(57)【要約】【課題】給湯機１の凍結防止制御において、ポンプ１１の無駄な電力消費を防止するとともに、騒音が大きくなるのを抑制する。【解決手段】給湯機１によれば、ＥＣＵは、凍結防止制御において、湯温の検出値が第１の閾値（８℃）よりも低く、かつ第２の閾値（４℃）よりも高いときに、ポンプ１１を間欠的に作動させ、ポンプ１１が間欠的に作動する際のインターバルを、ポンプ１１が作動を停止した状態における湯温の検出値の低下速度に応じて決める。これにより、凍結防止制御においてポンプ１１を間欠運転する際のインターバルを、配管１０の残湯温度の低下速度の実測値に応じて可変することができる。このため、配管１０等における実際の放熱速度に応じてインターバルを算出できるので、ポンプ１１の無駄な電力消費を防止するとともに、騒音が大きくなるのを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に接続する配管と、
前記浴槽の湯を吐出し前記配管に流動させるポンプと、
前記配管内の湯温を検出する温度検出手段と、
この温度検出手段により湯温の検出値を得るとともに前記ポンプを運転制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記湯温の検出値が所定の閾値よりも低いときに、前記ポンプを作動させて前記配管に前記浴槽の湯を循環させ、前記配管の残湯が凍結するのを防止する凍結防止制御を行う給湯機において、
前記凍結防止制御は、
前記湯温の検出値が前記所定の閾値よりも低く、かつ所定の範囲にあるときに、前記ポンプを間欠的に作動させ、
前記ポンプが間欠的に作動する際の停止時間を、前記ポンプが作動を停止した状態における前記湯温の検出値の低下速度に応じて決めることを特徴とする給湯機。
【請求項２】
請求項１に記載の給湯機において、
前記制御手段は、浴室における操作に伴い出力される操作信号を検出してから所定の時間が経過するまで、前記凍結防止制御を停止することを特徴とする給湯機。
【請求項３】
請求項１に記載の給湯機において、
前記制御手段は、前記浴槽の水位が所定幅以上低下してから所定の時間が経過するまで、前記凍結防止制御を停止することを特徴とする給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浴槽に湯を供給する給湯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、給湯機では浴槽に接続する配管が屋外に配置されるため、冬季の夜間などに配管内の残湯が凍結する虞がある。このため、給湯機は、浴槽の湯を配管に強制循環させることで配管内の残湯が凍結するのを防止する凍結防止制御を外気温等に応じて実行するように設けられている。
【０００３】
そして、この凍結防止制御では、湯を強制循環するためのポンプの省電力や騒音低減等の目的のため、外気温や湯温が比較的高い場合にポンプを間欠運転させたり、ポンプ能力を下げたりする技術（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【０００４】
ところで、浴槽に接続する配管の材質や配管長は、施工ごとに異なり一律的ではないのに対し、制御装置に記憶される凍結防止制御用のプログラムやデータは、通常、一律的である。そして、この凍結防止制御用のプログラムやデータは、配管長が保証最長値で、配管の材質が推奨材質である場合の放熱速度を想定して記憶されたものである。したがって、例えば、実際に施工された配管長が保証最長値よりも短いため放熱速度が想定値よりも小さい場合、無駄な電力を消費するとともに、騒音が大きくなる虞がある。
【特許文献１】特許第２７１６９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、給湯機の凍結防止制御において、ポンプの無駄な電力消費を防止するとともに、騒音が大きくなるのを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の給湯機は、浴槽に接続する配管と、浴槽の湯を吐出し配管に流動させるポンプと、配管内の湯温を検出する温度検出手段と、温度検出手段により湯温の検出値を得るとともにポンプを運転制御する制御手段とを備え、制御手段は、湯温の検出値が所定の閾値よりも低いときに、ポンプを作動させて配管に浴槽の湯を循環させ、配管の残湯が凍結するのを防止する凍結防止制御を行うものである。そして、凍結防止制御は、湯温の検出値が所定の閾値よりも低く、かつ所定の範囲にあるときに、ポンプを間欠的に作動させ、ポンプが間欠的に作動する際の停止時間を、ポンプが作動を停止した状態における湯温の検出値の低下速度に応じて決める。
【０００７】
これにより、凍結防止制御においてポンプを間欠運転する際の停止時間を、配管の残湯温度の低下速度の実測値に応じて可変することができる。ここで、残湯温度の低下速度の実測値は、実際に施工された配管長や配管の材質等に応じた放熱速度に相当するものであるから、この実測値に応じて算出された停止時間は、実際の放熱速度に応じた値になる。したがって、配管等における実際の放熱速度に応じて停止時間を算出できるので、ポンプの無駄な電力消費を防止するとともに、騒音が大きくなるのを抑制することができる。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
請求項２に記載の給湯機によれば、制御手段は、浴室における操作に伴い出力される操作信号を検出してから所定の時間が経過するまで、凍結防止制御を停止する。
これにより、制御手段は、浴室にユーザがいないことを確認してから凍結防止制御を実行することができる。このため、配管の冷えた残湯が浴槽に流入し、ユーザが不快感を感じるのを防止できる。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項３に記載の給湯機によれば、制御手段は、浴槽の水位が所定幅以上低下してから所定の時間が経過するまで、凍結防止制御を停止する。
これにより、請求項２の手段と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
最良の形態１の給湯機は、浴槽に接続する配管と、浴槽の湯を吐出し配管に流動させるポンプと、配管内の湯温を検出する温度検出手段と、温度検出手段により湯温の検出値を得るとともにポンプを運転制御する制御手段とを備え、制御手段は、湯温の検出値が所定の閾値よりも低いときに、ポンプを作動させて配管に浴槽の湯を循環させ、配管の残湯が凍結するのを防止する凍結防止制御を行うものである。そして、凍結防止制御は、湯温の検出値が所定の閾値よりも低く、かつ所定の範囲にあるときに、ポンプを間欠的に作動させ、ポンプが間欠的に作動する際の停止時間を、ポンプが作動を停止した状態における湯温の検出値の低下速度に応じて決める。
【００１１】
最良の形態２の給湯機によれば、制御手段は、浴室における操作に伴い出力される操作信号を検出してから所定の時間が経過するまで、凍結防止制御を停止する。また、制御手段は、浴槽の水位が所定幅以上低下してから所定の時間が経過するまで、凍結防止制御を停止する。
【実施例１】
【００１２】
〔実施例１の構成〕
実施例１の給湯機１の構成を、図１を用いて説明する。
給湯機１は、図１に示すように、ヒートポンプ２で加熱され貯湯タンク３に蓄えられた湯を、湯水混合弁４、湯張用オンオフ弁５、流量カウンタ６を経て浴槽７に供給するものである。また、給湯機１は、電子制御装置（ＥＣＵ：図示せず）を備え、ＥＣＵは、湯水混合弁４にて浴槽７への供給温度を制御するとともに、流量カウンタ６にて浴槽７への供給量を制御する。
【００１３】
さらに、給湯機１は、浴槽７に接続する配管１０と、浴槽７の湯を吐出し配管１０に流動させるポンプ１１と、配管１０内の湯温を検出する温度検出手段１２と、浴槽７の湯を循環させる際に開弁する循環用オンオフ弁１３と、三方切り替え弁１４と、浴槽７の水位を検出する水位センサ１５とを備える。そして、ＥＣＵは、ユーザの指令や温度検出手段１２から得られる検出値等に応じて、ポンプ１１、循環用オンオフ弁１３、および三方切り替え弁１４を制御して、浴槽７の湯を保温する制御を行ったり、追い焚きの制御を行ったりする。
【００１４】
ここで、三方切り替え弁１４は、貯湯タンク３から湯水混合弁４、湯張用オンオフ弁５、流量カウンタ６を経由して浴槽７に至る湯張り供給ラインと、浴槽７から水位センサ１５、循環用オンオフ弁１３、ポンプ１１、熱交換器１６を経由して浴槽７に戻る加熱循環ラインとを切り替えるものである。すなわち、熱交換器１６は貯湯タンク３内に配され、熱交換器１６に供給された浴槽７の湯は、貯湯タンク３に蓄えられた湯により加熱されて浴槽７に戻る。
【００１５】
また、ＥＣＵは、温度検出手段１２による湯温の検出値が第１の閾値よりも低いときに、ポンプ１１を作動させて配管１０に浴槽７の湯を循環させ、配管１０の残湯が凍結するのを防止する凍結防止制御を行う。凍結防止制御では、三方切り替え弁１４を湯張り供給ラインの側に切り替え、湯張用オンオフ弁５を閉弁した状態で、循環用オンオフ弁１３を開弁してポンプ１１を作動させることで、浴槽７の湯を配管１０に循環させる。
【００１６】
そして、ＥＣＵは、凍結防止制御において、湯温の検出値が第１の閾値よりも低く、かつ第１の閾値よりも低い第２の閾値よりも高いときに、ポンプ１１を間欠的に作動させ、ポンプ１１が間欠的に作動する際の停止時間（インターバル）を、ポンプ１１が作動を停止した状態における湯温の検出値の低下速度に応じて決める。なお、この凍結防止制御は、温度検出手段１２による湯温の検出値以外にも、図示しない外気温検出手段による外気温の検出値や、水位センサ１５による水位の検出値等を考慮して行われる。
【００１７】
〔実施例１の制御方法〕
実施例１の給湯機１による凍結防止制御の方法を、図２のフローチャートを用いて説明する。
まず、ステップＳ１で、浴槽７の湯を保温する制御（保温制御）が終了してから４０分が経過したか否かを判断する。この判断は、ユーザが浴槽７から退出した後に充分に時間が経過したか否かを判定するものである。そして、保温制御が終了してから４０分が経過していれば（ＹＥＳ）、ユーザが浴槽７から退出した後に充分に時間が経過したものとみなしてステップＳ２に進み、４０分が経過していなければ（ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。
【００１８】
ステップＳ２では、温度検出手段１２による湯温の検出値が８℃以下、または外気温検出手段による外気温の検出値が６℃以下であるか否かを判断する。この判断は、配管１０内の残湯が凍結する虞が高いか否かを判定するものである。そして、いずれか一方の温度条件が成り立っていれば（ＹＥＳ）、配管１０内の残湯が凍結する虞が高いものとみなしてステップＳ３に進み、温度条件が両方とも成り立たなければ（ＮＯ）、ステップＳ１に戻る。なお、湯温の検出値に対する第１の閾値は、このステップＳ２における閾値の８℃に設定されている。
【００１９】
ステップＳ３では、凍結防止制御用にラインを切り替え、ポンプ１１を作動させる。すなわち、三方切り替え弁１４を湯張り供給ラインの側に切り替え、湯張用オンオフ弁５を閉弁するとともに、循環用オンオフ弁１３を開弁してポンプ１１を作動させる。これにより、浴槽７の湯が配管１０に循環する。
【００２０】
ステップＳ４では、凍結防止制御を行うのに充分な残湯が浴槽７および配管１０にあるか否かを判断する。この判断は、水位センサ１５による水位の検出値を利用して行われる。すなわち、水位の検出値が所定の閾値よりも高い場合には残湯が充分にあると判断し（ＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、水位の検出値が所定の閾値よりも低い場合には残湯が充分にないと判断し（ＮＯ）、このフローを終了する。
【００２１】
ステップＳ５では、温度検出手段１２による湯温の検出値に応じて、ポンプ１１を間欠的に作動させる際のインターバルを決める。このステップＳ５では、まずポンプ１１を連続運転するか、間欠運転するかの判断（つまり、インターバルをゼロとするか否かの判断）を行う。すなわち、湯温の検出値が第２の閾値（例えば、４℃に設定されている）よりも低いか否かを判断し、湯温の検出値が４℃よりも低ければインターバルをゼロとしてポンプ１１を連続運転し、湯温の検出値が４℃よりも高ければインターバルをゼロよりも大きい数値に設定してポンプ１１を間欠運転する。
【００２２】
そして、湯温の検出値が４℃よりも高い場合のインターバルを、ポンプ１１が作動を停止した状態における湯温の検出値の低下速度に応じて決める。すなわち、図３に示すように、湯温の低下速度は、ポンプ１１の停止直後の湯温や外気温が同じでも、配管１０の材質、配管長および保温状態等により全く異なる。よって、湯温の検出値の低下速度が大きいほど、凍結の虞が大きいとみなしてインターバルを小さく設定する。
【００２３】
そして、ステップＳ６で、ポンプ１１の運転後の時間が、インターバルを経過すれば（ＹＥＳ）、ステップＳ７に進み、インターバルを経過していなければ（ＮＯ）、ステップＳ６に戻る。そして、ステップＳ７で、湯温の検出値が８℃以上になっていれば（ＹＥＳ）、凍結の虞がなくなったとみなしてこのフローを終了し、湯温の検出値が８℃未満であれば（ＮＯ）、ステップＳ３に戻って凍結防止制御を続ける。
【００２４】
〔実施例１の効果〕
実施例１の給湯機１によれば、ＥＣＵは、凍結防止制御において、湯温の検出値が第１の閾値（８℃）よりも低く、かつ第２の閾値（４℃）よりも高いときに、ポンプ１１を間欠的に作動させ、ポンプ１１が間欠的に作動する際のインターバルを、ポンプ１１が作動を停止した状態における湯温の検出値の低下速度に応じて決める。
【００２５】
これにより、凍結防止制御においてポンプ１１を間欠運転する際のインターバルを、配管１０の残湯温度の低下速度の実測値に応じて可変することができる。ここで、残湯温度の低下速度の実測値は、実際に施工された配管長や配管１０の材質等に応じた放熱速度に相当するものであるから、この実測値に応じて算出されたインターバルは、実際の放熱速度に応じた値になる。したがって、配管１０等における実際の放熱速度に応じてインターバルを算出できるので、ポンプ１１の無駄な電力消費を防止するとともに、無用に騒音が大きくなるのを抑制することができる。
【実施例２】
【００２６】
実施例２の給湯機１による制御方法を、図４のフローチャートを用いて説明する。
実施例２の制御方法によれば、まず、ステップＳ１１でユーザが浴槽７から退出した後に４０分が経過したか否かを判断する。このステップＳ１１は、実施例１のステップＳ１と同様に、ユーザが浴槽７から退出した後に充分に時間が経過したか否かの判断を行うものである。
【００２７】
ステップＳ１１では、自動保温制御が終了し４０分が経過した後（実施例１のステップＳ１の判断指標）でもユーザが浴槽７にいる場合を考慮して、より確実にユーザが浴槽７から退出したことを示す指標を用いて判断する。すなわち、ユーザの中には、湯張り終了後、自動保温制御をオフしてしまう者もいるため、自動保温制御が終了し４０分が経過した後でもユーザが浴槽７にいる場合がある。
【００２８】
そこで、ステップＳ１１では、自動保温制御の終了よりも、より確実にユーザが浴槽７から退出したことを示す指標として、浴室における操作に伴い出力される操作信号が検出されなくなったことや、浴槽７の水位が所定幅以上低下したことを用いる。すなわち、ステップＳ１１により、浴室における操作に伴い出力される操作信号を検出してから４０分が経過するまで、凍結防止制御を停止する。また、ＥＣＵは、浴槽７の水位が所定幅以上低下してから４０分が経過するまで、凍結防止制御を停止する。
【００２９】
このように、ＥＣＵは、浴室における操作に伴い出力される操作信号を検出してから４０分が経過するまで凍結防止制御を停止することにより、浴室にユーザがいないことを確認してから凍結防止制御を実行する。このため、配管１０の冷えた残湯が浴槽７に流入し、ユーザが不快感を感じるのを防止できる。また、ＥＣＵは、浴槽７の水位が所定幅以上低下してから４０分が経過するまで凍結防止制御を停止することによっても、同様の効果を得ることができる。
【００３０】
ここで、浴室における操作に伴い出力される操作信号とは、例えば、浴室優先、追い焚き、足し湯、インターホン通話、風呂自動操作、さし湯、風呂温度設定等の選択や操作に伴いＥＣＵに入力される信号である。また、浴槽７の水位が所定幅以上低下したか否かの判断は、水位センサ１５による水位の検出値を利用して行われる。
なお、実施例２のステップＳ１２〜Ｓ１７は、実施例１のステップＳ２〜Ｓ７と同一であるから、説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】給湯機の構成を示す説明図である（実施例１）。
【図２】給湯機の凍結防止制御の方法を示すフローチャートである（実施例１）。
【図３】配管の湯温低下を示すタイムチャートである（実施例１）。
【図４】給湯機の凍結防止制御の方法を示すフローチャートである（実施例２）。
【符号の説明】
【００３２】
１  給湯機
７  浴槽
１０  配管
１１  ポンプ
１２  温度検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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