(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024115898
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】風呂装置
(51)【国際特許分類】
F24H 15/196 20220101AFI20240820BHJP
F24H 4/02 20220101ALI20240820BHJP
F24H 1/00 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/174 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/219 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/225 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/281 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/395 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/31 20220101ALI20240820BHJP
F24H 15/325 20220101ALI20240820BHJP
F24H 1/18 20220101ALI20240820BHJP
【FI】
F24H15/196 301B
F24H4/02 C
F24H4/02 U
F24H1/00 621C
F24H1/00 621J
F24H1/00 631J
F24H15/174
F24H15/219
F24H15/225
F24H15/281
F24H15/395
F24H15/31
F24H15/325
F24H1/18 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023021794
(22)【出願日】2023-02-15
(71)【出願人】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人R&C
(72)【発明者】
【氏名】西林 佑樹
(72)【発明者】
【氏名】早川 秀樹
【テーマコード(参考)】
3L024
3L122
【Fターム(参考)】
3L024DD06
3L024DD17
3L024DD22
3L024DD24
3L024GG06
3L024GG18
3L024GG38
3L024HH15
3L122AA04
3L122AA13
3L122AA23
3L122AA24
3L122AA27
3L122AA54
3L122AA63
3L122AB22
3L122AB33
3L122BA02
3L122BA24
3L122BB02
3L122BB05
3L122DA12
3L122EA01
3L122FA02
3L122FA13
(57)【要約】
【課題】先行湯張り運転を実行する場合であっても、当該先行湯張り運転を実行後の浴槽の湯水温度を、所望の湯張り設定温度へ調整可能な風呂装置を提供する。
【解決手段】運転制御手段50は、湯張り運転を行うよりも先行して、浴槽Bの湯張り状態が目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように湯水供給手段を湯水供給作動させる先行湯張り運転を行うように構成され、運転制御手段50は、先行湯張り状態の先行湯張り温度を、目標湯張り状態として設定可能な湯張り設定温度の下限温度以下に設定する形態で、先行湯張り運転を実行し、浴槽Bを蓄熱槽として使用する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄熱水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽の前記蓄熱水を用いて湯水を浴槽に供給する湯水供給作動を行う湯水供給手段と、前記浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように前記湯水供給手段を湯水供給作動させる湯張り運転を行う運転制御手段とが設けられている風呂装置であって、
前記運転制御手段は、前記湯張り運転を行うよりも先行して、前記浴槽の湯張り状態が前記目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように前記湯水供給手段を湯水供給作動させる先行湯張り運転を行うように構成され、
前記運転制御手段は、前記先行湯張り状態の先行湯張り温度を、前記目標湯張り状態として設定可能な湯張り設定温度の下限温度以下に設定する形態で、前記先行湯張り運転を実行し、前記浴槽を前記蓄熱槽として使用する風呂装置。
【請求項2】
予め定められた所定蓄熱量以上が前記蓄熱槽に蓄熱された場合に、蓄熱完了状態であることを示す蓄熱完了情報を表示可能な表示部を備えると共に、前記先行湯張り運転の実行操作が可能な操作部を備え、
前記運転制御手段は、前記表示部に前記蓄熱完了情報が表示されているときに、前記操作部にて前記先行湯張り運転の実行操作がなされた場合に、前記先行湯張り運転を実行する請求項1に記載の風呂装置。
【請求項3】
前記先行湯張り運転における1回の先行湯張り量を50L以上100L以下とする請求項1又は2に記載の風呂装置。
【請求項4】
前記運転制御手段は、給水温をTs、予め設定される前記蓄熱槽の蓄熱温度の最高温度である満蓄温度をTa、前記蓄熱槽の容積をVm、1回の前記先行湯張り量をVpとする場合、以下の〔式1〕を満たす第1温度と、前記湯張り設定温度の下限値以下に設定された前記先行湯張り状態の先行湯張り温度とのうち、小さい温度を先行湯張り判定温度Thとし、当該先行湯張り判定温度Thから所定の第1差分温度ΔT1を減算した温度が前記給水温Tsより小さい第1条件が満たされる場合、前記先行湯張り運転を禁止する第1禁止制御を実行する請求項3に記載の風呂装置。
前記第1温度=Ts+(Ta-Ts)×Vm/Vp・・・〔式1〕
ただし、前記第1差分温度ΔT1は、予め定められた所定の温度差である。
【請求項5】
前記運転制御手段は、前記目標湯張り状態にて設定される湯張りの設定量である湯張り設定量をVy、前記浴槽の残り湯量をVn、1回の前記先行湯張り量をVp、前記先行湯張り判定温度をTh、前記浴槽の残り湯の温度をTn、予め定められた所定の温度差を第2差分温度ΔT2とする場合、以下の〔式2〕にて規定される第2条件と、〔式3〕にて規定される第3条件との何れか一方が満たされる場合、前記先行湯張り運転を禁止する第2禁止制御を実行する請求項4に記載の風呂装置。
Vn+Vp>Vy・・・〔式2〕
Tn<Th-ΔT2・・・〔式3〕
【請求項6】
前記運転制御手段は、前記蓄熱槽の前記蓄熱水を、熱電併給装置、ヒートポンプ装置、太陽熱温水装置の何れか1つ又は複数で加熱して前記蓄熱槽に蓄熱する請求項1又は2に記載の風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、蓄熱水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽の前記蓄熱水を用いて湯水を浴槽に供給する湯水供給作動を行う湯水供給手段と、前記浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように前記湯水供給手段を湯水供給作動させる湯張り運転を行う運転制御手段とが設けられている風呂装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から知られている風呂装置としては、特許文献1に示すように、蓄熱水を貯留する蓄熱槽を備え、蓄熱槽の蓄熱水を用いて湯水を浴槽に供給する湯水供給動作を実行可能に構成されると共に、浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように湯水供給動作する湯張り運転を行う制御装置とが備えられている。
更に、制御装置は、湯張り運転を行うよりも先行して、浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように湯水供給動作する先行湯張り運転を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に開示の風呂装置では、先行湯張り運転について開示があるものの、当該先行湯張り運転に係る先行湯張り温度をどのように設定するか、換言すれば、先行湯張り温度を湯張り設定温度(以後、目標湯張り温度と呼ぶ場合がある)との関係でどのように設定するかについて開示も示唆もなかった。
このため、先行湯張り運転を実行したときで、先行湯張り温度と先行湯張り運転完了後に設定される湯張り設定温度とが異なる場合、先行湯張り完了時の浴槽の湯水温度と湯張り設定温度とが乖離する状態が生じ得る。これにより、例えば、使用者が、先行湯張り運転完了後に、湯張り設定温度を、先行湯張り完了時の浴槽の湯水温度よりも低い温度に設定した場合、現状の浴槽の湯水量を維持した状態で、浴槽の湯水温度を湯張り設定温度へ調整することができない等といった問題が生じる。
この結果、浴槽の湯水温度を、使用者の所望する湯量で、所望の湯張り設定温度に調整できない状況が発生して、使用者の使用感を損ねる虞があり、改善の余地があった。
【0005】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、先行湯張り運転を実行する場合であっても、当該先行湯張り運転を実行後の浴槽の湯水温度を、所望の湯張り設定温度へ調整可能な風呂装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するための風呂装置は、
蓄熱水を貯留する蓄熱槽と、前記蓄熱槽の前記蓄熱水を用いて湯水を浴槽に供給する湯水供給作動を行う湯水供給手段と、前記浴槽の湯張り状態が目標湯張り状態となるように前記湯水供給手段を湯水供給作動させる湯張り運転を行う運転制御手段とが設けられている風呂装置であって、その特徴構成は、
前記運転制御手段は、前記湯張り運転を行うよりも先行して、前記浴槽の湯張り状態が前記目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように前記湯水供給手段を湯水供給作動させる先行湯張り運転を行うように構成され、
前記運転制御手段は、前記先行湯張り状態の先行湯張り温度を、前記目標湯張り状態として設定可能な湯張り設定温度の下限温度以下に設定する形態で、前記先行湯張り運転を実行し、前記浴槽を前記蓄熱槽として使用する点にある。
【0007】
上記特徴構成によれば、運転制御手段は、先行湯張り状態の先行湯張り温度を、目標湯張り状態として設定可能な湯張り設定温度の下限温度以下に設定する形態で、先行湯張り運転を実行するから、先行湯張り運転の実行後に、目標湯張り状態としての湯張り設定温度を変更する場合であっても、変更設定された湯張り設定温度まで追焚き運転することで、浴槽の湯温を湯張り設定温度へ変更できる。
以上より、先行湯張り運転を実行する場合であっても、当該先行湯張り運転を実行後の浴槽の湯水温度を、所望の湯張り設定温度へ調整可能な風呂装置を実現できる。
【0008】
風呂装置の更なる特徴構成は、
予め定められた所定蓄熱量以上が前記蓄熱槽に蓄熱された場合に、蓄熱完了状態であることを示す蓄熱完了情報を表示可能な表示部を備えると共に、前記先行湯張り運転の実行操作が可能な操作部を備え、
前記運転制御手段は、前記表示部に前記蓄熱完了情報が表示されているときに、前記操作部にて前記先行湯張り運転の実行操作がなされた場合に、前記先行湯張り運転を実行する点にある。
【0009】
上述した特許文献1の風呂装置において、風呂予約した時間帯より前に自動で先行湯張り運転を行なう場合は、「浴槽の排水栓の事前閉止」をスピーカ等により発報する等の十分な注意喚起が必要となる。
上記特徴構成の如く、運転制御手段が、表示部に蓄熱完了情報が表示されているときに、操作部にて先行湯張り運転の実行操作がなされた場合に、先行湯張り運転を実行するよう構成することで、操作者自身の操作部の操作により先行湯張り運転が実行されるから、「浴槽の排水栓の事前閉止」に係る注意喚起を省略又は表示部に表示する等の簡易なものにすることができる。
【0010】
風呂装置の更なる特徴構成は、
前記先行湯張り運転における1回の先行湯張り量を50L以上100L以下とする点にある。
【0011】
先行湯張り運転による先行湯張り回数が複数である場合、上記特徴構成の如く、先行湯張り運転における1回の先行湯張り量を50L以上とすることで、1回の先行湯張りにおいても、浴槽に比較的多い湯水が貯留されるため、湯量不足のクレームを回避できる。
また、1回の先行湯張り量を100L以下とすることで、1回の先行湯張りに必要な熱量を抑制でき、蓄熱槽が空になることを抑制できるので、先行湯張り直後の給湯利用にも蓄熱槽の蓄熱水を利用することができる。
【0012】
風呂装置の更なる特徴構成は、
前記運転制御手段は、給水温をTs、予め設定される前記蓄熱槽の蓄熱温度の最高温度である満蓄温度をTa、前記蓄熱槽の容積をVm、1回の前記先行湯張り量をVpとする場合、以下の〔式1〕を満たす第1温度と、前記湯張り設定温度の下限値以下に設定された前記先行湯張り状態の先行湯張り温度とのうち、小さい温度を先行湯張り判定温度Thとし、当該先行湯張り判定温度Thから所定の第1差分温度ΔT1を減算した温度が前記給水温Tsより小さい第1条件が満たされる場合、前記先行湯張り運転を禁止する第1禁止制御を実行する点にある。
【0013】
〔式1〕
前記第1温度=Ts+(Ta-Ts)×Vm/Vp・・・〔式1〕
ただし、前記第1差分温度ΔT1は、予め定められた所定の温度差である。
【0014】
上記特徴構成によれば、現状の給水温における最も高い先行湯張り温度としての第1温度と、予め設定された湯張り設定温度の下限値以下に設定された前記先行湯張り状態の先行湯張り温度のうち低いほうの温度を、先行湯張り判定温度とし、当該先行湯張り判定温度から所定の第1差分温度(例えば、3℃程度の温度)を減算した温度が給水温より小さい場合、先行湯張り運転を禁止するから、先行湯張り判定温度が給水温に近く、先行湯張りの効果が低い場合に先行湯張り運転を回避できる。
【0015】
風呂装置の更なる特徴構成は、
前記運転制御手段は、前記目標湯張り状態にて設定される湯張りの設定量である湯張り設定量をVy、前記浴槽の残り湯量をVn、1回の前記先行湯張り量をVp、前記先行湯張り判定温度をTh、前記浴槽の残り湯の温度をTn、予め定められた所定の温度差を第2差分温度ΔT2とする場合、以下の〔式2〕にて規定される第2条件と、〔式3〕にて規定される第3条件との何れか一方が満たされる場合、前記先行湯張り運転を禁止する第2禁止制御を実行する点にある。
【0016】
〔式2〕
Vn+Vp>Vy・・・〔式2〕
【0017】
〔式3〕
Tn<Th-ΔT2・・・〔式3〕
【0018】
上記特徴構成の如く、〔式2〕にて規定される第2条件が満たされる場合に先行湯張り運転を禁止することで、湯張り設定量を超過した湯張り量の先行湯張り運転が実行されることを防止できると共に、〔式3〕にて規定される第3条件が満たされる場合に先行湯張り運転を禁止することで、浴槽に残り湯があり当該残り湯の温度が先行湯張り判定温度よりも第2差分温度(例えば、3℃程度の温度)を減算した温度よりも低く、先行湯張りの効果が十分に期待できない場合に、先行湯張り運転を回避できる。
【0019】
これまで説明してきた風呂装置としては、前記運転制御手段は、前記蓄熱槽の前記蓄熱水を、熱電併給装置、ヒートポンプ装置、太陽熱温水装置の何れか1つ又は複数で加熱して前記蓄熱槽に蓄熱する構成をとることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【
図1】実施形態に係る風呂装置において、蓄熱運転、湯張り運転及び先行湯張り運転を実行する場合の湯水の流れを含む回路図である。
【
図2】実施形態に係る風呂装置において、追焚き運転を実行する場合の湯水の流れを含む回路図である。
【
図4】実施形態に係る先行湯張り運転に係る制御フロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
本発明の実施形態に係る風呂装置100は、先行湯張り運転を実行する場合であっても、当該先行湯張り運転を実行後の浴槽の湯水温度を、所望の湯張り設定温度へ調整可能なものに関する。
以下、
図1、2、4に基づいて実施形態に係る風呂装置100について説明する。
【0022】
実施形態に係る風呂装置100は、湯水(蓄熱水の一例)を貯留する貯湯タンク2(蓄熱槽の一例)を備え、貯湯タンク2に貯留された湯水を浴槽Bに供給する湯水供給作動を実行可能に構成されると共に、浴槽Bの湯張り状態が目標湯張り状態となるように湯水供給作動を実行して湯張り運転を行う制御装置50(運転制御手段の一例)とが設けられている。即ち、当該実施形態に係る風呂装置100にあっては、蓄熱水は湯水に含まれる概念であり、蓄熱水が湯水として浴槽Bや給湯利用箇所1としての給湯栓に供給される。
【0023】
貯湯タンク2は、例えば、内部に湯水を貯留可能で、断熱性能を有するタンクにて構成されており、内部の湯水は、上方から下方にかけて高温から低温となる温度成層を形成するように構成されている。
燃焼装置12は、二缶二水路式に構成されており、内部に設けられる第1バーナ11aにてガス燃料(例えば、都市ガス13A)を燃焼させて、内部の第1熱交換部12aを通流する湯水を加熱可能に構成されると共に、内部に設けられる第2バーナ11bにてガス燃料を燃焼させて、内部の第2熱交換部12bを通流する湯水を加熱可能に構成されている。
【0024】
更に、風呂装置100は、湯水を加熱する熱源機としてのヒートポンプ装置HPと、当該ヒートポンプ装置HPと貯湯タンク2との間で湯水を循環する循環路C1を備えている。
循環路C1は、その上流端が貯湯タンク2の下部に接続されると共にその下流端が貯湯タンク2の上部に接続されており、当該循環路C1の湯水を圧送する第1循環ポンプP1、及び当該循環路C1を循環する湯水とヒートポンプ装置HPの冷媒とを熱交換する凝縮器HEX1とが設けられている。
ヒートポンプ装置HPは、冷媒を循環する冷媒循環路C3と、当該冷媒循環路C3を循環する冷媒を圧縮する圧縮機P4、圧縮された冷媒を湯水と熱交換させる形態で凝縮させる凝縮器HEX1、冷媒を膨張する膨張弁BO、冷媒を蒸発させる蒸発器HEX2とを備えて構成されている。
当該ヒートポンプ装置HPは、貯湯タンク2の蓄熱量が設定量以下となる、或いは、給湯利用箇所1へ給湯する給湯時間帯になる等の蓄熱条件が満たされると、蓄熱運転の運転要求があったとして、貯湯タンク2へ蓄熱する蓄熱運転を実行するよう制御装置50により制御される。
【0025】
貯湯タンク2には、その下部に接続されて給水圧によりタンク内へ給水を供給する給水流路R1が接続されると共に、その上部に接続されて給水圧によりタンク上方に貯留された湯水を吐出する吐出流路R2が設けられ、当該吐出流路R2には当該吐出流路R2を開閉する第1開閉弁K1が設けられている。尚、給水流路R1には、給水温を計測する第1温度センサT1が設けられている。
因みに、
図1~3では、開放状態にある弁体を黒塗りとし閉止状態にある弁体を白抜きとして図示している。
給水流路R1と吐出流路R2とを接続する加熱前混合流路R3が設けられると共に、当該加熱前混合流路R3を通流する給水の流量を調整する比例弁H1が設けられている。吐出流路R2と加熱前混合流路R3との合流部である第1合流部G1の合流後で燃焼装置12による加熱前の加熱前混合流路R3には、加熱前混合温度を検出する第2温度センサT2が設けられている。
【0026】
加熱前混合流路R3は、燃焼装置12の第1熱交換部12aへ湯水を通流させる加熱流路R4に接続されており、当該加熱流路R4には燃焼装置12の出口での補助加熱後温度を検出する第4温度センサT4が設けられている。
加熱前混合流路R3と加熱流路R4との接続部位は、加熱後混合流路R5の上流端が接続されると共に、加熱流路R4と加熱後混合流路R5への湯水の流量比を調整可能な第2三方弁S2が設けられており、加熱後混合流路R5の下流端は、加熱流路R4の第4温度センサT4の下流側の第2合流部G2に接続されている。
第2合流部G2には、給湯利用箇所1(給湯栓の一例)に接続される給湯流路R7が設けられており、当該給湯流路R7の第2合流部G2への接続部位の近傍には、加熱後混合温度を測定する第3温度センサT3が設けられており、給湯流路R7の給湯利用箇所1の近傍には、給湯流路R7に湯水が通流しているか否かを検出可能な第2水量センサF2が設けられている。
給湯流路R7の第3温度センサT3が設けられている箇所の下流側には、浴槽Bへ湯水を導く湯張流路R8が接続されており、当該湯張流路R8には、湯張流路R8に湯水が通流しているか否かを検出可能な第1水量センサF1が設けられていると共に、湯張流路R8を開閉する第2開閉弁K2が設けられている。
【0027】
更に、上流端が浴槽Bの下方部位に接続されると共に下流端が浴槽Bの上方部位に接続される追焚流路R9が設けられており、当該追焚流路R9には、上流側から順に、追焚流路R9に流入する湯水の温度を測定する第7温度センサT7、追焚流路R9の上流側から下流側へ湯水を圧送する第1圧送ポンプP3、当該追焚流路R9に湯水が通流しているか否かを検知する第3水量センサF3、追焚流路R9から浴槽Bへ流入する湯水の温度を測定する第6温度センサT6が設けられている。
また、燃焼装置12の第2熱交換部12bに接続される追焚循環路C2が設けられ、当該追焚循環路C2には、当該追焚循環路C2に湯水を循環する第2循環ポンプP2、当該第2循環ポンプP2による湯水の圧送方向で、第2循環ポンプP2を基準として、燃焼装置12の第2熱交換部12b、追焚循環路C2を開閉する第3開閉弁K3、バッファタンクBTが記載の順に設けられている。
加えて、追焚流路R9の湯水の通流方向で、第3水量センサF3と第6温度センサT6との間を通流する湯水と、追焚循環路C2の湯水の通流方向で、第2熱交換部12bと第3開閉弁K3との間を通流する湯水とを対向流で熱交換させる第1熱交換器EX1が設けられている。
これまで説明してきた構成において、第1水量センサF1、比例弁H1、第1開閉弁K1~第2開閉弁K2、第2三方弁S2、給水流路R1、吐出流路R2、加熱前混合流路R3、加熱流路R4、加熱後混合流路R5、湯張流路R8、第1温度センサT1~第5温度センサT5及び燃焼装置12が湯水供給手段として働くことになる。
【0028】
風呂装置100の運転を制御するコンピュータを備えた制御装置50(運転制御手段の一例)は、運転を指令する人為操作式の貯湯式給湯装置用リモコン(図示省略:表示部及び操作部の一例)との間で各種情報を通信可能に構成されている。当該貯湯式給湯装置用リモコンは、例えば、台所や浴室等に設けられており、給湯目標温度、目標湯張り状態における湯張り目標温度、先行湯張り状態における先行湯張り温度(但し、目標湯張り状態として設定可能な湯張り設定温度の下限温度以下に制限)等を設定可能であると共に、各種スイッチのON操作により各種運転の運転要求を要求可能に構成されている。また、制御装置50は、浴槽Bの湯張り運転等を指令する人為操作式の風呂リモコン(図示省略)との間で各種の情報を通信可能に構成されている。
ここで、貯湯式給湯装置用リモコンは、予め定められた所定蓄熱量以上が貯湯タンク2に蓄熱された場合、蓄熱完了状態(例えば、満蓄状態)であることを示す蓄熱完了情報を表示可能であると共に、先行湯張り運転の実行操作が可能に構成されており、制御装置50は、貯湯式給湯装置用リモコンにおいて、蓄熱完了情報が表示されているときに、後述する所定の条件が満たされて、先行湯張り運転の実行操作がなされた場合、先行湯張り運転を実行する。
【0029】
制御装置50は、リモコンの運転スイッチがON操作されると制御可能な状態となり、給湯利用箇所1としての給湯栓が開栓されると、給湯利用箇所1に給湯する給湯運転を実行する。
また、制御装置50は、風呂リモコンの湯張りスイッチがON操作されて湯張り要求されると湯張り運転を実行すると共に、浴槽Bに貯留される湯水を追焚きする追焚き運転、湯張り運転に先行して浴槽Bへ先行湯張りする先行湯張り運転の実行可能に構成されている。以下、各運転について説明する。
【0030】
(蓄熱運転)
当該蓄熱運転では、制御装置50は、貯湯タンク2の下部の湯水を循環路C1に通流させ、当該湯水をヒートポンプ装置HPにより加熱し、加熱された湯水を貯湯タンク2の上部に戻す運転である。当該蓄熱運転では、第1循環ポンプP1を所定の回転速度で駆動させる。
【0031】
(給湯運転)
湯水の流れの図示は省略するが、給湯運転は、第2水量センサF2にて水流を検出したときに実行される運転であり、制御装置50は、第5温度センサT5にて検出される貯湯温度に基づいて、第2温度センサT2にて測定される加熱前混合温度もしくは第3温度センサT3にて測定される加熱後混合温度の少なくとも一方が、給湯運転で設定された給湯目標温度になるように、第1開閉弁K1、比例弁H1、第2三方弁S2を開閉制御する。
【0032】
給湯運転において、制御装置50は、第1開閉弁K1を開放状態とし、比例弁H1の開度を所定の開度とし、第2三方弁S2を加熱流路R4のみに湯水を通流させる開放状態として、貯湯タンク2に貯留された湯水を燃焼装置12にて補助加熱することなく給湯利用箇所1へ供給する加熱停止状態と、第1開閉弁K1を開放状態とし、比例弁H1の開度を所定の開度とし、第2三方弁S2を加熱流路R4と加熱後混合流路R5との双方に所定の比率で湯水を通流させる開放状態として、貯湯タンク2に貯留された湯水を燃焼装置12にて補助加熱をして給湯利用箇所1へ供給する加熱作動状態とに切り換え自在である。
【0033】
制御装置50は、貯湯タンク2の上部に貯留される湯水の貯湯温度(第5温度センサT5で測定される温度)が給湯利用箇所1にて要求されている給湯目標温度より高い時、加熱停止状態に切り換え、貯湯タンク2の上部に貯留される湯水の貯湯温度が給湯目標温度以下である時、加熱作動状態に切り換える。
【0034】
加熱停止状態に切り換える時には、上水の圧力により貯湯タンク2の上部から吐出流路R2へ吐出させた湯水と、上水の圧力により加熱前混合流路R3を通流する給水とを、第1合流部G1にて合流させた後、加熱流路R4及び給湯流路R7を介して給湯利用箇所1から供給する。
ここで、制御装置50は、第2温度センサT2にて測定される加熱前混合温度が、給湯目標温度よりも高い場合、比例弁H1を開き側へ制御し、給湯目標温度未満の場合、比例弁H1を閉じ側へ制御する形態で、加熱前混合温度が給湯目標温度となるように制御する。
【0035】
一方、加熱作動状態に切り換える時には、上水の圧力により貯湯タンク2の上部から吐出流路R2へ吐出させた湯水と、上水の圧力により加熱前混合流路R3を通流する給水とを、第1合流部G1にて合流させた湯水の一部を、加熱流路R4へ通流させて燃焼装置12にて加熱すると共に、残部を加熱後混合流路R5へ通流させて第2合流部G2で混合し、給湯流路R7を介して給湯利用箇所1から供給する。
ここで、制御装置50は、第2温度センサT2にて測定される加熱前混合温度が、給湯目標温度から燃焼装置12の第1バーナ11aにより最小能力で加熱した時の温度上昇の想定値である最小加熱温度を減算した温度以下になるように、比例弁H1の開度を制御し、且つ、第3温度センサT3で測定される加熱後混合温度が給湯目標温度になるように、燃焼装置12の第1バーナ11aの燃焼量及び第2三方弁S2の開度を制御する。
【0036】
(湯張り運転)
当該湯張り運転は、制御装置50が、第5温度センサT5にて検出される貯湯温度に基づいて、第2温度センサT2にて測定される加熱前混合温度もしくは第3温度センサT3にて測定される加熱後混合温度の少なくとも一方を、湯張り運転で設定された湯張り目標温度になるように、第1開閉弁K1、比例弁H1、第2三方弁S2を開閉制御すると共に、第2開閉弁K2を開放状態とする。
当該湯張り運転は、リモコン(図示せず)により予め設定された所定の時間に実行されるか、又はリモコンから湯張り要求がされると実行される。
【0037】
湯張り運転は、制御装置50が、第1開閉弁K1を開放状態とし、比例弁H1の開度を所定の開度とし、第2三方弁S2を加熱流路R4のみに湯水を通流させる開放状態として、貯湯タンク2に貯留された湯水を燃焼装置12にて補助加熱することなく浴槽Bへ供給する加熱停止状態と、第1開閉弁K1を開放状態とし、比例弁H1の開度を所定の開度とし、第2三方弁S2を加熱流路R4と加熱後混合流路R5との双方に所定の比率で湯水を通流させる開放状態として、貯湯タンク2に貯留された湯水を燃焼装置12にて補助加熱をして浴槽Bへ供給する加熱作動状態とに切り換え自在である。
【0038】
〔追焚き運転〕
追焚き運転は、図示しないリモコンにて追焚き運転が要求されると実行されるものであり、
図2に示すように、制御装置50は、第6温度センサT6にて計測される湯水の温度を目標追焚き温度とするべく、第3水量センサF3にて追焚流路R9で所定以上の水流を検知すると、第3開閉弁K3を開放状態として第1圧送ポンプP3及び第2循環ポンプP2を所定の回転速度で作動させた状態で、燃焼装置12の第2バーナ11bを所定の出力で作動させ、第7温度センサT7にて計測される湯水温度が目標追焚き温度(又は、目標追焚き温度+α)となるまで、当該状態を維持する。ちなみに、第6温度センサT6にて計測される温度は、浴槽Bでの使用者が火傷をしない程度の温度(例えば、48℃)以下に設定される。
第7温度センサT7にて計測される湯水温度が目標追焚き温度(又は、目標追焚き温度+α)となると、燃焼装置12の第2バーナ11bを停止すると共に、第3開閉弁K3を閉止状態として第1圧送ポンプP3及び第2循環ポンプP2を停止する。
【0039】
(先行湯張り運転)
当該実施形態に係る風呂装置100は、上述の湯張り運転を行うよりも先行して、浴槽Bの湯張り状態が湯張り目標温度で目標湯張り量となる目標湯張り状態に達する前の先行湯張り状態になるように温水供給作動する先行湯張り運転を実行可能に構成されている。尚、当該実施形態に係る先行湯張り運転では、1回の先行湯張り量を50L以上100L以下(当該実施形態では、50Lに固定)とし、複数回の先行湯張りにより、浴槽Bが目標湯張り量まで湯張りされる。
当該実施形態に係る風呂装置100は、先行湯張り運転を実行する場合であっても、当該先行湯張り運転を実行後の浴槽Bの湯水温度を、所望の湯張り設定温度へ調整可能に制御される。
【0040】
以下、当該実施形態に係る先行湯張り運転の制御フローについて、
図4を参照しながら説明する。尚、以下の制御フローを実行中において、熱源機としてのヒートポンプ装置HPは必要に応じて稼働しているものとし、燃焼装置12は働かせないものとする。
【0041】
制御装置50は、給水温Tsとして第1温度センサT1による計測温度を取得する(#01)。次に、制御装置50は、取得した給水温Ts、予め設定される貯湯タンク2の蓄熱温度の最高温度である満蓄温度Ta、貯湯タンク2の容積Vm、1回の先行湯張り量Vpから、以下の〔式1〕に基づいて導出される第1温度と、湯張り設定温度の下限値(例えば、33℃)のうち小さい方を、先行湯張り温度として導出する(#02)。
【0042】
〔式1〕
第1温度=Ts+(Ta-Ts)×Vm/Vp・・・〔式1〕
【0043】
制御装置50は、貯湯タンク2が満蓄状態(例えば、第5温度センサT5での計測温度が45℃以上)にある場合(#03でYes)、表示部としての貯湯式給湯装置用リモコンの液晶画面等に、満蓄状態を示す蓄熱完了情報を表示する(#05)。一方、貯湯タンク2が満蓄状態でない場合(#03でNo)、所定時間の待機後(#04)、ステップ#01の前に戻る。
【0044】
制御装置50は、ステップ#05の後、上述した〔式1〕にて導出される第1温度と、予め決定される湯張り設定温度の下限値以下に設定された先行湯張り状態の先行湯張り温度とのうち、小さい温度を先行湯張り判定温度Thとし、当該先行湯張り判定温度Thから所定の第1差分温度ΔT1(例えば、3℃程度の温度)を減算した温度が給水温Tsより小さい第1条件が満たされる場合(#06でYes)、所定時間の待機後(#04)、ステップ#01の前に戻る(第1禁止制御の一例)。つまり、第1条件が満たされている場合、先行湯張り温度が給水温に近く、先行湯張り運転にて得られる効果が低いとして、先行湯張り運転を禁止する。
【0045】
制御装置50は、ステップ#06でNoの後、目標湯張り状態にて設定される湯張りの設定量である湯張り設定量Vy、浴槽Bの残り湯量Vn、1回の前記先行湯張り量Vp、先行湯張り判定温度Th、浴槽Bの残り湯の温度Tn、予め定められた所定の温度差を第2差分温度ΔT2(例えば、3℃程度の温度)を用いて、以下の〔式2〕にて規定される第2条件と、〔式3〕にて規定される第3条件との何れか一方が満たされる場合(#07でYes)、所定時間の待機後(#04)、ステップ#01の前に戻る(第2禁止制御の一例)。
【0046】
〔式2〕
Vn+Vp>Vy・・・〔式2〕
【0047】
〔式3〕
Tn<Th-ΔT2・・・〔式3〕
【0048】
つまり、〔式2〕にて規定される第2条件が満たされる場合に先行湯張り運転を禁止することで、湯張り設定量を超過した湯張り量の先行湯張り運転が実行されることを防止する。また、〔式3〕にて規定される第3条件が満たされる場合に先行湯張り運転を禁止することで、浴槽Bに残り湯があり当該残り湯の温度が先行湯張り判定温度よりも第2差分温度(例えば、3℃程度の温度)を減算した温度よりも低く、先行湯張りの効果が十分に期待できない場合に、先行湯張り運転を回避する。
【0049】
制御装置50は、ステップ#07にて第2条件及び第3条件の双方が満たされない場合(#07でNo)、操作部としての貯湯式給湯装置用リモコンにて、先行湯張りボタン(図示せず)を押下可能にする(#08)。
【0050】
制御装置50は、ステップ#08の後、先行湯張りボタンが押下されるまで待機し(#09でNo)、先行湯張りボタンが押下されると(#09でYes)、先行湯張りを実行する(#10)。説明を追加すると、制御装置50は、先行湯張り状態の先行湯張り温度を、目標湯張り状態として設定可能な湯張り設定温度(所定の温度範囲を有する温度)の下限温度以下に設定する形態で、先行湯張りを実行し、浴槽Bを蓄熱槽として使用する。
【0051】
制御装置50は、ステップ#10の後、浴槽Bへの注湯量が、設定された先行湯張り量未満である場合(#11でNo)、先行湯張りを継続して実行し、浴槽Bへの注湯量が、設定された先行湯張り量以上となると(#11でYes)、先行湯張りを終了する。
【0052】
尚、ここで、当該実施形態において先行湯張り温度の導出値を例示すると、1回の先行湯張り量Vpを50Lとし、満蓄温度Taを45℃とし、貯湯タンク2の容積を50Lとし、湯張り設定温度の下限値を33℃とする場合、先行湯張り温度は、給水温が5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃の何れの温度であっても、湯張り設定温度の下限値である33℃となる。
【0053】
〔別実施形態〕
(1)上記実施形態において、蓄熱完了状態は、貯湯タンク2の満蓄状態を意味するものとして説明したが、例えば、貯湯タンク2の蓄熱状態が所定の蓄熱状態(例えば、満蓄状態の蓄熱量の80%が蓄熱された状態)としても構わない。
【0054】
(2)風呂装置100は、
図3に示すように、貯湯タンク2に蓄熱される蓄熱水と浴槽Bや給湯利用箇所1へ供給される湯水とが異なるものであっても構わない。
即ち、
図3に示すように、貯湯タンク2の内部に貯湯タンク2の内部の蓄熱水と通流する湯水とを熱交換可能な第2熱交換器EX2が設けられ、給水流路R1と第2熱交換器EX2と吐出流路R2とが連通接続する構成を作用しても構わない。
【0055】
(3)上記実施形態では、熱源機として、ヒートポンプ装置HPのみを備える構成を示したが、当該熱源機としては、ヒートポンプ装置HP、燃料電池等の熱電併給装置、及び太陽熱温水装置の何れか一つ又は複数から構成しても構わない。
【0056】
尚、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明の風呂装置は、先行湯張り運転を実行する場合であっても、当該先行湯張り運転を実行後の浴槽の湯水温度を、所望の湯張り設定温度へ調整可能な風呂装置を提供するとして、有効に利用可能である。
【符号の説明】
【0058】
2 :貯湯タンク
50 :制御装置
100 :風呂装置
B :浴槽
HP :ヒートポンプ装置
ΔT1 :第1差分温度
ΔT2 :第2差分温度
Ta :満蓄温度
Th :先行湯張り判定温度
Ts :給水温
Vp :先行湯張り量
Vm :蓄熱槽の容積
Th :先行湯張り判定温度
Vn :浴槽の残り湯量
Vy :湯張り設定量
Tn :浴槽の残り湯の温度