る給湯機について、給湯端末への給湯動作開始からの積算給湯量を検知する流量検知部と、給湯動作開始からの給湯時間を計測する計時手段と、前記積算給湯量及び前記給湯時間に基づいて複数種類の報知を行う報知手段とを備え、給湯動作開始から前記積算給湯量が所定の積算給湯量に達した場合に前記複数種類のうちの一つの報知を行い、給湯動作開始から前記所定の時間経過すると前記一つの報知とは異なる種類の報知を行うように構成される、という特徴に注目した場合には、報知手段による報知がポップアップ表示であることは必須ではなく、上述したような各種の報知を用いることができる。