特許 7568559 給湯装置

(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】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】給湯装置

(51)【国際特許分類】

   F24H 15/196 20220101AFI20241008BHJP

   F24H 15/238 20220101ALI20241008BHJP

   F24H 15/265 20220101ALI20241008BHJP

   F24H 15/269 20220101ALI20241008BHJP

   F24H 15/31 20220101ALI20241008BHJP

   F24H 15/315 20220101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

F24H15/196 301V

F24H15/238

F24H15/265

F24H15/269

F24H15/31

F24H15/315

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021047698

(22)【出願日】2021-03-22

(65)【公開番号】P2022146633

(43)【公開日】2022-10-05

【審査請求日】2023-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000000538

【氏名又は名称】株式会社コロナ

(72)【発明者】

【氏名】米山 正敏

(72)【発明者】

【氏名】阿部 基

(72)【発明者】

【氏名】林 純平

(72)【発明者】

【氏名】中澤 誠

【審査官】大谷 光司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０００－０１８４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１６９２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１７００２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－０７８８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２４Ｈ１／００－１／５４，１５／００－１５／４９３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

浴室内に設けたリモコンと、
前記リモコンに備えられた人検知手段と、
前記人検知手段の検出結果に基づいて浴室に人がいるか否かを判定する在室判定手段と、
給湯栓または浴槽への湯水の流れの有無を検出する流量センサと、
前記流量センサを流れる湯水の流量の調整をする弁と、
前記弁の固着防止のために前記弁を駆動する固着防止動作の制御を行う制御装置とを設けた給湯装置において、
深夜時間帯に、前記制御装置は、前記在室判定手段で浴室内に人がいないと判定した場合、かつ、前記流量センサで前記湯水の流れが検出されない場合、前記固着防止動作を行うようにしたことを特徴とする給湯装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記在室判定手段で人がいないと判定後、所定時間人がいない状態を継続したら前記固着防止動作を行うようにしたことを特徴とする請求項１記載の給湯装置。

【請求項3】

前記制御装置は、前記固着防止動作を行う際に前記在室判定手段が人が浴室にいると判定した場合、前記固着防止動作を待機するようにしたことを特徴とする請求項１または２記載の給湯装置。

【請求項4】

前記弁は、高温の前記湯水と前記高温よりも低温の前記湯水とを混合して、所定温度の混合水を混合する混合弁であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の給湯装置。

【請求項5】

前記弁は、前記湯水の流量を所定流量に調整する流量調整弁であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の給湯装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、弁の駆動により流体を調整する給湯装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、この種のものにおいては、特許文献１に示すように、湯と水を混合して設定温度の湯を供給する混合弁が固着するのを防止するため、出湯が停止しているときに常にまたは頻繁にまたは時々混合弁を駆動して弁を一時的に移動させて、湯垢や錆、スケールによる弁の固着を未然に防止するようにしていた（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平８－１６１０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、弁の固着を防止する固着防止動作は、弁を全開から全閉にするためにモーターを強制的に駆動させる必要があるが、深夜時間帯に人が浴室にいる場合、突然給湯機から異音が発生しているように感じるため故障などの不信感をあたえてしまう恐れがあった。

【0005】

また、給湯利用中に固着防止動作を行うと、予め設定した設定温度の湯と異なる温度の湯が給湯されるためユーザに不快感をあたえてしまう。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は上記課題を解決するため、浴室内に設けたリモコンと、前記リモコンに備えられた人検知手段と、前記人検知手段の検出結果に基づいて浴室に人がいるか否かを判定する在室判定手段と、給湯栓または浴槽への湯水の流れの有無を検出する流量センサと、前記流量センサを流れる湯水の流量の調整をする弁と、前記弁の固着防止のために前記弁を駆動する固着防止動作の制御を行う制御装置とを設けた給湯装置において、深夜時間帯に、前記制御装置は、前記在室判定手段で浴室内に人がいないと判定した場合、かつ、前記流量センサで前記湯水の流れが検出されない場合、前記固着防止動作を行うようにした。

【0007】

また、前記制御装置は、前記在室判定手段で人がいないと判定後、所定時間人がいない状態を継続したら前記固着防止動作を行うようにした。

【0008】

また、前記制御装置は、前記固着防止動作を行う際に前記在室判定手段が人が浴室にいると判定した場合、前記固着防止動作を待機するようにした。

【0009】

また、前記弁は、高温の前記湯水と前記高温よりも低温の前記湯水とを混合して、所定温度の混合水に調整する混合弁である。

【0010】

また、前記弁は、前記湯水の流量を所定流量に調整する流量調整弁である。

【発明の効果】

【0011】

この発明によれば、深夜時間帯の人が浴室にいないとき、及び、給湯利用がないときに固着防止動作を行うので、弁のモータ駆動によるモータ駆動音が浴室に聞こえてしまい、浴室に人がいる場合、突然の異音により給湯装置の故障を心配してしまうことがないと共に、固着防止動作により弁が駆動してしまうことで、予期しない調整をされた給湯によってユーザが不快に感じさせてしまうことを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】この発明の概略説明図

【図2】この発明のタイマー手段のカウントを表すフローチャート

【図3】この発明の固着防止動作の制御を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の貯湯式給湯システムの実施形態を図１に基づいて説明する。
図１において、１は貯湯式給湯システムの流体としての湯水を貯湯する貯湯タンク、２は浴槽、３は貯湯タンク１底部に給水する給水管、４は貯湯タンク１頂部から出湯する出湯管、５は貯湯タンク１の水を加熱するヒートポンプ式の加熱手段、６は貯湯タンク１の下部と加熱手段５に接続する加熱往き管、７は加熱往き管６の途中に設けられた加熱循環ポンプ、８は加熱手段５と貯湯タンク１の上部を接続する加熱戻り管、９は加熱戻り管８途中に設けられた加熱バイパス弁、１０は加熱バイパス弁９の切り替えにより分岐した加熱バイパス管である。この加熱バイパス管１０は給水管３の途中に接続されている。

【0014】

１１は加熱手段５の器具に備えられた外気温度を検出する外気温度サーミスタ、１２は貯湯タンク１の側面上下に複数設けられ貯湯タンク１内の貯湯温度を検出する貯湯温度サーミスタである。

【0015】

また、１３は貯湯タンク１の中間部の中温水取り出し口１４から出湯する中温水取り出し管、１５は出湯管４からの高温水と中温水取り出し管１３の中温水とを混合する中温水混合弁である。

【0016】

１６は給水管３からバイパスされた給水バイパス管、１７は中温水混合弁１５からの混合湯と給水バイパス管１６からの水とを混合し、その混合比を制御して所望の給湯設定温度（所定温度）の湯を給湯するための給湯混合弁、１８は給湯混合弁１７で混合された湯を給湯栓１９に給湯するための給湯管である。

【0017】

２０は給湯管１８途中に設けられ給湯流量を内部の羽根車の回転数により検出する給湯流量センサ、２１は給湯温度を検出する給湯温度サーミスタ、２２は給湯流量センサ２０で検出した給湯流量が予め設定された給湯設定流量（所定流量）になるように流量を調整する流量調整弁、２３は給水管３途中に設けられ市水を一定の給水圧に減圧する給水減圧弁、２４は給水管３の途中に設けられ市水の温度を検出する給水サーミスタ、２５は貯湯タンク１の上部に連通して設けられ手動で開閉可能な逃し弁である。

【0018】

２６は中温水混合弁１５からの混合湯と給水バイパス管１６からの水とを混合し、その混合比を制御して所定の風呂設定温度（所定温度）の湯を給湯するための風呂混合弁、２７は風呂混合弁２６で混合された湯を浴槽２に給湯するための湯張り管である。

【0019】

２８は浴槽２への湯張り量を内部の羽根車の回転数により検出する風呂流量センサ、２９は風呂循環回路３１を流れる風呂の温度を検出する風呂温度サーミスタ、３０はこの湯張り管２７に設けられ浴槽２への湯張りの開始、停止を行う湯張り弁である。

【0020】

３１は風呂循環回路で、貯湯タンク１内の湯水と循環する風呂の湯水とを熱交換させる風呂熱交換器３２と浴槽２とを、浴槽２から風呂熱交換器３２に向かう風呂往き管３１ａ及び風呂熱交換器３２から浴槽２に向かう風呂戻り管３１ｂとで循環可能に接続するものである。

【0021】

３３は風呂循環回路３１に設けられた風呂循環ポンプ、３４は湯水の水圧から浴槽２内の水位を検出する水位センサであり、風呂循環回路３１途中の風呂循環ポンプ３３よりも上流側に設けられている。この水位センサ３４は、湯水の水圧から浴槽２内の水位を検出しているので、浴槽２の循環口が露出してしまうと水位検出が行えないため、水位を検出するためには浴槽２の循環口よりも水位が上である必要がある。

【0022】

３５は給湯及び風呂の制御を行う制御装置で、外気温度サーミスタ１１、貯湯温度サーミスタ１２、給湯流量センサ２０、給湯温度サーミスタ２１、給水温度サーミスタ２３、風呂流量センサ２８、風呂温度サーミスタ２９、水位センサ３４の検出値が入力され、加熱循環ポンプ７、中温水混合弁１５、給湯混合弁１７、流量調整弁２２、風呂混合弁２６、湯張り弁３０を駆動するものである。

【0023】

ここで、制御装置３５が中温水混合弁１５、給湯混合弁１７、風呂混合弁２６、流量調整弁２２を駆動させるとき、内部に設けられている弁を移動させるモータを駆動させることで混合比率や流量を制御している。

【0024】

例えば、この中温水混合弁１５は、内部に備えた弁の開度を高温側（出湯管４側）と中温側（中温水取り出し管１３側）に切り替えることで混合比率を変え、混合水の温度を調整して給湯混合弁１７に出湯することができる。

【0025】

また、給湯混合弁１７は、内部に備えた弁の開度を混合側（中温水混合弁１５側）と水側（給水バイパス管１６側）に切り替えることで混合比率を変え、混合水の温度を給湯設定温度に調整して給湯管１８に給湯することができる。

【0026】

また、風呂混合弁２６は、内部に備えた弁の開度を混合側（中温水混合弁１５側）と水側（給水バイパス管１６側）に切り替えることで混合比率を変え、混合水の温度を風呂設定温度に調整して湯張り管２７に給湯することができる。

【0027】

また、流量調整弁２２は、内部に備えた弁の開度を調整して給湯流量を切り替えることで、給湯設定流量に調整して出湯することができる。

【0028】

３６は制御装置３５と通信可能で、浴室内に設けられた浴室内リモコンであり、湯張り運転開始や湯張り運転の目標水位である設定水位や目標量である湯張り設定量を設定する操作部３７と、設定内容を表示する表示部３８と、湯張り運転が完了したことを報知する報知部３９と、浴室内に人がいるか否かを検知する人検知手段である人感センサ４０とが設けられている。

【0029】

また、制御装置３５には、人検知手段である人感センサ４０の検出に基づいて、浴室に人がいるか否かを判定する在室判定手段４１と、浴室に人がいない、かつ、給湯利用がない時間をカウントするタイマー手段４２とを設けている。

【0030】

また、制御装置３５は、弁を内部に備えた中温水混合弁１５、給湯混合弁１７、風呂混合弁２６、流量調整弁２２の弁が固着してしまうのを防止するため、強制的に全開方向から全閉方向に一回だけ駆動し、その後元の弁開度に戻す固着防止動作を行っている。

【0031】

また、タイマー手段４２は、浴室に人がいない、かつ、給湯利用がない状態の継続時間をカウントし、カウントが所定時間継続することで、固着防止運転許可状態としており、制御装置３５は固着防止運転許可状態中に固着防止運転を行う。

【0032】

次に、沸き上げ運転について説明する。
沸き上げ要求があると、制御装置３５は、貯湯タンク１と加熱手段５を繋ぐ配管の途中にある加熱循環ポンプ７を駆動して、貯湯タンク１内下部から水をくみ上げ、加熱手段５で温めて貯湯タンク１上部に戻す動作を続ける事により徐々に貯湯タンク１内の水が高温水へと沸き上げる。

【0033】

次に、給湯運転ついて説明する。
給湯栓１９が開かれると給水管３から給水され、貯湯タンク１下部に流入すると共に給水バイパス管１６を通り、貯湯タンク１上部から押し出された高温水と貯湯タンク１中間部から押し出された中温水とが中温水混合弁１５で混ぜ合わされ、その混合水と給水バイパス管１６の給水が給湯混合弁１７で混ぜ合わされ、給湯設定温度と給湯温度サーミスタ２１で検出された温度が同じなるように調整された湯水が給湯栓１９から給湯される。

【0034】

また、湯張り運転の各種器具の動作について説明する。
浴室内リモコン３６の操作部３７の湯張りスイッチが押されると制御装置３５は湯張り弁３０を開弁し、給水管３から給水を供給し、貯湯タンク１下部に流入すると共に給水バイパス管１６を通り、中温水混合弁１５で混ぜ合わされた混合水と給水バイパス管１６の給水が風呂混合弁２６で混ぜ合わされ、風呂設定温度と風呂温度サーミスタ２９で検出された温度が同じになるように調整された湯水が浴槽２に流入されることで湯張りが開始される。そして、風呂流量センサ２８で流れた流量を検出して、流れた流量の合計積算値が湯張り設定量分流れたら制御装置３５が湯張り弁３０を閉状態にすることで湯張り運転を完了し、風呂温度を自動で保温する自動保温運転に移行する。

【0035】

また、浴槽２の追い焚き運転について説明する。
自動保温運転中に風呂温度サーミスタ２９で検出した風呂温度が所定追い焚き温度以下になるか、もしくは、操作部３７の追い焚きスイッチが押されると、浴槽水を風呂循環回路３１を介して浴槽２と風呂熱交換器３２とを循環させて、貯湯タンク１内の湯と熱交換させ浴槽２の浴槽水を昇温する追い焚き運転を行う。風呂設定温度まで上昇したことを風呂温度サーミスタ２９の検出値で確認すると追い焚き運転を完了させる。

【0036】

次に本発明のタイマー手段４２と制御装置３５との固着防止動作の許可状態について図２のフローチャートに基づいて説明する。
まず、浴室に人がいない、かつ、給湯利用がないかを確認し（Ｓ１）、浴室に人がいない、かつ、給湯利用がないとき（Ｓ１がＹｅｓ）、タイマー手段４２はカウントをスタートする（Ｓ２）。ここで、浴室に人がいるか否かは、人感センサ４０の検出値に応じて在室判定手段４１が判定し、給湯利用があるか否かは、給湯流量センサ２０や風呂流量センサ２８の検出値に応じて制御装置３５が判定している。

【0037】

タイマーカウント中に浴室に人がいない、かつ、給湯利用がないかを確認し（Ｓ３）、浴室に人がいる、もしくは、給湯利用があった場合（Ｓ３がＮｏ）、カウントをリセットして（Ｓ４）、Ｓ１に戻る。

【0038】

また、タイマーカウント中に浴室に人がいない、かつ、給湯利用がないかを確認し（Ｓ３）、浴室に人がいない、かつ、給湯利用がないまま所定時間（ここでは、１０分）を継続すると（Ｓ５がＹｅｓ）、制御装置３５は浴室に人がいない、かつ、給湯利用がない固着防止運転許可状態であるとすると共に、タイマー手段４２のカウントを終了する（Ｓ６）。

【0039】

制御装置３５は、固着防止運転許可状態であっても浴室に人がいない、かつ、給湯利用がないかを確認し（Ｓ７）、浴室に人がいる、もしくは給湯利用があった場合（Ｓ７がＹｅｓ）、固着防止運転許可状態を解除し（Ｓ８）、Ｓ１に戻る。

【0040】

次に本発明の固着防止動作について図３のフローチャートに基づいて説明する。
まず、制御装置３５は、深夜時間帯のうちの任意の時間帯（ここでは、給湯利用がないと思われる午前３時～午前５時）かどうかを確認し（Ｓ９）、深夜時間帯であれば（Ｓ９がＹｅｓ）、制御装置３５は固着防止動作が許可状態であるか確認し（Ｓ１０）、固着防止動作が許可状態であれば（Ｓ１０がＹｅｓ）、固着防止動作を開始する（Ｓ１１）。

【0041】

固着防止動作を行っているとき、固着防止動作の許可状態が解除されているかを確認し続け（Ｓ１２）、固着防止動作の許可状態が解除された場合（Ｓ１２がＮｏ）、固着防止動作を中断して待機する（Ｓ１３）。

【0042】

そして、固着防止動作の許可状態に変わるまで固着防止動作を待機し、制御装置３５は再び固着防止動作が許可状態になったら（Ｓ１４がＹｅｓ）、固着防止動作を再開する（Ｓ１５）。

【0043】

また、固着防止動作を行っているとき、固着防止動作の許可状態が解除されているかを確認し続け（Ｓ１２）、固着防止動作の許可状態が解除されないままであれば（Ｓ１２がＹｅｓ）、制御装置３５は弁を強制的に全開方向から全閉方向に一回だけ駆動し、その後、元の弁開度に戻す所定の固着防止動作を行い、所定の固着防止動作が終了したら（Ｓ１６）、固着防止動作を完了させる（Ｓ１７）。

【0044】

このように、深夜時間帯の人が浴室にいないときに固着防止動作を行うので、弁のモータ駆動によるモータ駆動音が浴室に聞こえてしまい、浴室に人がいる場合、突然の異音により給湯装置の故障を心配してしまうことがないと共に、確実に固着防止を行うので、弁が固着してしまい弁の調整ができなくなってしまうのを防止するができる。

【0045】

また、深夜時間帯に給湯利用がないときに固着防止動作を行うので、給湯設定温度や風呂設定温度の湯になるように弁を調整しているとき、固着防止動作により弁が全開または全閉することで、所望の設定温度とは異なる温度の湯が給湯されることで不快に感じさせてしまうことを防止することができる。

【0046】

なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で改変する事を妨げるものではなく、例えば、本発明では、中温水混合弁１５、給湯混合弁１７、風呂混合弁２６、流量調整弁２２の固着防止動作について順番の言及はないが、固着防止動作はそれぞれの弁を一つずつ順番に行っても良く、一括で行っても良い。

【0047】

また、本発明では固着防止動作を行うのは、中温水混合弁１５、給湯混合弁１７、風呂混合弁２６、流量調整弁２２であるが、これに限られるものではなく、湯垢や錆、スケールにより固着の恐れがある弁を有するその他の器具の固着防止動作でも良い。

【符号の説明】

【0048】

１ 貯湯タンク
２ 浴槽
３ 給水管
４ 出湯管
５ 加熱手段
１３ 中温水取り出し管
１４ 中温水取り出し口
１５ 中温水混合弁
１７ 給湯混合弁
１８ 給湯管
３５ 制御装置
３６ 浴室内リモコン
４０ 人感センサ
４１ 在室判定手段

【図1】

【図2】

【図3】