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(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】P2024148225
(43)【公開日】2024-10-18
(54)【発明の名称】給水システム
(51)【国際特許分類】
E03C 1/044 20060101AFI20241010BHJP
E03C 1/05 20060101ALI20241010BHJP
E03C 1/042 20060101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
E03C1/044
E03C1/05
E03C1/042 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023061168
(22)【出願日】2023-04-05
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001461
【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】出雲 洋助
【テーマコード（参考）】
2D060
【Ｆターム（参考）】
2D060BB02
2D060BC02
2D060BC11
2D060BC12
2D060BE11
2D060BE15
2D060BF03
2D060CA04
2D060CA09
(57)【要約】
【課題】ユーザーが指定する温度の水を自動的に且つ迅速に供給することができる給水システムを提供することを目的とする。
【解決手段】給水システムは、冷温水を吐出する蛇口と、お湯を生成する給湯機と、給湯機と蛇口とを接続し、給湯機にて生成されたお湯が流れるお湯配管と、水道管と蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、お湯配管を流れるお湯の流量を調整する第１流量調整弁と、水配管を流れる水の流量を調整する第２流量調整弁と、給湯機の出口におけるお湯の温度である出口温度と蛇口の入口におけるお湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、第１流量調整弁及び第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】給水システムは、冷温水を吐出する蛇口と、お湯を生成する給湯機と、給湯機と蛇口とを接続し、給湯機にて生成されたお湯が流れるお湯配管と、水道管と蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、お湯配管を流れるお湯の流量を調整する第１流量調整弁と、水配管を流れる水の流量を調整する第２流量調整弁と、給湯機の出口におけるお湯の温度である出口温度と蛇口の入口におけるお湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、第１流量調整弁及び第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
冷温水を吐出する蛇口と、
お湯を生成する給湯機と、
前記給湯機と前記蛇口とを接続し、前記給湯機にて生成された前記お湯が流れるお湯配管と、
水道管と前記蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量を調整する第１流量調整弁と、
前記水配管を流れる前記水の流量を調整する第２流量調整弁と、
前記給湯機の出口における前記お湯の温度である出口温度と前記蛇口の入口における前記お湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える給水システム。
お湯を生成する給湯機と、
前記給湯機と前記蛇口とを接続し、前記給湯機にて生成された前記お湯が流れるお湯配管と、
水道管と前記蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量を調整する第１流量調整弁と、
前記水配管を流れる前記水の流量を調整する第２流量調整弁と、
前記給湯機の出口における前記お湯の温度である出口温度と前記蛇口の入口における前記お湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える給水システム。
【請求項2】
前記制御装置は、過去に測定された複数の前記出口温度及び複数の前記入口温度から前記温度差を予測する請求項１に記載の給水システム。
【請求項3】
前記制御装置は、
前記出口温度が第１温度以上であるか否かを判定し、
前記出口温度が前記第１温度以上である場合、第１給水処理を実施し、
前記出口温度が前記第１温度未満である場合、前記第１給水処理とは異なる第２給水処理又は第３給水処理を実施するものであり、
前記第１温度は、前記指定温度に前記温度差を加算したものである請求項１又は２に記載の給水システム。
前記出口温度が第１温度以上であるか否かを判定し、
前記出口温度が前記第１温度以上である場合、第１給水処理を実施し、
前記出口温度が前記第１温度未満である場合、前記第１給水処理とは異なる第２給水処理又は第３給水処理を実施するものであり、
前記第１温度は、前記指定温度に前記温度差を加算したものである請求項１又は２に記載の給水システム。
【請求項4】
前記制御装置は、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量の上限値が前記ユーザーによって指定される指定流量以上であるか否かを判定し、
前記上限値が前記指定流量以上である場合、前記第２給水処理を実施し、
前記上限値が前記指定流量未満である場合、前記第２給水処理とは異なる前記第３給水処理を実施する請求項３に記載の給水システム。
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量の上限値が前記ユーザーによって指定される指定流量以上であるか否かを判定し、
前記上限値が前記指定流量以上である場合、前記第２給水処理を実施し、
前記上限値が前記指定流量未満である場合、前記第２給水処理とは異なる前記第３給水処理を実施する請求項３に記載の給水システム。
【請求項5】
前記制御装置は、前記第１給水処理において、
前記お湯の流量を１としたときの、前記指定温度を満たす前記水の流量の比率を求め、
前記比率に基づき前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する請求項３に記載の給水システム。
前記お湯の流量を１としたときの、前記指定温度を満たす前記水の流量の比率を求め、
前記比率に基づき前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する請求項３に記載の給水システム。
【請求項6】
前記制御装置は、前記第２給水処理において、
前記出口温度が前記第１温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第１温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を開とし、前記第２流量調整弁を閉のままとする請求項４に記載の給水システム。
前記出口温度が前記第１温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第１温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を開とし、前記第２流量調整弁を閉のままとする請求項４に記載の給水システム。
【請求項7】
前記制御装置は、前記第３給水処理において、
前記出口温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第２温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を全開とし、前記指定流量に基づいて前記第２流量調整弁を制御する請求項４に記載の給水システム。
前記出口温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第２温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を全開とし、前記指定流量に基づいて前記第２流量調整弁を制御する請求項４に記載の給水システム。
【請求項8】
前記蛇口は、
前記ユーザーによって操作されるレバーと、
前記レバーの位置によって切替えられる切替スイッチと、を備え、
前記切替スイッチは、前記レバーの操作に応じた手動給水と、前記制御装置による自動給水とを切替えるものである請求項１又は２に記載の給水システム。
前記ユーザーによって操作されるレバーと、
前記レバーの位置によって切替えられる切替スイッチと、を備え、
前記切替スイッチは、前記レバーの操作に応じた手動給水と、前記制御装置による自動給水とを切替えるものである請求項１又は２に記載の給水システム。
【請求項9】
前記蛇口の吐出口からの垂直方向の距離を測定する測距センサと、
前記蛇口から吐出される前記冷温水の流量を測定する給水流量センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記測距センサ及び前記給水流量センサの測定結果に基づき、給水される容器を推定する請求項１又は２に記載の給水システム。
前記蛇口から吐出される前記冷温水の流量を測定する給水流量センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記測距センサ及び前記給水流量センサの測定結果に基づき、給水される容器を推定する請求項１又は２に記載の給水システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、冷温水を供給する給水システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、蛇口から自動的に給水を行うことができる給水システムが知られている。例えば、特許文献１には、水道の蛇口に着脱される蛇口ボディ部の水路を開閉する電磁給水弁と、水路における水の流量を検出する流量センサと、流量センサからの検出情報に基づいて電磁給水弁を制御する制御部とを備え、給水量を自動で制御する給水システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開昭６１－２８６６８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
また、蛇口から、水だけでなくお湯及び水とお湯を混合した温水を供給する給水システムも知られている。このような給水システムにおいて、温度に応じて予め決められた水とお湯の混合比率によってお湯と水を混合すると、水の温度又は外気温度の影響によってユーザーによって指定された温度の水を供給できない場合がある。また、蛇口に温度センサを設けて指定温度となるようフィードバック制御を行って混合比率を調整する場合は、ユーザーによって指定された温度の水を供給するまでに時間がかかり、無駄な排水が発生してしまうといった問題がある。
【0005】
本開示は、上記のような課題を解決するものであり、ユーザーが指定する温度の水を自動的に且つ迅速に供給することができる給水システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る給水システムは、冷温水を吐出する蛇口と、お湯を生成する給湯機と、給湯機と蛇口とを接続し、給湯機にて生成されたお湯が流れるお湯配管と、水道管と蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、お湯配管を流れるお湯の流量を調整する第１流量調整弁と、水配管を流れる水の流量を調整する第２流量調整弁と、給湯機の出口におけるお湯の温度である出口温度と蛇口の入口におけるお湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、第１流量調整弁及び第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本開示における給水システムによれば、給湯機の出口から蛇口の入口までのお湯の温度差及び指定温度に基づきお湯と水の流量を調整することで、ユーザーが指定する温度の水を自動的に且つ迅速に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施の形態１に係る給水システムの概略構成図である。
【図2】実施の形態１に係る蛇口の構造を説明する図である。
【図3】実施の形態１のレバーによる給水方法の切り替えを説明する図である。
【図4】実施の形態１に係る蛇口が備える切替スイッチの一例を示す図である。
【図5】実施の形態１に係る蛇口が備える切替スイッチの別の例を示す図である。
【図6】実施の形態１に係る給水システムの制御ブロック図である。
【図7】実施の形態１に係る給水システムによる自動給水の流れを示すフローチャートである。
【図8】実施の形態１における第１給水処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】実施の形態１における第２給水処理の流れを示すフローチャートである。
【図10】実施の形態１における第３給水処理の流れを示すフローチャートである。
【図11】実施の形態２に係る蛇口の構造を説明する図である。
【図12】実施の形態２に係る給水システムの制御ブロック図である。
【図13】ある容器における流量と水位の増加速度とを示す図である。
【図14】別の容器における流量と水位の増加速度とを示す図である。
【図15】容器内に内容物がある場合における流量と水位の増加速度とを示す図である。
【図16】変形例１に係る蛇口の構造を説明する図である。
【図17】変形例２に係る蛇口の構造を説明する図である。
【図18】変形例３に係る蛇口周辺の構成図である。
【図19】変形例４に係る給水システムの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示に係る給水システム１００の実施の形態を、図面を参照して説明する。各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係又は形状等が実際のものとは異なる場合がある。
【0010】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る給水システム１００の概略構成図である。図１に示すように、給水システム１００は、蛇口１と、お湯を生成する給湯機２と、給湯機２で生成されたお湯が流れるお湯配管３と、水が流れる水配管４と、制御装置５と、リモートコントローラ６と、を備える。また、給水システム１００は、お湯配管３に設けられた出口温度センサ３１、止水弁３２、入口温度センサ３３、及び第１流量調整弁３４と、水配管４に設けられた元栓４１、止水弁４２、水温度センサ４３、及び第２流量調整弁４４と、を備える。
図１は、実施の形態１に係る給水システム１００の概略構成図である。図１に示すように、給水システム１００は、蛇口１と、お湯を生成する給湯機２と、給湯機２で生成されたお湯が流れるお湯配管３と、水が流れる水配管４と、制御装置５と、リモートコントローラ６と、を備える。また、給水システム１００は、お湯配管３に設けられた出口温度センサ３１、止水弁３２、入口温度センサ３３、及び第１流量調整弁３４と、水配管４に設けられた元栓４１、止水弁４２、水温度センサ４３、及び第２流量調整弁４４と、を備える。
【0011】
蛇口１は、キッチン又は洗面台などに設置され、冷温水を供給するものである。なお、以降の説明において、給水システム１００に流れる水を区別するため、水配管４を流れる温度調整が行われていない水を「水」とし、給湯機２にて加熱され、お湯配管３を流れる水を「お湯」とする。また、蛇口１から吐出される、水、お湯、又は水とお湯の混合水を「冷温水」という。
【0012】
本実施の形態の蛇口１は、手動給水と自動給水とが可能となっている。手動給水は、ユーザーが蛇口１のレバー１２（図２）を手で操作することによって給水の開始と、停止と、給水温度及び給水流量の調整と、を行うものである。自動給水は、ユーザーが蛇口１のレバー１２を手で操作することなく、自動的に給水の開始と、停止と、給水温度及び給水流量の調整と、を行うものである。手動給水及び自動給水については、後ほど詳述する。
【0013】
給湯機２は、水配管４から供給される水を加熱して、お湯を生成し、生成したお湯をお湯配管３に供給する。給湯機２は、例えば水を加熱するヒートポンプユニットと、ヒートポンプユニットで加熱されたお湯を貯留する貯湯タンクとを備えたヒートポンプ式の給湯機である。なお、給湯機２の種類はヒートポンプ式に限定されるものではなく、電熱ヒータによって貯湯タンクの水を加熱する電熱ヒータ式の給湯機などであってもよい。
【0014】
お湯配管３は、給湯機２の出口と蛇口１の入口とを接続する配管である。出口温度センサ３１は、例えばサーミスタであり、お湯配管３の給湯機２側の端部に配置され、給湯機２にて生成されたお湯の温度を測定し、制御装置５に送信する。
【0015】
止水弁３２は、蛇口１が設けられたシンクの下に配置される開閉装置である。止水弁３２が開放されている場合、お湯配管３のお湯が蛇口１に供給され、止水弁３２が閉じられた場合、お湯配管３のお湯の蛇口１への供給が遮断される。止水弁３２は、ユーザーによって手動で開閉され、通常は開状態となっている。
【0016】
入口温度センサ３３は、例えばサーミスタであり、蛇口１が設けられたシンクの下であって、止水弁３２の下流に配置される。入口温度センサ３３は、蛇口１の入口におけるお湯の温度を測定し、制御装置５に送信する。以降の説明において、出口温度センサ３１で測定された温度を「出口温度Ｔｏｕｔ」とし、入口温度センサ３３によって測定された温度を「入口温度Ｔｉｎ」とする。
【0017】
第１流量調整弁３４は、例えば電磁弁であり、蛇口１が設けられたシンクの下であって、止水弁３２の下流に配置される。手動給水の場合、第１流量調整弁３４は全開とされる。自動給水の場合、制御装置５によって第１流量調整弁３４の開度又はＯＮ／ＯＦＦ時間が制御されることで、お湯配管３から蛇口１に供給されるお湯の流量が調整される。
【0018】
水配管４は、水道管と蛇口１の入口とを接続する配管である。元栓４１は、水配管４の水道管側の端部に配置される開閉装置である。元栓４１が開放されている場合、水道管の水が水配管４に供給され、元栓４１が閉じられた場合、水道管の水の水配管４への供給が遮断される。元栓４１は、ユーザーによって手動で開閉され、通常は開状態となっている。
【0019】
止水弁４２は、蛇口１が設けられたシンクの下に配置される開閉装置である。止水弁４２が開放されている場合、水配管４の水が蛇口１に供給され、止水弁４２が閉じられた場合、水配管４の水の蛇口１への供給が遮断される。止水弁４２は、ユーザーによって手動で開閉され、通常は開状態となっている。
【0020】
水温度センサ４３は、例えばサーミスタであり、蛇口１が設けられたシンクの下であって、止水弁４２の下流に配置される。水温度センサ４３は、蛇口１の入口における水の温度を測定し、制御装置５に送信する。以降の説明において、水温度センサ４３で測定された温度を「水温度Ｔｗ」とする。
【0021】
第２流量調整弁４４は、例えば電磁弁であり、蛇口１が設けられたシンクの下であって、止水弁４２の下流に配置される。手動給水の場合、第２流量調整弁４４は全開とされる。自動給水の場合、制御装置５によって第２流量調整弁４４の開度又はＯＮ／ＯＦＦ時間が制御されることで、水配管４から蛇口１に供給される水の流量が調整される。
【0022】
制御装置５は、給水システム１００が自動給水を行う場合の給水システム１００の動作を制御する。制御装置５は、例えばＣＰＵなどのプロセッサと、プロセッサで実行されるソフトウェア及び各種機器からの信号に含まれる命令又はデータを記憶するメモリとにより構成される。なお、制御装置５は、その機能を実現する回路デバイスのようなハードウェアにより構成されてもよい。
【0023】
リモートコントローラ６は、蛇口１の近傍の壁面等に設置され、給水システム１００の運転状態を表示する表示部と、給水システム１００が自動給水を行う場合のユーザーの操作を受け付ける操作部と、を備えている。ユーザーは、リモートコントローラ６を操作して、自動給水の場合の給水温度（℃）、給水量（ｍ３）及び給水流量（ｍ３／ｓｅｃ）を入力する。以降の説明において、ユーザーによって入力された自動給水の場合の給水温度を「指定温度Ｔｓ」とし、給水量を「指定水量Ｍｓ」とし、給水流量を「指定流量Ｑｓ」とする。リモートコントローラ６は、制御装置５と有線又は無線通信可能に接続されており、リモートコントローラ６に入力された指定温度Ｔｓ、指定水量Ｍｓ、及び指定流量Ｑｓなどの情報は、制御装置５に送信される。
【0024】
（蛇口１の構造）
続いて、本実施の形態１の給水システム１００における蛇口１の構造について説明する。図２は、実施の形態１に係る蛇口１の構造を説明する図である。本実施の形態における蛇口１は、シングルレバーの混合栓である。図２に示すように、蛇口１は、本体１１と、レバー１２とからなる。
続いて、本実施の形態１の給水システム１００における蛇口１の構造について説明する。図２は、実施の形態１に係る蛇口１の構造を説明する図である。本実施の形態における蛇口１は、シングルレバーの混合栓である。図２に示すように、蛇口１は、本体１１と、レバー１２とからなる。
【0025】
本体１１は、キッチンのシンク等に取り付けられている。本体１１の内部には、お湯配管３及び水配管４と接続され、手動給水の場合にお湯と水とを混合して給水温度と給水流量を調整するカートリッジ１１１が設けられている。自動給水の場合、カートリッジ１１１は全開とされ、お湯配管３及び水配管４から供給される冷温水をそのまま通過させる。また、本体１１には、水を吐出する吐出口１１２と、近接センサ１１３と、給水流量センサ１１４と、給水温度センサ１１５と、が設けられている。
【0026】
近接センサ１１３は、例えば赤外線センサであり、非接触で検出物体が近づいたことを検出する。近接センサ１１３の検出結果は、制御装置５に送信され、自動給水時の給水開始のトリガとして用いられる。図２において、近接センサ１１３は、蛇口１の吐出口１１２の近傍に設けられているが、シンクの足元などに設けられてもよい。又は、蛇口１の吐出口１１２の近傍と、シンクの足元との両方に設けられてもよい。近接センサ１１３の検出結果を自動給水時の給水開始のトリガとして用いることで、ユーザーがレバー１２に触れずに給水を開始できるため、手が汚れて物に触りたくない場合でも給水が可能となる。これにより、キッチンを清潔に保ち、手が濡れたままでもキッチンでの家事以外に従事することができる。
【0027】
給水流量センサ１１４は、蛇口１の吐出口１１２の直前に配置され、吐出口１１２から吐出される冷温水の流量を測定し、制御装置５に送信する。給水流量センサ１１４としては、超音波、電磁式、コリオリ式、熱式、カルマン渦式、羽根車式、浮き子式、又は差圧式のセンサが用いられる。
【0028】
給水温度センサ１１５は、例えばサーミスタであり、給水流量センサ１１４の近傍に設けられている。給水温度センサ１１５は、吐出口１１２から吐出される冷温水の温度を測定し、制御装置５に送信する。
【0029】
レバー１２は、本体１１の上部に設けられ、ユーザーによって上下方向及び本体１１の軸を中心とした周方向に動かすことができるよう構成される。レバー１２の内部には、レバー１２の上下方向の移動と連動して手動給水と自動給水とを切り替える切替スイッチ１２１が設けられている。図３は、実施の形態１のレバー１２による給水方法の切り替えを説明する図である。図３においてレバー１２が破線で示される位置にある場合を状態Ａ、実線で示される位置にある場合を状態Ｂ、一点鎖線で示される位置にある場合を状態Ｃとする。
【0030】
レバー１２が状態Ｂの場合は、手動給水の状態であって、且つ給水が停止された状態である。また、レバー１２が状態Ａの場合は、手動給水の状態であって、且つ給水が開始された状態である。状態Ａの場合は、レバー１２の動きとカートリッジ１１１とが連動して、手動によって給水流量及び給水温度が調整される。例えば、レバー１２の上方向への移動量に応じて、給水流量が変化する。具体的には、レバー１２を上に移動させるほど、給水流量が増加する。また、レバー１２を周方向に移動させることで、給水温度が調整される。
【0031】
レバー１２が状態Ｃの場合は、切替スイッチ１２１により自動給水に切替られた状態である。この場合は、近接センサ１１３によって物体（例えばユーザーの手）が近付いたことが検出された場合に、給水が開始され、ユーザーによって入力された指定温度Ｔｓの冷温水が、指定流量Ｑｓで、指定水量Ｍｓだけ供給される。この場合の、給水量、給水流量及び給水温度の調整は、制御装置５によって、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４が制御されることで実施される。
【0032】
図４は、実施の形態１に係る蛇口１が備える切替スイッチ１２１の一例を示す図である。切替スイッチ１２１は、例えばバネ式のスイッチである。この場合、レバー１２が状態Ｂの位置からさらに下方に移動されると、レバー１２を固定するレバー固定具１２０が切替スイッチ１２１のバネに接触する。そして、バネの反発力よりも強い力でレバー１２が下方に押されることで、切替スイッチ１２１の接点が切り替わる。これにより、蛇口１の給水方法が手動給水から自動給水に切り替わり、レバー１２は状態Ｃの位置に保持される。また、状態Ｃの位置にあるレバー１２をさらに下方に移動させることで、切替スイッチ１２１の接点が再び切り替わる。これにより、蛇口１の給水方法が自動給水から手動給水に切り替わり、レバー１２は状態Ｂの位置で保持される。
【0033】
図５は、実施の形態１に係る蛇口１が備える切替スイッチ１２１の別の例を示す図である。切替スイッチ１２１は、例えばトグルスイッチであってもよい。図５に示すように、レバー固定具１２０が、トグルスイッチの軸となる。この場合、レバー１２が状態Ｂの位置からさらに下方へ移動されると、レバー固定具１２０によって切替スイッチ１２１の接点が切り替わる。これにより、蛇口１の給水方法が手動給水から自動給水に切り替わり、レバー１２は状態Ｃの位置に保持される。また、状態Ｃの位置にあるレバー１２を上方に移動させることで、切替スイッチ１２１の接点が再び切り替わる。これにより、蛇口１の給水方法が自動給水から手動給水に切り替わり、レバー１２は状態Ｂの位置で保持される。また、図５の構成の場合、状態Ｂの位置にあるレバー１２が上方に移動された場合には、切替スイッチ１２１が機能しないよう構成される。
【0034】
なお、上記ではレバー１２を状態Ｂの位置から下方に移動させることで切替スイッチ１２１を切替える構成としたが、レバー１２を状態Ａの位置からさらに上方に移動させることで切替スイッチ１２１を切替える構成としてもよい。ただし、レバー１２を、蛇口１から水が出ない状態Ｂから状態Ｃに移動させて給水方法を切替えることで、手動給水と自動給水とを切り替える際に無駄な排水の発生を防ぐことができる。このように、本実施の形態では、レバー１２の操作によって簡単に手動給水と自動給水とを切替えることができ、操作性が向上する。
【0035】
（給水システムの動作）
続いて、給水システム１００の自動給水時の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る給水システム１００の制御ブロック図である。図６に示すように、制御装置５は、記憶部５１と、学習部５２と、給水制御部５３とを有する。記憶部５１は、例えば、ＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリ、ＲＡＭ等の揮発性の半導体メモリ、又はＨＤＤ等である。学習部５２及び給水制御部５３は、制御装置５のプロセッサがプログラムを実行することにより実現される機能部である。又は、学習部５２及び給水制御部５３の少なくとも何れかを、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの処理回路で実現してもよい。
続いて、給水システム１００の自動給水時の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る給水システム１００の制御ブロック図である。図６に示すように、制御装置５は、記憶部５１と、学習部５２と、給水制御部５３とを有する。記憶部５１は、例えば、ＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の不揮発性の半導体メモリ、ＲＡＭ等の揮発性の半導体メモリ、又はＨＤＤ等である。学習部５２及び給水制御部５３は、制御装置５のプロセッサがプログラムを実行することにより実現される機能部である。又は、学習部５２及び給水制御部５３の少なくとも何れかを、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの処理回路で実現してもよい。
【0036】
記憶部５１は、制御装置５が自動給水を実施する際に実行されるプログラム及びプログラムに用いられる情報を記憶する。例えば、記憶部５１は、ユーザーによってリモートコントローラ６を介して入力された指定温度Ｔｓ、指定水量Ｍｓ及び指定流量Ｑｓ、学習部５２によって学習された予測温度差ΔＴ、並びに閾値として用いられる各種温度などを記憶する。
【0037】
学習部５２は、給湯機２の出口におけるお湯の温度と、蛇口１の入口におけるお湯の温度との温度差を学習して予測温度差ΔＴを求め、記憶部５１に記憶する。詳しくは、学習部５２は、過去の自動給水時における出口温度Ｔｏｕｔと、入口温度Ｔｉｎとの温度差と、環境温度とを学習し、環境温度ごとの予測温度差ΔＴを求める。環境温度は、水温度Ｔｗ又は外気温度である。外気温度は、図示しない外部機器又は外気温度センサから取得される。学習部５２は、過去の自動給水時における環境温度ごとの温度差の平均値を環境温度ごとの予測温度差ΔＴとして記憶部５１に記憶する。また、学習部５２は、自動給水を行う度に環境温度ごとの温度差の平均値を求め、記憶部５１に記憶されている予測温度差ΔＴと新たに求めた平均値とを平均化することで、予測温度差ΔＴを更新する。
【0038】
給水制御部５３は、ユーザーにより入力された指定温度Ｔｓ及び指定水量Ｍｓの冷温水を、指定流量Ｑｓで供給するために、第１流量調整弁３４、第２流量調整弁４４及び給湯機２を制御する。給水制御部５３は、指定温度Ｔｓ、指定水量Ｍｓ及び指定流量Ｑｓ、並びに各温度センサ及び給水流量センサ１１４の測定結果に基づき、お湯及び水の流量を決定し、第１流量調整弁３４、第２流量調整弁４４及び給湯機２を制御する。
【0039】
図７は、実施の形態１に係る給水システム１００による自動給水の流れを示すフローチャートである。まず、制御装置５の給水制御部５３は、給水方法が自動給水であるか否かを判断する（Ｓ１）。給水方法が自動給水であるか否かは、切替スイッチ１２１の状態によって判断される。
【0040】
自動給水でない場合は（Ｓ１：ＮＯ）、自動給水に切り替えられるまで待機する。この場合、レバー１２の操作に基づく手動給水が行われ、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４は全開とされる。一方、自動給水に切り替えられた場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を全閉とし、記憶部５１から予測温度差ΔＴを取得する（Ｓ２）。詳しくは、給水制御部５３は、水温度センサ４３で測定された水温度Ｔｗ又は外気温度を環境温度として取得し、環境温度に対応する予測温度差ΔＴを記憶部５１から読み出す。
【0041】
そして、給水制御部５３は、出口温度センサ３１で測定された給湯機２の出口におけるお湯の出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１以上であるか否かを判断する（Ｓ３）。第１温度Ｔ１は、指定温度Ｔｓに予測温度差ΔＴを加算した温度である。そして、お湯の出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１以上である場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、第１給水処理を行う（Ｓ４）。
【0042】
図８は、実施の形態１における第１給水処理の流れを示すフローチャートである。第１給水処理において、給水制御部５３は、水配管４を流れる水の流量係数αを算出する（Ｓ４１）。水の流量係数αは、お湯配管３を流れるお湯の流量を１としたときの、指定温度Ｔｓを満たす水配管４を流れる水の流量の比率であり、下記の式（１）で表される。なお、式（１）において、Ｔｏｕｔは出口温度センサ３１で測定された給湯機２の出口におけるお湯の出口温度であり、Ｔｓは指定温度であり、Ｔｗは水温度センサ４３によって測定された水配管４を流れる水の温度であり、ΔＴは予測温度差である。
α＝（Ｔｏｕｔ－（Ｔｓ＋ΔＴ））／（Ｔｓ－Ｔｗ）・・・（１）
α＝（Ｔｏｕｔ－（Ｔｓ＋ΔＴ））／（Ｔｓ－Ｔｗ）・・・（１）
【0043】
そして、給水制御部５３は水の流量係数αを用いて、お湯配管３を流れるお湯の流量Ｑｈと、水配管４を流れる水の流量Ｑｗとを算出する（Ｓ４２）。お湯の流量Ｑｈは下記の式（２）から求められ、水の流量Ｑｗは下記の式（３）から求められる。なお、式（２）において、Ｑｓは指定流量である。
Ｑｈ＝Ｑｓ／（１＋α）・・・（２）
Ｑｗ＝Ｑｈ×α ・・・（３）
Ｑｈ＝Ｑｓ／（１＋α）・・・（２）
Ｑｗ＝Ｑｈ×α ・・・（３）
【0044】
そして、給水制御部５３は、給水を開始するか否かを判断する（Ｓ４３）。給水制御部５３は、近接センサ１１３によって物体の接近が検出された場合に、給水を開始すると判断する。給水を開始しない場合は（Ｓ４３：ＮＯ）、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を閉じたまま待機する。そして、給水の開始が指示された場合は（Ｓ４３：ＹＥＳ）、求められた流量Ｑｈ及びＱｗのお湯と水が流れるよう第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を制御する（Ｓ４４）。なお、このとき、指定温度Ｔｓが６０℃以上の場合は、給水制御部５３は、まず第２流量調整弁４４を開いてから第１流量調整弁３４を開くように制御する。これにより、給水温度が高温になる速度が緩やかになり、意図せず高温の水が蛇口１から吐出されることを抑制することができる。
【0045】
上記のように、給湯機２の出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１以上の場合は、第１給水処理において、お湯と水の流量をそれぞれ求めて第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４が制御される。これにより、給湯機２の出口から蛇口１の入口までの間にお湯の温度が低下した場合も、指定流量Ｑｓ及び指定温度Ｔｓを満たす給水を行うことができる。
【0046】
図７に戻って、出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１未満の場合（Ｓ３：ＮＯ）、給水制御部５３は、給湯機２から供給可能なお湯の流量の上限値Ｑｍａｘが、ユーザーによって入力された指定流量Ｑｓ以上であるか否かを判断する（Ｓ５）。給湯機２から供給可能なお湯の流量の上限値Ｑｍａｘは、給湯機２及びお湯配管３の仕様により予め決められた値であり、記憶部５１に記憶されている。お湯の流量の上限値Ｑｍａｘが指定流量Ｑｓ以上である場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、第２給水処理を行う（Ｓ６）。
【0047】
図９は、実施の形態１における第２給水処理の流れを示すフローチャートである。第２給水処理において、給水制御部５３は、給湯機２においてお湯の沸き上げを行う（Ｓ６１）。例えば、給湯機２がヒートポンプ式の給湯機である場合、給水制御部５３は、ヒートポンプユニットの圧縮機を駆動させ、貯湯タンク内のお湯の温度を上昇させる。そして、給水制御部５３は、給湯機２の出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１以上となったか否かを判断する（Ｓ６２）。
【0048】
給水制御部５３は、出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１以上となるまで給湯機２の沸き上げを行う。そして、出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１以上となった場合（Ｓ６２：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、給水を開始するか否かを判断する（Ｓ６３）。給水制御部５３は、近接センサ１１３によって物体の接近が検出された場合に、給水を開始すると判断する。
【0049】
給水を開始しない場合は（Ｓ６３：ＮＯ）、出口温度Ｔｏｕｔを第１温度Ｔ１以上に維持しつつ、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を閉じたまま待機する。そして、給水の開始が指示された場合（Ｓ６３：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、第１流量調整弁３４を制御する（Ｓ６４）。このとき、第２流量調整弁４４は閉じたままとされる。また、第１流量調整弁３４は、指定流量Ｑｓのお湯が流れるように、開度又はＯＮ／ＯＦＦ時間が制御される。
【0050】
上記のように、給湯機２の出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１未満であって、お湯の流量の上限値Ｑｍａｘが指定流量Ｑｓ以上の場合は、第２給水処理において、給湯機２を制御してお湯の温度を第１温度Ｔ１まで上昇させた上で、お湯のみが供給される。これにより、給湯機２の出口から蛇口１の入口までの間にお湯の温度が低下した場合も、指定流量Ｑｓ及び指定温度Ｔｓを満たす給水を行うことができる。
【0051】
図７に戻って、出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１未満の場合であって（Ｓ３：ＮＯ）、且つお湯の流量の上限値Ｑｍａｘが指定流量Ｑｓ未満である場合（Ｓ５：ＮＯ）、給水制御部５３は、第３給水処理を行う（Ｓ７）。
【0052】
図１０は、実施の形態１における第３給水処理の流れを示すフローチャートである。第３給水処理において、給水制御部５３は、給湯機２においてお湯の沸き上げを行う（Ｓ７１）。例えば、給湯機２がヒートポンプ式の給湯機である場合、給水制御部５３は、ヒートポンプユニットの圧縮機を駆動させ、貯湯タンク内のお湯の温度を上昇させる。そして、給水制御部５３は、給湯機２の出口温度Ｔｏｕｔが第２温度Ｔ２以上であるか否かを判断する（Ｓ７２）。第２温度Ｔ２は、第１温度Ｔ１より高い温度であり、下記の式（４）から求められる。
Ｔ２＝（Ｑｓ×Ｔｓ－（Ｑｓ－Ｑｍａｘ）×Ｔｗ）／Ｑｍａｘ＋ΔＴ・・・（４）
Ｔ２＝（Ｑｓ×Ｔｓ－（Ｑｓ－Ｑｍａｘ）×Ｔｗ）／Ｑｍａｘ＋ΔＴ・・・（４）
【0053】
給水制御部５３は、出口温度Ｔｏｕｔが第２温度Ｔ２以上となるまで給湯機２の沸き上げを行う。そして、出口温度Ｔｏｕｔが第２温度Ｔ２以上となった場合（Ｓ７２：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、給水を開始するか否かを判断する（Ｓ７３）。給水制御部５３は、近接センサ１１３によって物体の接近が検出された場合に、給水を開始すると判断する。
【0054】
給水を開始しない場合は（Ｓ７３：ＮＯ）、出口温度Ｔｏｕｔを維持しつつ、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を閉じたまま待機する。そして、給水の開始が指示された場合（Ｓ７３：ＹＥＳ）、給水制御部５３は、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を制御する（Ｓ７４）。このとき、給水制御部５３は、第１流量調整弁３４を全開とし、水の流量がＱｓ－Ｑｍａｘとなるよう第２流量調整弁４４の開度又はＯＮ／ＯＦＦ時間が制御される。
【0055】
上記のように、給湯機２の出口温度Ｔｏｕｔが第１温度Ｔ１未満であって、お湯の流量が指定流量Ｑｓに満たない場合は、第３給水処理において、給湯機２を制御してお湯の第２温度Ｔ２まで上昇させた上で、お湯と水とを混合させて供給する。これにより、給湯機２の出口から蛇口１の入口までの間にお湯の温度が低下した場合であって、お湯の流量が足らない場合も、指定流量Ｑｓ及び指定温度Ｔｓを満たす給水を行うことができる。
【0056】
なお、第２給水処理及び第３給水処理を行う場合、ユーザーが所望する温度のお湯が作れるまでの時間をリモートコントローラ６の表示部等に表示し、お湯が作られたタイミングを表示又は音声で通知してもよい。
【0057】
図７に戻って、第１～第３給水処理による給水が開始されると、学習部５２は、お湯の出口温度Ｔｏｕｔと、入口温度Ｔｉｎと、環境温度（水温度Ｔｗ又は外気温度）とを複数回取得し、環境温度ごとの出口温度Ｔｏｕｔと入口温度Ｔｉｎとの差を学習する（Ｓ８）。ここで学習された温度差が、予測温度差ΔＴとして記憶部５１に記憶される。又は、ここで学習された温度差と、記憶部５１に記憶された予測温度差ΔＴとに基づき、予測温度差ΔＴが更新される。
【0058】
また、給水制御部５３は、蛇口１に設けられた給水温度センサ１１５により測定された給水温度Ｔｅと、指定温度Ｔｓとの差に基づき、第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４をフィードバック制御する（Ｓ９）。具体的には、給水温度センサ１１５により測定された給水温度Ｔｅが指定温度Ｔｓよりも低い場合は、お湯の割合が増えるように第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を制御する。また、給水温度センサ１１５により測定された給水温度Ｔｅが指定温度Ｔｓよりも高い場合は、水の割合が増えるように第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を制御する。
【0059】
そして、給水制御部５３は、蛇口１から吐出された給水量Ｍｅが指定水量Ｍｓ以上となったか否かを判断する（Ｓ１０）。蛇口１から吐出された給水量Ｍｅは、蛇口１に設けられた給水流量センサ１１４の測定結果と、給水開始からの給水時間によって求められる。蛇口１から吐出された給水量Ｍｅが指定水量Ｍｓ未満の場合は（Ｓ１０：ＮＯ）、給水を継続する。一方、蛇口１から吐出された給水量Ｍｅが指定水量Ｍｓ以上となった場合は（Ｓ１０：ＹＥＳ）、給水を停止する（Ｓ１１）。ここでは、給水制御部５３は、開となっている第１流量調整弁３４及び第２流量調整弁４４を閉じる。これにより、指定流量Ｑｓ及び指定温度Ｔｓを満たす指定水量Ｍｓの給水を自動的に行うことができる。
【0060】
以上のように、本実施の形態の給水システム１００によると、ユーザーが指定する流量及び温度の水を自動的に供給することができる。また、給湯機２から蛇口１までのお湯の温度低下を示す予測温度差ΔＴを予測し、予測温度差ΔＴを踏まえた温度制御を行うことで、ユーザーが指定する温度の冷温水を迅速に供給することができる。また、給湯機２の出口における出口温度Ｔｏｕｔ、指定温度Ｔｓ、及び指定流量Ｑｓに基づいて、給湯機２の沸き上げの有無及び沸き上げ温度を判断することで、給湯機２を効率よく運転することができる。
【0061】
実施の形態２．
実施の形態２について説明する。実施の形態２の給水システム１００Ａは、蛇口１Ａが測距センサ１１６を備える点において、実施の形態１と相違する。実施の形態２に係る給水システム１００Ａのその他の構成は実施の形態１と同じである。以下、実施の形態１と構成の異なる点について説明し、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。
実施の形態２について説明する。実施の形態２の給水システム１００Ａは、蛇口１Ａが測距センサ１１６を備える点において、実施の形態１と相違する。実施の形態２に係る給水システム１００Ａのその他の構成は実施の形態１と同じである。以下、実施の形態１と構成の異なる点について説明し、実施の形態１と同様の構成については説明を省略する。
【0062】
図１１は、実施の形態２に係る蛇口１Ａの構造を説明する図である。図１１に示すように、本実施の形態の蛇口１Ａの吐出口１１２の近傍には、非接触で垂直方向の距離を計測する測距センサ１１６が設けられている。測距センサ１１６としては、超音波式、電波式、レーザー式、放射線式又は光学式のセンサが用いられる。測距センサ１１６は、吐出口１１２から供給される冷温水を溜める容器の水面までの距離を測定する。測距センサ１１６によって測定された距離は、制御装置５に送信される。
【0063】
図１２は、実施の形態２に係る給水システム１００Ａの制御ブロック図である。図１２に示すように、本実施の形態の制御装置５Ａは、記憶部５１と、学習部５２と、給水制御部５３と、に加え、容器推定部５４を有する。容器推定部５４は、制御装置５Ａのプロセッサがプログラムを実行することにより実現される機能部である。又は、容器推定部５４を、ＡＳＩＣ又はＦＰＧＡなどの処理回路で実現してもよい。
【0064】
容器推定部５４は、測距センサ１１６の測定結果及び給水流量センサ１１４の測定結果に基づき、蛇口１から給水されている容器を推定する。同じ容器において、給水流量が一定の場合、水位ｈの増加速度は、容器の断面積によって決まる。断面積が小さければ、水位ｈの増加速度は大きくなり、断面積が大きくなると水位ｈの増加速度は小さくなる。図１３は、ある容器Ｃ１における流量と水位の増加速度とを示す図である。図１３の例では、容器Ｃ１の領域Ａ１の断面積は、領域Ａ２及びＡ３の断面積より大きいため、容器Ｃ１の領域Ａ１における水位ｈの増加速度は領域Ａ２及びＡ３の水位ｈの増加速度よりも小さくなっている。
【0065】
同じ容器が、同じ傾きで配置されている場合、水位ｈの増加速度は同じになる。また、所定の水位まで水を溜めるのに必要な時間は流量Ｑに比例する。図１３に示すように、流量２Ｑの場合、流量Ｑの場合と比べて同じ水位まで水を溜めるのに必要な時間は２倍となる。
【0066】
また、容器の形状が異なると水位ｈの上昇傾向は異なる。図１４は、別の容器における流量と水位の増加速度とを示す図である。図１４に示すように、容器Ｃ２の水位ｈの上昇傾向は、図１３に示す容器Ｃ１の水位ｈの上昇傾向と異なる。そのため、容器推定部５４は、給水流量センサ１１４により測定された流量Ｑと、測距センサ１１６により測定された水位ｈとから増加速度を求め、増加速度の傾向に基づき容器を推定する。具体的には、記憶部５１には、容器ごとの基準流量Ｑｂにおける増加速度が予め記憶されている。そして、容器推定部５４は、給水の際に給水流量センサ１１４によって測定された流量Ｑｅと、測距センサ１１６で測定された水面までの距離の変化と、を用いて基準流量Ｑｂにおける増加速度を算出する。そして、容器推定部５４は、記憶部５１に記憶される増加速度のうち、算出された増加速度と同じ増加速度を有する容器を、給水している容器であると推定する。
【0067】
容器が推定することができれば、その容器の水位ｈにおいてどれだけの水が入っているかを推定することができる。そのため、例えば米をといだあとにとぎ汁が残った状態からでも追加で必要な給水量を推定することができる。図１５は、容器内に内容物がある場合における流量と水位の増加速度とを示す図である。図１５に示すように、容器Ｃ２に内容物が収容された状態から給水が開始された場合も、その後の領域Ａ３における水位ｈの増加速度に基づき、容器推定部５４は、容器Ｃ２を推定することができる。そして、容器Ｃ２が推定されることで、測距センサ１１６で測定された距離から求められる水位ｈに基づいて現在の容器Ｃ２内に収容された水の量を推定することができる。
【0068】
また、容器推定部５４は、水位ｈが一定時間上昇しなくなった位置を容器の縁として推定してもよい。容器の縁を推定することで、測距センサ１１６で測定された距離から求められる水位ｈに基づいて、容器から水があふれているか否かを判定することができる。そして、容器から水があふれているにもかかわらず、ユーザーが吐出口１１２からの給水を停止しない場合、リモートコントローラ６から表示又は音声で警告したり、自動で止水したりしてもよい。
【0069】
以上のように、本実施の形態の給水システム１００Ａによると、ユーザーが指定する流量及び温度の水を迅速に供給することに加え、容器を自動的に推定し、容器の容量に応じた給水を行うことができる。
【0070】
以上が実施の形態の説明であるが、上記の実施の形態は変形及び組み合わせることが可能である。図１６は、変形例１に係る蛇口１Ｂの構造を説明する図である。図１６に示すように、蛇口１Ｂは、本体１１の下部に給水流量センサ１１４及び給水温度センサ１１５を備えてもよい。図１７は、変形例２に係る蛇口１Ｃの構造を説明する図である。図１７に示すように、蛇口１Ｃは、本体１１の下部にレバー１２を備えてもよい。
【0071】
また、給水システム１００は、音声に応じて自動給水の際の給水を開始及び停止してもよい。図１８は、変形例３に係る蛇口１周辺の構成図である。図１８に示すように、蛇口１の周囲の壁面に配置したリモートコントローラ６Ａに、操作表示部６０と、スピーカー６１と、マイク６２とを備えてもよい。この場合、ユーザーが音声で給水の開始及び停止を指示すると、マイク６２にて音声を検出し、制御装置５に指示信号を送信する。制御装置５は、マイク６２から送信された指示信号に基づいて、自動給水の際の給水の開始及び停止を行う。これにより子育て又は介護などで手が離せない状況においても、所望の温度の冷温水を得ることができる。なお、操作表示部６０、スピーカー６１、及びマイク６２は、リモートコントローラ６Ａに内蔵されるものに限定されず、外付けの機器として制御装置５と通信可能に接続されてもよい。
【0072】
さらに、給水システム１００は、外部機器からの指示信号に応じて自動給水の際の給水を開始及び停止してもよい。図１９は、変形例４に係る給水システム１００Ｂの概略構成図である。図１９に示すように、制御装置５は、インターネットなどのネットワーク２００を介して外部機器３００と通信を行う通信部５５を有してもよい。そして、蛇口１から離れた場所にいるユーザーが、スマートフォン又はスマートウォッチなどの外部機器３００からネットワーク２００を介して制御装置５に給水開始及び停止の指示を行ってもよい。この場合、給水制御部５３は、近接センサ１１３の検出結果ではなく、外部機器３００からの指示信号を給水開始のトリガとする。これにより、ユーザーが蛇口１の位置まで移動することなく、冷温水の供給を受けることができる。また、この場合は、給水開始前に、外部機器３００のスピーカーから水又はお湯が出るタイミングをユーザーに知らせてもよい。
【0073】
また、上記実施の形態においては、学習部５２は、過去の自動給水時における出口温度Ｔｏｕｔと、入口温度Ｔｉｎとの温度差と、環境温度とを学習し、環境温度ごとの予測温度差ΔＴを求めることとしたが、予測温度差ΔＴの学習はこれに限定されるものではない。ここで、配管を流れる水の熱漏洩量ｑは、下記の式（５）から求められる。
ｑ＝（Ｔａ－Ｔｂ）／[｛１／（ｈ１×Ａ）｝＋｛Ｌ／（Ｋ×Ａ）｝＋｛１／（ｈ２×Ａ）｝]・・・（５）
ｑ＝（Ｔａ－Ｔｂ）／[｛１／（ｈ１×Ａ）｝＋｛Ｌ／（Ｋ×Ａ）｝＋｛１／（ｈ２×Ａ）｝]・・・（５）
【0074】
式（５）のＴａは配管を流れる水の温度であり、Ｔｂは配管の外（空気又は断熱材）の環境温度であり、Ｌは配管の厚みであり、Ａは配管の流路の表面積である。また、Ｋは配管の熱伝導率であり、ｈ１は水の熱伝達率であり、ｈ２は配管の外の熱伝達率である。式（５）におけるＬ、Ａ及びＫは配管の仕様により一義的に決まるものであるが、Ｔａ、Ｔｂ、ｈ１及びｈ２は状況に応じて変化し、これらの変化により熱漏洩量ｑも変化する。
【0075】
水の熱伝達率ｈ１は、水が自然対流している場合は（２．８～５．８）×１０２［Ｗ／ｍ２・Ｋ］であり、水が強制対流されている場合は（２．８～５．８）×１０３［Ｗ／ｍ２・Ｋ］となる。すなわち、水の熱伝達率ｈ１は、配管を流れる水の速度によって異なる。配管を流れる水の速度は、水の流量及び配管径から求められる。そこで、学習部５２において、環境温度に加えて、又は環境温度に替えて、お湯配管３を流れるお湯の流量Ｑｈを学習して予測温度差ΔＴを求めてもよい。
【0076】
この場合は、お湯配管３に流量センサを設け、お湯配管３を流れるお湯の流量Ｑｈを測定して制御装置５に送信する。学習部５２は、過去の自動給水時における環境温度とお湯の流量Ｑｈの組み合わせごとの温度差の平均値を環境温度とお湯の流量Ｑｈの組み合わせごとの予測温度差ΔＴとして記憶部５１に記憶し、更新する。そして、給水制御部５３は、環境温度及びお湯の流量Ｑｈを取得し、この組み合わせに対応する予測温度差ΔＴを記憶部５１から読み出して自動給水時の制御を行う。又は、学習部５２は、実施の形態１と同様に環境温度ごとの予測温度差ΔＴを学習し、給水制御部５３においてお湯の流量Ｑｈに応じて予測温度差ΔＴを補正してもよい。
【0077】
また、自動給水の際の指定温度Ｔｓ、指定流量Ｑｓ、及び指定水量Ｍｓは、ユーザーによって入力されるものに限定されない。例えば、制御装置５は、通信部５５を介してクラウド等の外部情報網にアクセスし、外部情報網から指定温度Ｔｓ、指定流量Ｑｓ及び指定水量Ｍｓを取得して、記憶部５１に記憶してもよい。これによりインターネット又はクラウド上の情報をもとに調理等に適切な温度及び量の冷温水を得ることができる。また、ユーザーが調理したい分量（人数）を入力することで、インターネット等で得た調理に適切な水の量と人数の関係からユーザーに必要な水量を計算してユーザーに提案してもよい。
【0078】
さらに、上記実施の形態では、給水流量センサ１１４の測定結果は、自動給水時の給水量Ｍｅの判断及び容器の推定に用いられるものとしたが、これらに限定されるものではない。例えば、給水流量センサ１１４において、手動給水の場合も自動給水の場合も、常時吐出する冷温水の量を測定し、記憶部５１に記憶し、リモートコントローラ６に表示してもよい。これにより、１日又は１ヶ月など、一定の期間での水の使用量を把握することができ、ユーザーが使用料を減らすように意識することで、節水効果を得られる。
【0079】
以下、本開示の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【0080】
（付記１）
冷温水を吐出する蛇口と、
お湯を生成する給湯機と、
前記給湯機と前記蛇口とを接続し、前記給湯機にて生成された前記お湯が流れるお湯配管と、
水道管と前記蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量を調整する第１流量調整弁と、
前記水配管を流れる前記水の流量を調整する第２流量調整弁と、
前記給湯機の出口における前記お湯の温度である出口温度と前記蛇口の入口における前記お湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える給水システム。
（付記２）
前記制御装置は、過去に測定された複数の前記出口温度及び複数の前記入口温度から前記温度差を予測する付記１に記載の給水システム。
（付記３）
前記制御装置は、
前記出口温度が第１温度以上であるか否かを判定し、
前記出口温度が前記第１温度以上である場合、第１給水処理を実施し、
前記出口温度が前記第１温度未満である場合、前記第１給水処理とは異なる第２給水処理又は第３給水処理を実施するものであり、
前記第１温度は、前記指定温度に前記温度差を加算したものである付記１又は２に記載の給水システム。
（付記４）
前記制御装置は、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量の上限値が前記ユーザーによって指定される指定流量以上であるか否かを判定し、
前記上限値が前記指定流量以上である場合、前記第２給水処理を実施し、
前記上限値が前記指定流量未満である場合、前記第２給水処理とは異なる前記第３給水処理を実施する付記３に記載の給水システム。
（付記５）
前記制御装置は、前記第１給水処理において、
前記お湯の流量を１としたときの、前記指定温度を満たす前記水の流量の比率を求め、
前記比率に基づき前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する付記３又は４に記載の給水システム。
（付記６）
前記制御装置は、前記第２給水処理において、
前記出口温度が前記第１温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第１温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を開とし、前記第２流量調整弁を閉のままとする付記３～５の何れか一つに記載の給水システム。
（付記７）
前記制御装置は、前記第３給水処理において、
前記出口温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第２温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を全開とし、前記指定流量に基づいて前記第２流量調整弁を制御する付記３～６の何れか一つに記載の給水システム。
（付記８）
前記蛇口は、
前記ユーザーによって操作されるレバーと、
前記レバーの位置によって切替えられる切替スイッチと、を備え、
前記切替スイッチは、前記レバーの操作に応じた手動給水と、前記制御装置による自動給水とを切替えるものである付記１～７の何れか一つに記載の給水システム。
（付記９）
前記蛇口の吐出口からの垂直方向の距離を測定する測距センサと、
前記蛇口から吐出される前記冷温水の流量を測定する給水流量センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記測距センサ及び前記給水流量センサの測定結果に基づき、給水される容器を推定する付記１～８の何れか一つに記載の給水システム。
冷温水を吐出する蛇口と、
お湯を生成する給湯機と、
前記給湯機と前記蛇口とを接続し、前記給湯機にて生成された前記お湯が流れるお湯配管と、
水道管と前記蛇口とを接続し、水が流れる水配管と、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量を調整する第１流量調整弁と、
前記水配管を流れる前記水の流量を調整する第２流量調整弁と、
前記給湯機の出口における前記お湯の温度である出口温度と前記蛇口の入口における前記お湯の温度である入口温度との温度差、及びユーザーにより指定された指定温度に基づき、前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する制御装置と、を備える給水システム。
（付記２）
前記制御装置は、過去に測定された複数の前記出口温度及び複数の前記入口温度から前記温度差を予測する付記１に記載の給水システム。
（付記３）
前記制御装置は、
前記出口温度が第１温度以上であるか否かを判定し、
前記出口温度が前記第１温度以上である場合、第１給水処理を実施し、
前記出口温度が前記第１温度未満である場合、前記第１給水処理とは異なる第２給水処理又は第３給水処理を実施するものであり、
前記第１温度は、前記指定温度に前記温度差を加算したものである付記１又は２に記載の給水システム。
（付記４）
前記制御装置は、
前記お湯配管を流れる前記お湯の流量の上限値が前記ユーザーによって指定される指定流量以上であるか否かを判定し、
前記上限値が前記指定流量以上である場合、前記第２給水処理を実施し、
前記上限値が前記指定流量未満である場合、前記第２給水処理とは異なる前記第３給水処理を実施する付記３に記載の給水システム。
（付記５）
前記制御装置は、前記第１給水処理において、
前記お湯の流量を１としたときの、前記指定温度を満たす前記水の流量の比率を求め、
前記比率に基づき前記第１流量調整弁及び前記第２流量調整弁を制御する付記３又は４に記載の給水システム。
（付記６）
前記制御装置は、前記第２給水処理において、
前記出口温度が前記第１温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第１温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を開とし、前記第２流量調整弁を閉のままとする付記３～５の何れか一つに記載の給水システム。
（付記７）
前記制御装置は、前記第３給水処理において、
前記出口温度が前記第１温度よりも高い第２温度以上となるまで前記給湯機の沸き上げを行い、
前記出口温度が前記第２温度以上となった場合に、前記第１流量調整弁を全開とし、前記指定流量に基づいて前記第２流量調整弁を制御する付記３～６の何れか一つに記載の給水システム。
（付記８）
前記蛇口は、
前記ユーザーによって操作されるレバーと、
前記レバーの位置によって切替えられる切替スイッチと、を備え、
前記切替スイッチは、前記レバーの操作に応じた手動給水と、前記制御装置による自動給水とを切替えるものである付記１～７の何れか一つに記載の給水システム。
（付記９）
前記蛇口の吐出口からの垂直方向の距離を測定する測距センサと、
前記蛇口から吐出される前記冷温水の流量を測定する給水流量センサと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記測距センサ及び前記給水流量センサの測定結果に基づき、給水される容器を推定する付記１～８の何れか一つに記載の給水システム。
【符号の説明】
【0081】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ 蛇口、２ 給湯機、３ お湯配管、４ 水配管、５、５Ａ 制御装置、６、６Ａ リモートコントローラ、１１ 本体、１２ レバー、３１ 出口温度センサ、３２ 止水弁、３３ 入口温度センサ、３４ 第１流量調整弁、４１ 元栓、４２ 止水弁、４３ 水温度センサ、４４ 第２流量調整弁、５１ 記憶部、５２ 学習部、５３ 給水制御部、５４ 容器推定部、５５ 通信部、６０ 操作表示部、６１ スピーカー、６２ マイク、１００、１００Ａ、１００Ｂ 給水システム、１１１ カートリッジ、１１２ 吐出口、１１３ 近接センサ、１１４ 給水流量センサ、１１５ 給水温度センサ、１１６ 測距センサ、１２０ レバー固定具、１２１ 切替スイッチ、２００ ネットワーク、３００ 外部機器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】