(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-03-14
(45)【発行日】2024-03-25
(54)【発明の名称】給湯装置
(51)【国際特許分類】
F24H 15/196 20220101AFI20240315BHJP
F24H 15/219 20220101ALI20240315BHJP
F24H 15/238 20220101ALI20240315BHJP
F24H 15/395 20220101ALI20240315BHJP
F24H 15/486 20220101ALI20240315BHJP
【FI】
F24H15/196 301Y
F24H15/196 301C
F24H15/219
F24H15/238
F24H15/395
F24H15/486
(21)【出願番号】P 2020054007
(22)【出願日】2020-03-25
【審査請求日】2022-10-20
(73)【特許権者】
【識別番号】000115854
【氏名又は名称】リンナイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】佐光 洋介
(72)【発明者】
【氏名】河野 靖典
【審査官】豊島 ひろみ
(56)【参考文献】
【文献】特開平05-018602(JP,A)
【文献】特開平06-185808(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F24H 15/196
F24H 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
浴槽に加熱した湯を供給する給湯手段と、前記浴槽に供給された湯量を検出する湯量検出手段と、前記浴槽に予め設定された湯張り設定量の湯を供給する自動湯張り運転を実行する湯張り制御手段とを備え、前記湯張り制御手段が、湯張り完了に先立って湯張り完了までの残時間を予告報知し、その後、湯張り完了を報知するように構成された給湯装置において、
前記湯張り制御手段は、前記浴槽に供給された湯の量が前記湯張り設定量に達したとき、予め設定された湯張り設定温度に満たない場合は、前記浴槽に供給された湯を循環させ、前記湯張り設定温度となるまで加熱する沸き上げ動作を実行するものであって
、
前記湯張り制御手段は、前記湯張り設定量の湯を供給した後の前記浴槽内の湯の温度が前記湯張り設定温度以上である場合、前記残時間を予告報知
するとともに、湯張り完了までの前記残時間を予告報知した後、当該報知した前記残時間が経過するまでは湯張り完了を報知することなく、当該報知した前記残時間が経過した時点で湯張り完了を報知
し、
前記湯張り制御手段は、前記湯張り設定量の湯を供給した後の前記浴槽内の湯の温度が前記湯張り設定温度未満である場合、前記沸き上げ動作を実行し、前記浴槽内の湯の温度が所定温度以上となった場合に前記残時間を予告報知するとともに、湯張り完了までの前記残時間を予告報知した後、当該報知した前記残時間が経過するまでは湯張り完了を報知することなく、前記浴槽内の湯の温度が前記湯張り設定温度以上となり、かつ当該報知した前記残時間が経過した時点で湯張り完了を報知し、
前記所定温度は、前記沸き上げ動作時の投入熱量および前記残時間に基づき、予め設定されたものである、ことを特徴とする給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、浴槽への湯張りを行う自動湯張り機能を有する給湯装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、自動湯張り機能付きの給湯装置においては、湯張りが完了する前に、湯張りの完了までの残り時間(湯張り完了まで残り何分か)を使用者に予告報知する残時間報知と、湯張りが完了したことを使用者に報知する湯張り完了報知とを行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
入浴できるようになるまでの残時間が報知されることにより、使用者は、その残時間を目安として入浴の準備をすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、湯張りの完了までの残時間は、湯張り設定量までの湯の供給時間に、湯張り設定量の湯が供給された後に行われる浴槽内の湯の攪拌時間と、浴槽内の湯を設定温度までの沸き上げる予測時間とを加算することにより算出されることが知られている。
【0006】
しかし、予告報知された湯張りの完了までの残時間と異なる時間に、湯張り完了報知が行われることがある。
【0007】
即ち、例えば、湯張り設定量の湯が供給された時点で浴槽内の湯が設定温度となっていると、これ以上の浴槽内の湯の沸き上げは行われない。従ってこの場合には、報知した残時間よりも早い時間に湯張り完了が報知されてしまう。
【0008】
このように、報知された残時間と異なる時間に湯張り完了報知が行われると、使用者に違和感を与えるだけでなく、湯張りが完了したことに合わせて入浴準備を進めることが困難となって使い勝手が悪い。
【0009】
上記の点に鑑み、本発明は、湯張り完了報知に対する使用者の違和感をなくして使い勝手のよい給湯装置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】
【0010】
かかる目的を達成するために、本発明は、 浴槽に加熱した湯を供給する給湯手段と、前記浴槽に供給された湯量を検出する湯量検出手段と、前記浴槽に予め設定された湯張り設定量の湯を供給する自動湯張り運転を実行する湯張り制御手段とを備え、前記湯張り制御手段が、湯張り完了に先立って湯張り完了までの残時間を予告報知し、その後、湯張り完了を報知するように構成された給湯装置において、前記湯張り制御手段は、前記浴槽に供給された湯の量が前記湯張り設定量に達したとき、予め設定された湯張り設定温度に満たない場合は、前記浴槽に供給された湯を循環させ、前記湯張り設定温度となるまで加熱する沸き上げ動作を実行するものであって、前記湯張り制御手段は、前記湯張り設定量の湯を供給した後の前記浴槽内の湯の温度が前記湯張り設定温度以上である場合、前記残時間を予告報知するとともに、湯張り完了までの前記残時間を予告報知した後、当該報知した前記残時間が経過するまでは湯張り完了を報知することなく、当該報知した前記残時間が経過した時点で湯張り完了を報知し、前記湯張り制御手段は、前記湯張り設定量の湯を供給した後の前記浴槽内の湯の温度が前記湯張り設定温度未満である場合、前記沸き上げ動作を実行し、前記浴槽内の湯の温度が所定温度以上となった場合に前記残時間を予告報知するとともに、湯張り完了までの前記残時間を予告報知した後、当該報知した前記残時間が経過するまでは湯張り完了を報知することなく、前記浴槽内の湯の温度が前記湯張り設定温度以上となり、かつ当該報知した前記残時間が経過した時点で湯張り完了を報知し、前記所定温度は、前記沸き上げ動作時の投入熱量および前記残時間に基づき、予め設定されたものであることを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、報知された残時間が経過したときに湯張り完了が報知されるので、使用者に違和感を与えることがなく、使い勝手が向上する。
【0013】
また、これによれば、予告報知した残時間よりも早く湯張り完了を報知することがないので、湯張り完了報知に対する使用者の違和感をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【
図1】本発明の実施形態の給湯装置の構成を示す模式図。
【
図2】制御手段の要部の機能的構成を示すブロック図。
【
図3】本実施形態の給湯装置の要部の作動を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態の給湯装置1は、ガス湯沸かし部2(給湯手段)と制御装置3と、リモコン4とを備えている。ガス湯沸かし部2と浴槽5とは、配管や各種の弁等を介して相互に連結されている。給湯装置1は、例えば集合住宅の各住戸や戸建て住宅等に設置される。
【0016】
制御装置3と、その制御対象であるガス湯沸かし部2との電気的な接続は図面の簡単化のために省略した。
【0017】
水供給源(例えば水道)から供給された水は、給水管6を通じてガス湯沸かし部2に供給される。給水管6は、第1水導入管7に接続されている。第1水導入管7は、水量センサ8とバイパスサーボ9とを介して、第2水導入管10に接続されている。
【0018】
なお、本明細書では、単に「水」という場合に、加熱されていない冷水だけではなく、加熱された温水あるいは湯が「水」に含まれることがある。
【0019】
ガス湯沸かし部2は、燃焼装置11と、風呂ポンプ12と、風呂配管系統13と、湯量サーボ14と、第1注湯管15と、第2注湯管16とを備えている。燃焼装置11の燃焼室17には、第1バーナ18と、第2バーナ19と、給湯熱交換器20と、風呂熱交換器21とが設けられている。また、燃焼装置11には、点火プラグ22と、フレームロッド23と、過熱防止装置(温度ヒューズ)24 とが取り付けられている。
【0020】
第1バーナ18及び第2バーナ19は、その上方に配設された給湯熱交換器20及び風呂熱交換器21を加熱する。給湯熱交換器20と風呂熱交換器21とは、何れも多数のフィンを有し、夫々、第1バーナ18及び第2バーナ19の少なくとも何れか一方により加熱される。風呂熱交換器21は、給湯熱交換器20に比べると小さく、給湯熱交換器20に隣接して配置されている。
【0021】
このようにして、燃焼装置11は、第1バーナ18及び第2バーナ19の少なくとも何れか一方の燃焼により、燃焼装置11に供給された水を加熱する。燃焼室17には、燃焼ファン25と、ガス管26と、が接続されている。燃焼ファン25は、第1バーナ18及び第2バーナ19の燃焼に必要な空気を燃焼室17に送る。
【0022】
ガス管26は、第1ガス分岐管27と、第2ガス分岐管28と、に分岐している。第1ガス分岐管27は、第1バーナ18に対して燃焼に必要なガスを導く。第2ガス分岐管28は、第2バーナ19に対して燃焼に必要なガスを導く。
【0023】
図1に示すように、本実施形態の給湯装置1は、給湯熱交換器20及び風呂熱交換器21の2つの水路が、1つの燃焼室17において共通のバーナ(第1バーナ18及び第2バーナ19)により加熱されるもので、1缶2水路式といわれる構成を有している。
【0024】
ガス管26には、元ガス電磁弁29とガス比例弁30とが設けられている。第1ガス分岐管27には、第1ガス電磁弁31が設けられている。第2ガス分岐管28には、第2ガス電磁弁32が設けられている。元ガス電磁弁29は、第1バーナ18及び第2バーナ19に対するガスの供給及び停止を制御する。ガス比例弁30は、対応する第1バーナ18及び第2バーナ19への供給燃料量を弁開度でもって制御する。第1ガス電磁弁31及び第2ガス電磁弁32は、対応する第1バーナ18及び第2バーナ19への燃料供給・停止を制御する。
【0025】
制御装置3は、ガス湯沸かし部2の各制御対象に電気的に接続されており、ガス湯沸かし部2の各制御対象の動作を制御する。
【0026】
次に、浴槽5の配管について説明する。風呂配管系統13は、第1管路33と第2管路34とを備えている。第1管路33及び第2管路34は、風呂熱交換器21と浴槽5とを接続して、風呂熱交換器21と浴槽5との間で水を循環させる。
【0027】
第1管路33は、風呂熱交換器21の出口管35と風呂往き管36とを備えている。風呂往き管36は、必ずしも風呂熱交換器21の出口管35と明確に区別されていなくともよく、風呂熱交換器21の出口管35と一体的に形成されていてもよい。
【0028】
第1管路33を流れる水は、風呂熱交換器21から浴槽5に向かって流れる。第1管路33の上流側の端部の風呂熱交換器21の出口管35は、風呂熱交換器21の内部を経て、風呂熱交換器21の入口管37に連通している。第1管路33の下流側の風呂往き管36の端部は、浴槽5に接続されている。風呂往き管36には、風呂往きサーミスタ38aが設けられている。
【0029】
第2管路34は、風呂戻り管39と、風呂ポンプ出口管40と、風呂熱交換器21の入口管37とを備えている。風呂ポンプ出口管40は、必ずしも風呂熱交換器21の入口管37と明確に区別されていなくともよく、風呂熱交換器21の入口管37と一体的に形成されていてもよい。風呂ポンプ12が駆動している場合において、第2管路34を流れる水は、風呂ポンプ12から風呂熱交換器21に向かって流れる。
【0030】
第2管路34の下流側の端部は、風呂熱交換器21の内部を経て、風呂熱交換器21の出口管35に連通している。第2管路34の風呂戻り管39は、循環金具(図示せず)を介して浴槽5に接続されている。
【0031】
風呂戻り管39には、風呂戻りサーミスタ38bと、風呂水量スイッチ41と水位センサ42とが設けられている。風呂戻りサーミスタ38bは、浴槽5内の水の温度を検出する。風呂水量スイッチ41は、水が風呂ポンプ出口管40を流れていることを検出する。水位センサ42は、浴槽5内の水位を検出する。
【0032】
第2水導入管10には、水量センサ8が設けられている。水量センサ8は、第2水導入管10を流れる水の流量を検出する。
【0033】
バイパスサーボ9は、第1水導入管7と、第2水導入管10と、給湯バイパス管43と、の接続部に設けられ、給湯バイパス管43と第2水導入管10とに導かれる水の比率を制御する。給湯バイパス管43は、一方の端部において第1水導入管7と第2水導入管10との接続部に接続され、他方の端部において給湯熱交換器20の出口管44に接続されている。
【0034】
給湯熱交換器20の入口管45には、水管サーミスタ46aが設けられている。水管サーミスタ46aは、給湯熱交換器20の入口管45を流れる水の温度を検出する。
【0035】
給湯熱交換器20の入口管45は、給湯熱交換器20の出口管44に連通している。給湯熱交換器20の入口管45は、必ずしも給湯熱交換器20の出口管44と明確に区別されていなくともよく、給湯熱交換器20の出口管44と一体的に形成されていてもよい。
【0036】
給湯熱交換器20の出口管44には、熱交換サーミスタ46bと、給湯サーミスタ46cと、湯量サーボ14と、水抜栓47とが設けられている。
【0037】
熱交換サーミスタ46bは、給湯熱交換器20の出口管44を流れる水であって、給湯熱交換器20を通過した直後の水の温度を検出する。給湯サーミスタ46cは、給湯熱交換器20の出口管44を流れる水であって、湯量サーボ14側の水の温度を検出する。
【0038】
湯量サーボ14は、給湯管48及び第1注湯管15に導かれる湯の量を制御する。湯量サーボ14には、第1注湯管15を介して注湯電磁弁49が接続されている。
【0039】
第1注湯管15は、注湯電磁弁49と、第1逆止弁50と、第2逆止弁51と、水量センサ52(湯量検出手段)とを介して、第2注湯管16に接続されている。
【0040】
第2注湯管16は、風呂ポンプ12に接続されている。水量センサ52は、第2注湯管16を流れる水の流量を検出する。大気開放弁53は、管路54を介して第1水導入管7に接続され、管路55を介して排水口56に接続されている。
【0041】
制御装置3は、
図2に示すように、給湯制御部57、湯張り制御部58(湯張り制御手段)、追い焚き制御部59、及び、タイマ60を機能として備えている。
【0042】
また、リモコン4は各種の操作スイッチからなる操作部61と、各種の情報を表示する表示部62と、音声やアラームによる報知を行う音報知部63とを備えている。表示部62は、時間表示を行うことが可能なものが採用されている。
【0043】
湯張り制御部58は、浴槽5への湯張り運転を制御し、追い焚き制御部59は、浴槽5の湯の追い焚き運転を制御する。また、湯張り制御部58は、必要に応じて追い焚き制御部59に追い焚き動作を指示する。
【0044】
図1及び
図2を参照して、湯張り動作を説明する。湯張り動作は、水供給源(例えば水道)から供給された水を加熱し、浴槽5に供給する動作である。
【0045】
使用者がリモコン4の操作部61の自動湯張りボタン(図示せず)を押すと、制御装置3の湯張り制御部58は、湯張り動作の制御を実行する。湯張り動作において、湯張り制御部58は、注湯電磁弁49を開く。そして、水供給源から供給される水の圧力によって、水が第1水導入管7及び第2水導入管10を流れ、ガス湯沸かし部2に供給される。
【0046】
このとき、ガス湯沸かし部2に供給される水の温度は、湯張り設定温度よりも低いため、湯張り制御部58は、燃焼装置11を作動させる。燃焼装置11において加熱された水(湯)は、給湯熱交換器20の出口管44を通り、湯量サーボ14に導かれる。
【0047】
湯量サーボ14に導かれた水は、第1注湯管15を流れ、注湯電磁弁49、第1逆止弁50、第2逆止弁51、及び、水量センサ52を介して、第2注湯管16に導かれる。第2注湯管16に導かれた水は、風呂ポンプ12に入り、風呂ポンプ出口管40に導かれた水は、風呂熱交換器21に向かって流れる。
【0048】
風呂熱交換器21に向かって流れた水は、風呂熱交換器21内で加熱され、第1管路33のうちの風呂熱交換器21の出口管35及び風呂往き管36を流れ、循環金具(図示せず)を介して浴槽5に供給される。
【0049】
こうして、湯張り制御部58は、浴槽5内の湯の水位が設定水位(予め設定されている湯張り設定量)になるまで上記の湯張り動作の制御を実行する。
【0050】
次に、追い焚き動作を説明する。追い焚き動作は、浴槽5の内部の水を循環させて加熱し、加熱された水を浴槽5に戻す動作である。
【0051】
使用者がリモコン4の追い焚きボタン(図示せず)を押すと、追い焚き制御部59は、浴槽5の内部の水の温度が設定温度と一致するように追い焚き動作の制御を実行する。
【0052】
また、湯張り制御部58による湯張り動作の制御において、湯張り制御部58は、浴槽5に湯張り設定量の湯が供給がされたとき、浴槽5内の湯の温度が予め設定された設定温度に満たない場合は、追い焚き制御部59に指示して、浴槽5内の水(湯)の温度を上昇させる沸き上げ動作の制御を実行する。
【0053】
追い焚き制御部59が追い焚き動作の制御を実行すると、風呂ポンプ12が駆動される。そして、浴槽5内の水は、風呂戻り管39を流れて風呂熱交換器21の入口管37へ向かう。
【0054】
風呂熱交換器21を流れる水は、第1バーナ18と第2バーナ19との少なくとも何れか一方により加熱される。風呂熱交換器21により加熱された水は、第1管路33である風呂熱交換器21の出口管35及び風呂往き管36を流れて、浴槽5内に入る。
【0055】
また、湯張り制御部58は、浴槽5内に湯張り設定量の湯が供給され、且つ、浴槽5内の湯が設定温度となったとき、湯張り完了とし、リモコン4の表示部62及び音報知部63を駆動して湯張り完了を報知する。更に、湯張り制御部58は、湯張り完了を報知する何分か前になると、湯張り完了までの残り時間を、リモコン4の表示部62及び音報知部63を駆動して予告報知を行う。
【0056】
次に、本発明の要旨に係る湯張り制御部58による湯張り完了までの残り時間の報知について説明する。
【0057】
本実施形態に挙げているような1缶2水路式の給湯装置1は、湯張り動作のとき、上述したように、給湯熱交換器20で加熱された湯が、風呂熱交換器21で再加熱される。このとき再加熱の熱量計算が正確に行えない。このため、湯張り設定温度に対して、少し低めの温度(設定温度に対して1~2℃低い:本発明における所定温度に相当)で湯を張るということが行われる。
【0058】
例えば、本実施形態の給湯装置1においては、浴槽5に設定温度-2℃で湯を張った後、略5分の追い焚き運転を行うことで、浴槽5の湯が設定温度となるように設計されている。そして、湯張り制御部58は、湯張り完了までの残り時間を5分として予告報知し、その5分後に湯張り完了を報知する。このときの、湯張り完了までの残り時間の予告報知及び湯張り完了報知についての湯張り制御部58の作動を
図3及び
図4のフローチャートを参照して説明する。
【0059】
図3に示すように、STEP1でリモコン4の操作部61の自動湯張りボタン(図示せず)がON操作されると、湯張り制御部58は、STEP2で湯張り動作(浴槽5への湯の供給)を開始し、浴槽5内の湯が予め設定された湯張り設定量に達すると、STEP3へ進んで湯張り動作を終了させる。
【0060】
次いで、湯張り制御部58は、STEP4で浴槽5の湯を所定時間(例えば1分間)攪拌し、STEP5へ進む。浴槽5の湯は、風呂ポンプ12を作動させて浴槽5と風呂配管系統13とで湯を循環させることで攪拌することができる。
【0061】
続いて、湯張り制御部58は、STEP5へ進むと、浴槽5の湯の温度(以下、風呂温度)が予め設定された湯張り設定温度以上であるか否かを判断する。風呂温度は、STEP4での浴槽5の湯の攪拌後の風呂戻りサーミスタ38bの温度から検出する。
【0062】
STEP5で風呂温度が湯張り設定温度以上である場合は、湯張り制御部58は、STEP6へ進み、湯張り完了までの残時間(本実施形態では5分)を報知し、更にSTEP7へ進んでタイマ60(本実施形態では5分)をセットする。残時間の報知は、リモコン4の表示部62に残時間を表示する。同時に、音報知部63を駆動して音声による残時間の報知を行う。
【0063】
その後、湯張り制御部58は、STEP8及びSTEP9により、タイマ60がタイムアップ(5分経過)するまで待機する。STEP9でタイマ60がタイムアップ(5分経過)すると、STEP10へ進んで湯張り完了を報知する。湯張り制御部58は、湯張り完了の報知を音報知部63の駆動により行う。そしてSTEP11へ進んで、浴槽5内の湯の保温動作を行う。保温動作は、風呂温度が予め設定された設定温度(例えば湯張り設定温度)を下回ったとき、追い焚き制御部59によって風呂温度が設定温度となるまで追い焚き動作の制御を実行する。
【0064】
一方、STEP5で風呂温度が湯張り設定温度以上でない場合は、湯張り制御部58は、
図4のSTEP12へ進み、追い焚き制御部59に指示して、浴槽5内の水(湯)の沸き上げ動作を行う。この沸き上げ動作は、STEP13で風呂温度が湯張り設定温度-2℃以上となるまで行われる。
【0065】
STEP13において風呂温度と比較する温度が、湯張り設定温度-2℃である理由は、沸き上げ時の投入熱量により、およそ5分(例えば5分より短い時間)で湯張り設定温度となる風呂温度が、湯張り設定温度-2℃として設定されているからである。本実施形態で用いた湯張り設定温度-2℃という温度は、本発明において所定温度としたものであり、燃焼装置11の能力(投入熱量)により適宜設定される。
【0066】
STEP13で風呂温度が湯張り設定温度-2℃以上となると、湯張り制御部58は、STEP14へ進み、湯張り完了までの残時間(本実施形態では5分)を報知し、更にSTEP15へ進んでタイマ60(本実施形態では5分)をセットする。
【0067】
次いで、湯張り制御部58は、STEP16へ進み、追い焚き制御部59に指示して、浴槽5内の水(湯)の沸き上げ動作を行う。この沸き上げ動作は、STEP17で風呂温度が湯張り設定温度以上となるまで行われる。即ち、STEP16での沸き上げ動作においては、STEP12で-2℃分を沸き上げる(浴槽5の湯を2℃以上上昇させる)。
【0068】
STEP17で風呂温度が湯張り設定温度以上となると、湯張り制御部58は、STEP18及びSTEP19により、タイマ60がタイムアップ(5分経過)するまで待機する。STEP19でタイマ60がタイムアップ(5分経過)すると、STEP20へ進んで湯張り完了を報知する。そしてSTEP21へ進んで、浴槽5内の湯の保温動作を行う。なお、本実施形態ではタイマ60にセットされる時間を5分としているが、この時間は適宜変更することができる。
【0069】
以上のように、本実施形態の給湯装置1によれば、浴槽5内の湯が湯張り設定量に達した(STEP3)後に湯張り完了までの残時間を報知し(STEP6又はSTEP14)、この残時間が経過したときに(STEP9又はSTEP19)、湯張り完了を報知する(STEP10又はSTEP20)。よって、湯張り完了までの残時間を予告報知してから湯張り完了を報知するまでの時間が、予告報知した残時間と等しくなり、使い勝手がよい。
【符号の説明】
【0070】
1…給湯装置、2…ガス湯沸かし部(給湯手段)、5…浴槽、52…水量センサ(湯量検出手段)、58…湯張り制御部(湯張り制御手段)。