(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】P2024029246
(43)【公開日】2024-03-05
(54)【発明の名称】注水方法、注水システムおよび給湯装置
(51)【国際特許分類】
F24H 15/196 20220101AFI20240227BHJP
F24H 15/246 20220101ALI20240227BHJP
F24H 15/335 20220101ALI20240227BHJP
F24H 15/395 20220101ALI20240227BHJP
F24H 9/16 20220101ALI20240227BHJP
F24H 15/238 20220101ALI20240227BHJP
【FI】
F24H15/196 301H
F24H15/196 301X
F24H15/246
F24H15/335
F24H15/395
F24H9/16 A
F24H15/196 301G
F24H15/238
【審査請求】有
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2024004708
(22)【出願日】2024-01-16
(62)【分割の表示】P 2022069801の分割
【原出願日】2018-05-25
(31)【優先権主張番号】P 2017104418
(32)【優先日】2017-05-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000170130
【氏名又は名称】パーパス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100083725
【弁理士】
【氏名又は名称】畝本 正一
(74)【代理人】
【識別番号】100140349
【弁理士】
【氏名又は名称】畝本 継立
(74)【代理人】
【識別番号】100153305
【弁理士】
【氏名又は名称】畝本 卓弥
(74)【代理人】
【識別番号】100206933
【弁理士】
【氏名又は名称】沖田 正樹
(72)【発明者】
【氏名】足利 誠
(72)【発明者】
【氏名】望月 融
(72)【発明者】
【氏名】芳野 茂
(72)【発明者】
【氏名】小林 雅彦
(57)【要約】
【課題】ドレン排出後の注水を以てドレン残留を判定し、ユーザーにドレン排出を促すことにある。
【解決手段】熱交換で生じるドレン(D)を溜めるドレンタンク(10)のドレン排出を併用する注水方法である。浴槽(14)の排水タイミング、またはドレンタンクのドレンが基準レベルを超えかつ浴槽水のポンプ循環で水流発生がないタイミングで、ドレンタンクからドレンを浴槽に排出し、ドレンの排出後、浴槽に注水し、浴槽に一定量の注水の後、浴槽の循環口の一部または全部が水没したか否かを判定し、一定量の注水で浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、浴槽への注水を継続して設定水位まで浴槽に注水し設定温度に沸き上げる。
【選択図】
図7
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱交換で生じるドレンを溜めるドレンタンクのドレン排出を併用する注水方法であって、
浴槽の排水タイミング、または前記ドレンタンクのドレンが基準レベルを超えかつ浴槽水のポンプ循環で水流発生がないタイミングで、前記ドレンタンクから前記ドレンを前記浴槽に排出する工程と、
前記ドレンの排出後、前記浴槽に注水をする工程と、
前記浴槽に一定量の注水の後、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没したか否かを判定する工程と、
前記一定量の注水で前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、前記浴槽への注水を継続して設定水位まで前記浴槽に注水し設定温度に沸き上げる工程と、
を含む、注水方法。
【請求項2】
前記浴槽の循環口の一部または全部が水没しなかった場合、循環ポンプを所定時間だけ駆動して循環路の残留水を排出した後、前記浴槽の設定水位まで注水し設定温度に沸き上げる工程を含む、請求項1に記載の注水方法。
【請求項3】
前記ドレンを排出するときの前記浴槽に対する一定量の注水により前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、アラート情報を出力するとともに、前記浴槽の排水後、前記浴槽への注水を許可する工程を含む、請求項1に記載の注水方法。
【請求項4】
熱交換で生じるドレンを溜めるドレンタンクのドレン排出を併用する注水システムであって、
浴槽と、
前記ドレンタンクに溜められるドレンのレベルを検出するレベルセンサと、
前記ドレンタンクから前記ドレンを前記浴槽に排出するドレン排出部と、
前記浴槽への注水、前記浴槽の浴槽水の循環、前記浴槽へのドレン排出に用いられる循環路と、
この循環路に前記浴槽水を循環させる循環ポンプと、
前記循環路を通して前記浴槽に注水する注水部と、
燃料ガスの燃焼熱を前記注水または前記浴槽水に熱交換する熱交換手段と、
前記浴槽の排水タイミング、または前記ドレンタンクのドレンが基準レベルを超えかつ前記浴槽水のポンプ循環で水流発生がないタイミングで、前記ドレンタンクから前記ドレンを前記浴槽に排出させ、前記ドレンの排出後、前記浴槽に注水し、前記浴槽に一定量の注水の後、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没したか否かを判定し、前記一定量の注水で前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、前記浴槽への注水を継続して設定水位まで前記浴槽に注水し設定温度に沸き上げる制御部と、
を含む、注水システム。
【請求項5】
前記制御部は、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没しなかった場合、循環ポンプを所定時間だけ駆動して前記循環路の残留水を排出した後、前記浴槽の設定水位まで注水し設定温度に沸き上げる、請求項4に記載の注水システム。
【請求項6】
前記制御部は、前記ドレンを排出するときの前記浴槽に対する一定量の注水により前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、アラート情報を出力するとともに、前記浴槽から排水後、前記浴槽への注水を許可する、請求項4に記載の注水システム。
【請求項7】
請求項4、請求項5または請求項6に記載された注水システムを含む、給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はたとえば、燃料ガスの燃焼熱を給水などに熱交換した際に熱交換器に生じるドレンの排出を含む注水技術に関する。
【背景技術】
【0002】
燃料ガスの燃焼熱を給水などに熱交換した際に熱交換器にドレンが発生するが、燃焼熱の潜熱を回収する二次熱交換器を備えた高効率給湯装置ではドレンの発生が顕著である。このドレンは中和器で中和した後、ドレンタンクに溜め、浴槽栓を開栓した際、浴槽を通して排出している。
このドレン排出に関し、ドレンタンクのドレンを希釈しまたは中和した後、浴槽を通して排水することが知られている(たとえば、特許文献1)。所定の排水タイミングで、ドレンタンクのドレンが追焚き管路により排水することが知られている(たとえば、特許文献2)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2005-265228号公報
【特許文献2】特開2009-270798号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ドレンタンクのドレンが浴槽を通して排出される場合、浴槽を排水経路に用いるだけで、浴槽水にドレンを混入させることはない。このため、ドレンタンクのドレンを循環路より浴槽に流し、浴槽の排水口から排水パンに排水する場合、ドレンの排出後、循環路を通して浴槽に給水することにより、循環路の配管や浴槽にドレンが残留しないよう対策している。
このようなドレン排出は浴槽栓が開栓されていることが前提であり、誤って浴槽栓を閉栓すると、排出中のドレンを循環路や浴槽内に残留させ、そのドレンを浴槽水に混入させてしまうという課題がある。洗浄用に所定量の給水や給湯を行っても、閉栓状態であれば、浴槽内からドレン排出ができない。このドレン排出に気づかず、ユーザーが浴槽栓を閉栓し、自動給湯に切り換えると、このようなドレン残留のおそれがあるし、ドレンが浴槽水に混入した場合、ドレンは無色透明であるから、浴槽水にドレンが混入しているか否かを判断することができないという課題がある。
ところで、本願の発明者は、浴槽へのドレン排出の際、ドレンを通過させた管路洗浄を兼ねて一定量の注水を行い、次の自動湯張り時、初期水位の水量より少ない注湯により循環口を上回るか否かでドレンの残留を確認できるという知見を得ている。しかしながら、斯かる知見に基づき、一定量を給水した場合、浴槽の容積や浴槽内形状によって水位が相違するため、その判定結果がまちまちとなり、ドレンの残留確認ができない場合もあるという知見を得た。
【0005】
そこで、本発明の目的は上記課題に鑑み、ドレン排出後の注水を以てドレン残留を判定し、ユーザーにドレン排出を促すことにある。
また、本発明の他の目的は上記課題に鑑み、一定量の注水で循環口の一部または全部が水没することでドレン残量を判断することにより、浴槽の容積や浴槽内形状に影響されないドレン排出精度を高めて注水することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明の注水方法の一側面によれば、熱交換で生じるドレンを溜めるドレンタンクのドレン排出を併用する注水方法であって、浴槽の排水タイミング、または前記ドレンタンクのドレンが基準レベルを超えかつ浴槽水のポンプ循環で水流発生がないタイミングで、前記ドレンタンクから前記ドレンを前記浴槽に排出する工程と、前記ドレンの排出後、前記浴槽に注水をする工程と、前記浴槽に一定量の注水の後、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没したか否かを判定する工程と、前記一定量の注水で前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、前記浴槽への注水を継続して設定水位まで前記浴槽に注水し設定温度に沸き上げる工程とを含む。
この注水方法において、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没しなかった場合、循環ポンプを所定時間だけ駆動して循環路の残留水を排出した後、前記浴槽の設定水位まで注水し設定温度に沸き上げる工程を含んでもよい。
この注水方法において、前記ドレンを排出するときの前記浴槽に対する一定量の注水により前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、アラート情報を出力するとともに、前記浴槽の排水後、前記浴槽への注水を許可する工程を含んでもよい。
【0007】
上記目的を達成するため、本発明の注水システムの一側面によれば、熱交換で生じるドレンを溜めるドレンタンクのドレン排出を併用する注水システムであって、浴槽と、前記ドレンタンクに溜められるドレンのレベルを検出するレベルセンサと、前記ドレンタンクから前記ドレンを前記浴槽に排出するドレン排出部と、前記浴槽への注水、前記浴槽の浴槽水の循環、前記浴槽へのドレン排出に用いられる循環路と、この循環路に前記浴槽水を循環させる循環ポンプと、前記循環路を通して前記浴槽に注水する注水部と、燃料ガスの燃焼熱を前記注水または前記浴槽水に熱交換する熱交換手段と、前記浴槽の排水タイミング、または前記ドレンタンクのドレンが基準レベルを超えかつ前記浴槽水のポンプ循環で水流発生がないタイミングで、前記ドレンタンクから前記ドレンを前記浴槽に排出させ、前記ドレンの排出後、前記浴槽に注水し、前記浴槽に一定量の注水の後、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没したか否かを判定し、前記一定量の注水で前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、前記浴槽への注水を継続して設定水位まで前記浴槽に注水し設定温度に沸き上げる制御部とを含む。
この注水システムにおいて、前記制御部は、前記浴槽の循環口の一部または全部が水没しなかった場合、循環ポンプを所定時間だけ駆動して前記循環路の残留水を排出した後、前記浴槽の設定水位まで注水し設定温度に沸き上げてもよい。
この注水システムにおいて、前記制御部は、前記ドレンを排出するときの前記浴槽に対する一定量の注水により前記浴槽の循環口の一部または全部が水没した場合、アラート情報を出力するとともに、前記浴槽から排水後、前記浴槽への注水を許可してもよい。
【0008】
上記目的を達成するため、本発明の給湯装置の一側面によれば、前記注水システムを含む給湯装置である。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
(1) ドレン排出後の注水により、ドレンの残留を判定でき、その告知または注水停止により、ユーザーにドレン排出を促し、ドレンの残留を防止して注水できる。
(2) 浴槽栓を閉栓している場合、アラート出力を契機にユーザーが浴槽栓を開栓すれば、一定量を注水した浴槽からドレンを排出させることができ、浴槽にドレンを含まない注水が可能である。
(3) 浴槽に残留したドレンは初期注水で希釈化されるので、浴槽栓の開栓により浴槽の浄化も兼ねたドレン排出が行え、浴槽にドレンを含まない注水が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】一実施の形態に係るドレン排出装置を示す図である。
【
図2】ドレン排出の処理工程を示すフローチャートである。
【
図3】Aは実施例1に係る浴槽の水位設定を示す図、Bは浴槽データテーブルを示す図である。
【
図4】Aはドレンタンクを示す正面図、Bはドレンタンクを示す側面図である。
【
図5】実施例1に係る給湯追焚装置を示す図である。
【
図6】給湯追焚装置の制御部の一例を示す図である。
【
図7】ドレン排出の処理手順1を示すフローチャートである。
【
図8】Aは初期注水の動作を示す図、Bは注水前の状態を示す図である。
【
図9】Aは注水直前の状態を示す図、Bは浴槽水の残留状態を示す図である。
【
図10】全自動運転の処理手順1を示すフローチャートである。
【
図11】全自動運転の処理手順2を示すフローチャートである。
【
図12】Aは正常な排水状態を示す図、Bは排水の異常状態を示す図である。
【
図13】実施例2に係るドレン排出の処理手順を示すフローチャートである。
【
図14】実施例3に係る給湯追焚装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
〔一実施の形態〕
図1は、一実施の形態に係る注水システムにおけるドレン排出装置を示している。
図1に示す構成は一例であり、係る構成に本発明を限定するものではない。
このドレン排出装置2にはドレン排出部4、注水部6およびアラート出力部8が備えられ、熱交換で生じたドレンDをドレンタンク10に溜め循環路12を通して浴槽14より排出する。
【0012】
ドレン排出部4はたとえば、浴槽栓16を開栓した浴槽14の排水タイミング、またはドレンDがドレンタンク10の一例である基準レベルDrefを超えかつ循環ポンプ18による浴槽水BWの循環で水流発生がないことを確認した排水タイミングの何れかでドレン排出を行う。水流発生の有無は水流検出手段の一例である水流スイッチ20で検出される。
注水部6はドレンDの排出後、一定量の注水を行う。一定量の注水は、後述するドレン排出回路の洗浄を兼ねて、浴槽栓16を閉じた空状態の浴槽14に注水し、循環口22の一部または全部を水没させる水量より少ない注水量の初期注水を行っても、一定量の水量が加わると循環口22の一部または全部を水没させる水量である。この注水は、加熱前の給水または加熱後の温水のいずれでもよい。
アラート出力部8は、注水部6による浴槽14への初期注水により循環口22の一部または全部が水没すれば、つまり、循環ポンプ18による浴槽水BWの循環で水流発生があれば、浴槽14内にドレンDが残留していることを表すアラート情報を出力する。水流の有無は、水流スイッチ20の出力により確認すればよい。
【0013】
<ドレン排出工程>
図2は、一実施の形態に係るドレン排出および排出異常の検知工程を含んでいる。この処理手順では、熱交換で生じたドレンDをドレンタンク10に溜め循環路12を通して浴槽14より排出するドレン排出方法の一例であり、ドレンDの排出、ドレンDの排出判断、注水、浴槽14の水位判断、アラート情報の出力が含まれる。
ドレンDの排出について、第1の排出タイミングまたは第2の排出タイミングかを判断する(S11)。第1の排出タイミングは、浴槽栓16を開栓した浴槽14の排水タイミングである。第2の排出タイミングは、ドレンDがドレンタンク10の既述の基準レベルDrefを超えかつ浴槽水BWのポンプ循環で水流発生がないことを確認したタイミングである。このタイミングはたとえば、ドレンDが基準レベルDrefの上位レベルHref(
図4、
図5)を超えている場合に到来する。
【0014】
第1または第2の排出タイミングであれば(S12のYES)、ドレンタンク10のドレンDが循環路12を含むドレン排出回路から浴槽14に排出される(S13)。この場合、ドレンタンク10から循環路12を通して循環口22までのドレン排出回路を確立させてドレン排出を実行する。ドレン排出回路は、ドレンタンク10から浴槽14、またはドレンタンク10から浴槽栓16を開栓した浴槽14外に至るドレンDの排出経路である。
ドレンDの排出を完了したかを判断し(S14)、ドレンタンク10からドレンDの排出が完了すれば(S14のYES)、注水部6から一定量として浴槽水位のたとえば3〔cm〕相当の水量W1の注水を行い、循環路12を含むドレン排出回路を洗浄する(S15)。これによりドレン排出が終了する。
【0015】
ドレン排出後の注水時、注水部6から浴槽14に一定量の初期注水を行う(S16)。この初期注水量は、循環口22の一部または全部を水没させる水量より浴槽水位のたとえば2〔cm〕に相当する水量W2だけ少ない水量である。この注水時、浴槽栓16は閉栓状態にある。
【0016】
この注水で循環口22の一部または全部が水没したかを判断する(S17)。この判断はたとえば、循環ポンプ18による浴槽水BWの循環による水流の有無により行えばよい。
循環口22の一部または全部が水没しなければ(S17のNO)、ドレンDが浴槽14から排出されているので、アラート情報を出力しない(S18)。また、循環口22の一部または全部が水没していれば(S17のYES)、浴槽14にドレンDが残留していることを表すアラート、または注水停止を表すアラートを出力する(S19)。このアラートにより、ユーザーに浴槽栓16の開栓、つまり浴槽排水を促すことができる。
【0017】
<一実施の形態の効果>
この一実施の形態によれば、次の効果が得られる。
(1) 次回の注水時、つまり湯張り時、初期給湯で前回排出のドレンの残留をアラームによって知ることができる。
(2) 注水停止を示すアラームまたはドレン残留を表すアラームがあれば、その時点で浴槽排水を行えばよく、ドレンの残留を防止できる。
【実施例0018】
<浴槽の水位設定>
図3のAは実施例1に係る浴槽の水位設定を示している。
図3のAにおいて、
図1と同一部分には同一符号を付してある。
浴槽14の底部側の側面部には循環路12(
図1)が連結される循環口22が備えられる。この循環口22の高さは、その中心を浴槽底面26から一定の高さたとえば、15〔cm〕程度の高さに設定される。
【0019】
浴槽14には、浴槽底面26より初期水位Lini、基準水位Lst、高さ間隔で複数の設定水位Lnたとえば、L1、L2、L3・・・L11が設定される。
初期水位Liniは、循環口22の中心付近の水位であり、循環路12の戻り管12-1が水没する程度の水位である。
基準水位Lstは、初期水位Liniから一定の高さたとえば、8〔cm〕程度の高さに設定される。
設定水位L1は、基準水位Lstから一定の高さたとえば、3〔cm〕程度の高さに設定され、各設定水位L1、L2、L3・・・L11は一定の高さ方向の幅たとえば、3〔cm〕程度である。浴槽水位は設定水位L1、L2、L3・・・L11から選択すればよい。
【0020】
浴槽底面26から設定水位L1までの高さは、
設定水位L1の高さ=15〔cm〕+8〔cm〕+3〔cm〕
=26〔cm〕 ・・・(1)
であり、浴槽底面26から設定水位L11までの高さは、
設定水位L11の高さ=15〔cm〕+8〔cm〕+3〔cm〕×11
=56〔cm〕 ・・・(2)
である。
【0021】
浴槽水位センサー24の分解能を1Bit=0.2125〔cm〕とすれば、設定水位L1~L11の1段階あたりの高さが3〔cm〕であるから、14Bit=2.975〔cm〕となる。
配管内水量を含む浴槽底面26から初期水位Liniまでの初期水量をVini、初期水位Liniから基準水位Lstまでの基準水量をVst、基準水位Lstから設定水位L1(=Ld)までの水量をVdとする。これらの水量は配管や浴槽14によって異なる値である。
【0022】
<浴槽データテーブル28>
図3のBは浴槽データテーブルを示している。この浴槽データテーブル28は浴槽データのデータベースであり、浴槽14の設置情報、水位情報などが格納される。
この浴槽データテーブル28には、浴槽情報30、水位情報32が格納され、水位情報32には初期水位情報32-1、基準水位情報32-2、設定水位情報32-3が格納される。
浴槽情報30には浴槽14の設置状況、広さなどの情報が格納される。
【0023】
初期水位情報32-1には配管内水量を含む浴槽底面26から初期水位Liniまでの水量Viniが格納される。水量Viniは、浴槽水位センサー24の測定値である。
基準水位情報32-2には初期水位Liniから基準水位Lstまでの基準水量Vstが格納される。この基準水量Vstは、浴槽水位センサー24の測定値である。
設定水位情報32-3には基準水位Lstから設定水位L11までの設定水位毎の単位水量である水量Vdが格納される。
これらの情報は、ドレン排出を含む全自動給湯の制御に用いられる。
【0024】
<ドレンタンク10>
図4のAはドレンタンク10の縦断面を示し、
図4のBは
図4のAのIVB-IVB線断面を示している。この実施例1では、既述の基準レベルDrefとして、上位レベルHref、下位レベルLrefが設定される。
このドレンタンク10には導入ポート34、排出ポート36、オーバーフローポート38、ドレンレベルセンサー40が備えられる。中和処理されたドレンDが導入ポート34からドレンタンク10に導かれて溜められ、排出ポート36から排出される。ドレンDが上限レベル(オーバーフローレベル)Uを超えると、オーバーフローポート38よりドレンタンク10外に排出される。
ドレンレベルセンサー40は、ドレンタンク10に溜まるドレンDの水位を検出するセンサーである。このドレンレベルセンサー40にはコモン電極40-1、下位レベル検出電極40-2、上位レベル検出電極40-3、上限レベル検出電極40-4が備えられる。コモン電極40-1はドレンDの水没位置に設定される。このドレンタンク10において、コモン電極40-1と下位レベル検出電極40-2でドレンDの下位レベルLref、コモン電極40-1と上位レベル検出電極40-3でドレンDの上位レベルHrefが検出される。上限レベル検出電極40-4は、上位レベルHrefより高い上限レベルUを検出し、この上限レベルUはたとえば、オーバーフローレベルである。
【0025】
<給湯追焚装置42>
図5は既述のドレン排出装置2を備える注水システムの実施例1に係る給湯追焚装置42を示している。この給湯追焚装置42は給湯装置の一例である。この給湯追焚装置42には浴槽14以外への一般給湯、浴槽14への注湯のための給湯機能と、浴槽水BWの追焚機能が備えられる。
【0026】
この給湯追焚装置42には給湯用燃焼室44-1、追焚用燃焼室44-2が備えられる。給湯用燃焼室44-1には一次熱交換器48および二次熱交換器50が備えられる。一次熱交換器48はバーナー52の燃焼で得られる燃焼排気54の主として顕熱を給水Wに熱交換し、二次熱交換器50は一次熱交換器48を通過した燃焼排気54の主として潜熱を給水Wに熱交換する。
追焚用燃焼室44-2には熱交換器56が備えられる。熱交換器56はバーナー58の燃焼で得られる燃焼排気60の顕熱を浴槽水BWに熱交換する。熱交換器48、50、56は、双方向運転又は単独運転のいずれの運転形態も可能であり、給湯用の一次熱交換器48および二次熱交換器50の熱交換で得られる温水HWを浴槽14に注湯することが可能である。
【0027】
バーナー52、58には燃料ガス供給管62が接続され、燃料ガスGが供給される。燃料ガス供給管62には、元ガス電磁弁64、ガス比例弁66が設置されるとともに、バーナー52側には切替電磁弁68、ガス電磁弁70、切替電磁弁72が設置され、バーナー58側にはガス電磁弁74が設置されている。バーナー52側には給気手段として給気ファン76-1、バーナー58側には給気ファン76-2が備えられ、バーナー燃焼に必要な空気が供給される。したがって、給湯、注湯または浴槽水BWの追焚について、給湯温度、注湯温度および追焚温度などの制御に必要なバーナー52、58のガス燃焼量がガス比例弁66などの開度によって制御される。
【0028】
給水Wは、給水管80から二次熱交換器50に供給され、この二次熱交換器50を通過した後、一次熱交換器48に導かれる。熱交換器48、50の熱交換後の温水HWは給湯管82に導かれる。給水管80および給湯管82の間にはバイパス管86が備えられ、給水Wが温水HWに混合可能である。バイパス管86は、給湯時の設定温度に対する応答性を高めるため、熱交換後の温水HWに対して給水Wを混合させる。温水HWは注水部6(
図1)の一例である注水管88により循環路12を通して浴槽14に注水される。注水管88は浴槽14への注水として、熱交換後の温水HW、熱交換前の給水Wのいずれにも用いられる。
給水管80には給水温センサー90、水量センサー92が備えられ、給湯管82には出湯温センサー96、水制御弁98、混合温センサー100が備えられる。バイパス管86にはバイパス電磁弁102が備えられる。
【0029】
給水温センサー90は給水温度を検出する。水量センサー92は給水管80に流れる給水量を検出する。出湯温センサー96は熱交換後の温水温度を検出する。バイパス電磁弁102は温水HWに混合させる給水Wの給水量を制御する。水制御弁98は給水量、給湯量の制御に用いられる。混合温センサー100は温水HWと給水Wの混合水温度を検出する。
注水管88には注湯電磁弁104、注湯量センサー106、逆止弁108が備えられる。注湯電磁弁104は、浴槽14への注湯量の調整に用いられる。注湯量センサー106は注湯量を測定する。逆止弁108は給水管80および給湯管82と浴槽水BWとを縁切りする手段である。
【0030】
二次熱交換器50側にはドレン受け110が備えられ、このドレン受け110に熱交換で生じたドレンDが集められる。ドレン受け110のドレンDはドレン管112を通じて中和器113に導かれて中和された後、ドレンタンク10に溜められる。ドレンタンク10のドレンDは、ドレン管114を通して循環路12の戻り管12-1に導かれる。ドレン管114には逆止弁116が備えられる。逆止弁116は、循環路12とドレン管114との縁切り手段である。
【0031】
循環路12には温度センサー118、120、二方弁122、三方弁124、循環ポンプ18、浴槽水位センサー24が備えられる。温度センサー118は浴槽水BWの浴槽14からの出る浴槽水BWの温度を検出する。温度センサー120は浴槽14へ入る浴槽水BWの温度を検出する。二方弁122は、循環路12の開閉に用いられる。三方弁124は、循環路12の戻り管12-1にドレン管114からのドレンDを流し込む際に用いられる。循環ポンプ18は浴槽水BWの追焚き、浴槽14への温水HWの注湯またはドレンDの排出の際に駆動する。浴槽水位センサー24は浴槽14の浴槽水BWの水位検出に用いられる。
この給湯追焚装置42には制御部128が備えられ、動作制御および動作指示などの手段として図示しない浴室リモコン装置および台所リモコン装置が備えられる。
この給湯追焚装置42ではドレン排出部4が一例としてドレン管114、循環路12および浴槽14により構成されているが、これに限定されるものではない。
【0032】
<制御部128>
図6は、制御部128の一例を示している。この制御部128にはそれぞれコンピュータで構成される給湯制御部130、浴室リモコン装置に設置される浴室リモコン制御部132、台所リモコン装置に設置される台所リモコン制御部134が備えられる。
給湯制御部130にはプロセッサ136、メモリ部138、通信部140、入出力部(I/O)142が備えられる。プロセッサ136は、メモリ部138に格納されているOS(Operating System)や給湯追焚プログラム、ドレン排出プログラムなどを実行する。メモリ部138はROM(Read-Only Memory)、RAM(Random-Access Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory )などの記憶素子で構成され、ROMまたはEEPROMにはOS、給湯追焚プログラム、ドレン排出プログラムの他、既述の浴槽データベースとして浴槽データテーブル28が格納される。
【0033】
通信部140は、プロセッサ136により制御され、台所リモコン制御部134の通信部166、浴室リモコン制御部132の通信部150とのデータ通信に用いられる。
I/O142は、水流スイッチ20、浴槽水位センサー24、ドレンレベルセンサー40、注湯量センサー106、排水タイマー144などの各出力の取り込み、循環ポンプ18、水制御弁98、注湯電磁弁104、二方弁122、三方弁124などへの制御出力の取り出しに用いられる。
排水タイマー144は、ドレンDの排水時の待機時間として一定時間たとえば、3分間の計時に用いられる。
【0034】
浴室リモコン制御部132は給湯制御部130と同様に、プロセッサ146、メモリ部148、通信部150、I/O152が備えられる。プロセッサ146は給湯制御部130との連係制御とともに、自動運転開始およびその提示、制御情報の表示、ドレン排出異常のアラート出力などを行う。
I/O152は、自動運転スイッチ154からの入力取り込み、インジケータとしてのLED(Light Emitting Diode)156の点灯または消灯、液晶表示器158の表示出力、スピーカー160からの音声出力の取り出しに用いられる。
【0035】
台所リモコン制御部134は給湯制御部130と同様に、プロセッサ162、メモリ部164、通信部166、I/O168が備えられる。プロセッサ162は給湯制御部130との連係制御とともに、自動運転開始およびその提示、制御情報の表示、ドレン排出異常のアラート出力などを行う。
I/O168は、自動運転スイッチ170からの入力取り込み、インジケータとしてのLED172の点灯または消灯、液晶表示器174の表示出力、スピーカー176からの音声出力の取り出しに用いられる。
【0036】
<ドレンDの排出処理>
図7は、給湯追焚装置42のドレンDの排出処理を示している。この排水処理には熱交換後の温水HWが用いられる。この処理手順では、ドレン排出タイミングの検出およびドレン排出を行う。ドレンレベルDLが上位レベルHref以上(DL≧Href)かを判断する(S200)。このドレンレベルDLは、ドレンレベルセンサー40で検出すればよい。このドレンレベルDLが上位レベルHref以上であれば(S200のYES)、ドレン排出タイミングであるので、S201ないしS204をスキップしてS205に遷移し、ドレン排出処理に移行する。ドレンレベルDLが上位レベルHref未満であれば(S200のNO)、浴槽栓16の開栓によるドレン排出タイミングの検出のため、浴槽水位センサー24により浴槽水位を監視する(S201)。浴槽栓16が開栓され浴槽水BWの排水等により浴槽水位が基準水位未満(浴槽水位<基準水位)になったかを判断する(S202)。浴槽水位<基準水位であれば(S202のYES)、排水タイマー144の計時をスタートさせる(S203)。排水タイマー144は残りの浴槽水BWが排水されるのに十分な一定時間たとえば、3分間を以てタイムアップする。排水タイマー144がタイムアップしたかを判断する(S204)。3分間が経過するまで待機し、3分間の経過後、循環ポンプ18を駆動し、浴槽14の残り湯の有無を確認する(S205)。この残り湯の有無は、循環路12に残り湯が流れるか否かを水流検出手段の一例である水流スイッチ20の出力により判断すればよい。
【0037】
残り湯が浴槽14に有るか否かを判断し(S206)、浴槽14に残り湯があれば(S206のNO)、循環ポンプ18を停止させ(S207)、S208~S215をスキップしてこの処理を終了し、ドレンDの排出は行わない。
浴槽14に浴槽水BW(残り湯)がなければ(S206のYES)、循環ポンプ18を停止させ(S208)、ドレン排出回路を確立させる(S209)。ドレン排出回路は、ドレンタンク10から浴槽14、またはドレンタンク10から浴槽栓16を開栓した浴槽14外に至るドレンDの排出経路である。
図8のAは初期水位の水量を示し、
図8のBは浴槽14が空の状態を示している。S209のタイミングでは
図8のBに示すように、浴槽14および循環路12などは空の状態である。
このドレン排出回路の確立後、循環ポンプ18を駆動し(S210)、ドレン排出回路を通してドレンタンク10からドレンDを浴槽14に排出する。循環ポンプ18の動作中に、ドレンDの排出終了かを判断する(S211)。排出終了の判断は、ドレンタンク10内のドレンDが満タン状態であっても排出終了可能である時間の計測であってもよいし、
図4におけるドレンタンク10の下位レベル検出電極40-2により下位レベルLrefを下回ったことを検出してもよい。ドレンDの排出終了であれば(S211のYES)、循環ポンプ18を停止させ(S212)、注湯回路を確立させる(S213)。注湯回路は、給湯管82から注水管88および循環路12を通して浴槽14に至る温水の供給経路である。この注湯回路の確立は、注水管88の注湯電磁弁104を開状態にし、温水HWが浴槽14に注湯可能な状態が成立することである。この注湯回路から浴槽14に循環路12の洗浄を兼ねて一定量の注湯たとえば、浴槽水位3〔cm〕に相当する水量W1の注湯を行い(S214)、その後の所定時間、循環ポンプ18を駆動して循環路12の残留水を排出し(S215)、この処理を終了する。
なお、S204の3分間が経過する間、浴槽栓16を開栓すれば、
図9のAに示すように、浴槽14は空状態となる。S204の3分間が経過する間、この状態で排水終了と見なし、浴槽栓16を閉栓すると、排水が不完全な状態となる。つまり、
図9のBの状態に示すように、ドレンDおよび浴槽水位3〔cm〕に相当する水量W1の注湯(S214)が浴槽14などに残留状態となる。
【0038】
<全自動運転〔1〕>
図10は、給湯追焚装置42の全自動運転〔1〕の処理手順を示している。この自動運転〔1〕の処理手順は、給湯追焚装置42の設置時等の浴槽14の水位情報32(
図3のB)を取得するための処理である。
この処理手順では、自動運転スイッチ154または自動運転スイッチ170をONにすることが必要であり、データ記憶を実行するには、自動運転スイッチ154または自動運転スイッチ170のONが条件である。自動運転スイッチ154または170がONであるかを判断し(S301)、自動運転スイッチ154または170がONであれば(S301のYES)、所定量たとえば、10〔リットル〕の注湯を行う(S302)。
循環ポンプ18を駆動し、残り湯の有無を確認する(S303)。残り湯があれば(S304のNO)、S307~S317をスキップし、循環ポンプ18を停止し(S305)、排水後、再実行指示をリモコン装置より出力し(S306)、この処理を終了する。
残り湯がなければ(S304のYES)、循環ポンプ18を停止し(S307)、再び所定量の注湯を行って循環路12の水張りを行った後、二方弁122を閉じ、往き管12-2から注湯を開始する(S308)。
【0039】
注湯中にS309~S314の処理を行う。浴槽水位センサー24により初期水位を検出したかを判断する(S309)。初期水位を検出すれば(S309のYES)、初期水位として、センサー値Liniおよび水量Viniを記憶する(S310)。
このタイミングでは
図8のAのように、浴槽14は初期水位まで、循環路12等は水が満たされた状態となっている。つまり、水量Viniには配管内の水量も含まれる。
水位センサー値がLini+所定レベルたとえば、8〔cm〕以上に到達したか(水位センサー値≧Lini+8〔cm〕)を判断する(S311)。
水位センサー値≧Lini+8〔cm〕であれば(S311のYES)、基準水位として、センサー値(Lst=測定値-Lini)、水量(Vst=測定値-Vini)を記憶する(S312)。
ここで、この浴槽14における水位3〔cm〕に相当する水量W1および2〔cm〕に相当する水量W2を算出し記憶する。
W1およびW2の算出は次のような方法が考えられる。
パターン1:循環口の標準高さは15〔cm〕である。そこで、S310にて記憶した初期水水量Viniより、
W1=Vini/15×3 ・・・(3)
W2=Vini/15×2 ・・・(4)
とする。
パターン2:S311にて基準水位Lst(初期水位Lini+8〔cm〕)検出までの間に初期水位Lini+3〔cm〕の検出を行い、初期水位Lini+3〔cm〕に到達した際の初期水位検出後の注湯量をW1とする。水量W2は、算出したW1により、
W2=W1/3×2 ・・・(5)
とする。
上記の算出方法に限らず、それぞれの浴槽14における水位3〔cm〕に相当する水量W1および2〔cm〕に相当する水量W2となればよい。
注湯は引き続き継続し、水位センサー値が設定水位以上(水位センサー値≧設定水位)かを判断する(S314)。水位センサー値≧設定水位であれば(S314のYES)、設定水位として1段当たりの水量Vdを記憶する(S315)。
この水量Vdの記憶の後、注湯を停止し、二方弁を開き(S316)、循環ポンプ18を駆動し、設定温度になるまで追焚きを行い(S317)、この処理を終了する。
【0040】
<全自動運転〔2〕>
図11は、給湯追焚装置42の全自動運転〔2〕の処理手順を示している。この自動運転〔2〕の処理手順は、自動運転〔1〕(
図8)によるデータ記憶後の運転である。
この処理手順では、自動運転スイッチ154または170がONであるかを判断し(S401)、自動運転スイッチ154または170がONであれば(S401のYES)、前回、ドレン排出ありかを判断する(S402)。これは、浴槽14に対し直近に
図7の排出処理が実施されており、S208以降の処理が実行されているかの確認である。前回ドレン排出がなければ(S402のNO)、S403~S409をスキップし、S410に遷移する。
前回、ドレン排出があれば(S402のYES)、浴槽水位センサー24により残り湯の有無を確認する(S403)。
【0041】
残り湯があれば(S404のNO)、ドレン排出後、給湯追焚装置42を経由しない注水が行われたと判断し、S405~S409をスキップし、S410に遷移する。
残り湯がなければ(S404のYES)、
図7の排出処理の最終状態である
図9のAまたは
図9のBに示す状態にあり、この状態で初期注湯量(=初期水量Vini-W2)を注湯(S405)する。
その結果、
図9のAの場合では
図12のAに示す状態になり、初期水位Liniには届かない。また、
図9のBの場合では
図12のBに示す状態となり、初期水位Liniを上回る。
循環ポンプ18を駆動し(S406)、水流スイッチ20がONしたか否かを判断し(S407)、水流スイッチ20がONすれば(S407のYES)、
図12のBに示す状態であるため、排水異常として警告音または警告表示の何れかまたは双方を出力し(S408)、この処理を終了する。
水流スイッチ20がONしなければ(S407のNO)、循環ポンプ18を停止し(S409)、設定水位までの水量を注湯し(S410)、設定温度に沸き上げる(S411)。
なお、排水後の注湯の再実行は、アラート出力とともに、ドレン排出後のアラート解除後に行う構成としてもよい。
【0042】
<実施例1の効果>
この実施例1によれば、次の効果が得られる。
(1) ドレンDの排出時、浴槽14の浴槽栓16を誤って閉じても、次回の湯張り時、浴槽14の初期注湯後の水位から異常を自動的に判断し、その異常をアラート出力により告知できる。
(2) このアラートの告知は、浴室リモコン装置または台所リモコン装置から音声または表示によって行うことができ、ユーザーはドレン排出の異常を容易に認識することができる。
【0043】
(3) ドレン排出の異常を認識すれば、その時点で浴槽栓16を開栓し、浴槽14を空状態にすればよい。
(4) ドレン排出の異常は、初期注湯量の注湯で判断でき、異常時これを排出すればドレンDを浴槽外に排出でき、初期注湯量で浴槽14の洗浄も同時に行うことができる。
(5) ドレン排出に異常があれば、アラート出力後の注湯を停止するので、注湯の無駄を防止できる。
(6) 実施例1ではドレンDの排出後、洗浄注湯として一定量の注水を行うので、残留するドレンDが少ない場合の排出異常の検出精度を高めることができ、ドレンDの残留を防止することができる。
(7) 浴槽の容積が大きい場合には、一定の注湯量が、たとえば15〔リットル〕では、水位が1〔cm〕程度ないしそれ以下の水位になってしまい、また、半身浴用の浴槽など、循環口付近の面積が狭い浴槽では一定の注湯量が、たとえば同様に、15〔リットル〕では多すぎ、水位が循環口をはるかに上回るといった不都合に対し、実施例1では個々の設置状況や浴槽に応じて判定水量を決めるので、斯かる不都合を解消することができる。たとえば、循環口付近の高さ位置の浴槽面積を基準にドレン排出後の注水量を水位3〔cm〕に相当する水量W1とし、初期水量より水位=2〔cm〕に相当する水量W2だけ少ない注湯を行うので、水位判定精度を高めることができる。つまり、水位3〔cm〕に相当する量の注水をドレン排出後に行い、次の自動湯張り時、循環口22の位置より2〔cm〕だけ低い水位までの注湯を行い、そのとき、循環口22が水没していればドレン排出水が残留していると判断すればよい。
(8) 浴槽水位は水位センサー、水量は水量センサー92や注湯量センサー106で計測でき、これらの計測誤差や配管残留水などを想定すれば、浴槽水位は1〔cm〕程度を見越せばよい。この実施例では、水量の算出方法の一例として、次のパターン1とパターン2が想定できる。
パターン1では循環口22の標準高さ=15〔cm〕を想定し、初期水位の検出時、『それまでの注水量/15』から1〔cm〕あたりの水量を算出する。これにより、2〔cm〕=W2、3〔cm〕=W1の水量を算出できる。
パターン2では、初期水位の検出後、基準水位(初期水位+8〔cm〕)の検出までの間で、初期水位+3〔cm〕までの水量は、ドレン排出時に排水する循環口22に通じている浴槽水位センサー24で検出する。この検出水位から3〔cm〕の水位上昇までの量をドレン排出後の注水量W1とし、その2/3を初期水量より減らす水量W2とする。このようなパターン1、パターン2のいずれによっても、ドレンDの残留の判定精度を高めることができる。
浴槽14に浴槽水BW(残り湯)がなければ(S506のYES)、循環ポンプ18を停止させ(S508)、ドレンレベルDLが下位レベルLref未満(DL<Lref)かを判断する(S509)。このドレンレベルDLは、ドレンレベルセンサー40で検出すればよい。
DL<Lrefであれば(S509のYES)、排出するドレンDがないので、通常の配管クリーンを行うためS510~S513をスキップし、S514に遷移する。なお、この場合、S515における注湯量は循環路12の洗浄を行える所定量、たとえば10〔リットル〕でもよい。
DL<Lrefでなければ(S509のNO)、ドレン排出回路を確立させ(S510)、循環ポンプ18を駆動し(S511)、ドレン排出回路を通してドレンタンク10からドレンDを浴槽14に排出する。
ドレンレベルDLが下位レベルLref未満(DL<Lref)かを判断する(S512)。
DL<Lrefでなければ(S512のNO)、ドレンDの排出を継続する。DL<Lrefであれば(S512のYES)、循環ポンプ18を停止させ(S513)、注湯回路を確立させる(S514)。
注湯回路から浴槽14に循環路12の洗浄を兼ねて一定量の注湯たとえば、浴槽水位3〔cm〕に相当する水量W1の注湯を行い(S515)、その後、所定時間だけ循環ポンプ18を駆動し循環路12の残留水を排出し(S516)、この処理を終了する。