(57)【要約】【課題】湯水の流れに異常が生じた場合にその異常を的確に捕えることができる信頼性にすぐれた給湯装置およびその異常判定方法を提供する。【解決手段】湯水を貯める貯湯タンク、この貯湯タンクの湯水を第１利用側機器へ供給する第１配管、前記貯湯タンクの湯水を第２利用側機器へ供給する第２配管、前記第１配管の湯水の流量を検知する流量検知手段を備え、前記第２配管に湯水が流れていないときの前記流量検知手段の検知流量と予め定めた基準流量との差に基づいて、前記第１利用側機器への湯水供給の異常を判定する。【選択図】図１
2017194250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を貯める貯湯タンクと、
前記貯湯タンクの湯水を第１利用側機器へ供給する第１配管と、
前記貯湯タンクの湯水を第２利用側機器へ供給する第２配管と、
前記第１配管の湯水の流量を検知する流量検知手段と、
前記第２配管に湯水が流れていないときの前記流量検知手段の検知流量と予め定めた基準流量との差に基づいて、前記第１利用側機器への湯水供給の異常を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする給湯装置。
【請求項２】
前記第２配管における湯水の流れを検知する流れ検知手段、
をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の給湯装置。
【請求項３】
前記判定手段は、当該給湯装置が設置された後で前記第１利用側機器への給湯が最初に実行され且つ前記流れ検知手段で湯水流れが検知されていないときの前記流量検知手段の検知流量を前記基準流量として記憶し、その後、前記第１利用側機器への給湯が実行され且つ前記流れ検知手段で湯水の流れが検知されていないときの前記流量検知手段の検知流量と前記基準流量との差を求め、その差が所定値以上の場合に前記第１利用側機器への湯水供給が異常であると判定する、
ことを特徴とする請求項２に記載の給湯装置。
【請求項４】
貯湯タンクの湯水を第１及び第２利用側機器へ供給する給湯装置の異常判定方法であって、
前記第１利用側機器への湯水の流量を検知する流量検知ステップと、
前記第２利用側機器に湯水が供給されていないときの前記流量検知ステップの検知流量に基づいて、前記第１利用側機器への湯水供給の異常を判定する判定ステップと、
を備えたことを特徴とする給湯装置の異常判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、貯湯タンクの湯水を浴槽に供給する給湯装置およびその異常判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ヒートポンプユニットの運転により貯湯タンクに湯水を貯え、貯えた湯水を配管により浴槽・浴室シャワー・台所・洗面所等に供給する給湯装置が知られている。
【０００３】
この給湯装置では、貯湯タンクの湯水を浴槽に供給する運転いわゆる“湯はり運転”時、貯湯タンクから浴槽へ流れる湯水の量を検出し、その検出量が設定量に達したところで運転を終了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６１０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
貯湯タンクと浴槽との間の配管の中に汚れやゴミが溜まった場合、あるいは浴槽の通湯口に存する循環金具のフィルタが目詰まりした場合、それが流路抵抗となって湯水が流れ難くなる。湯水が流れ難いと、“湯はり運転”に要する時間が長引いてしまう。配管内や循環金具のフィルタに溜まる汚れやゴミは徐々に増えるので、 “湯はり運転”の時間が長引いていることにユーザはなかなか気付かない。
【０００６】
本発明の実施形態の目的は、湯水の流れに異常が生じた場合にその異常を的確に捕えることができる信頼性にすぐれた給湯装置およびその異常判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の給湯装置は、湯水を貯める貯湯タンクと、この貯湯タンクの湯水を第１利用側機器へ供給する第１配管と、前記貯湯タンクの湯水を第２利用側機器へ供給する第２配管と、前記第１配管の湯水の流量を検知する流量検知手段と、判定手段とを備える。判定手段は、前記第２配管に湯水が流れていないときの前記流量検知手段の検知流量と予め定めた基準流量との差に基づいて、前記第１利用側機器への湯水供給の異常を判定する。
【０００８】
請求項４の給湯装置の異常判定方法は、貯湯タンクの湯水を第１及び第２利用側機器へ供給する給湯装置の異常判定方法であって、前記第１利用側機器への湯水の流量を検知する流量検知ステップと、前記第２利用側機器に湯水が供給されていないときの前記流量検知ステップの検知流量に基づいて、前記第１利用側機器への湯水供給の異常を判定する判定ステップと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施形態の構成を示す図。
【図２】一実施形態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】
【００１０】
以下、一実施形態について図面を参照して説明する。  
図１に示すように、屋外に設置される給湯ユニット（貯湯タンクユニットともいう）１に、外部の給水源から供給される水が給水管Ａ１を通って流入する。流入した水は、配管２およびその配管２上の減圧弁３および逆止弁４を通って貯湯タンク５の底部流入口に流れる。この減圧弁３と逆止弁４との間に流れる水の一部が逆止弁６を介して混合弁７の第１流入口に導かれ、その混合弁７から流出する湯水が配管（第２配管）８および給湯管（第２配管）Ａ２を通って第２利用側機器たとえば浴室シャワー・台所蛇口・洗面所蛇口等に供給される。配管８には、湯水の流れの有無を検知する流れセンサ（流れ検知手段）９が取付けられている。混合弁７の第２流入口は、配管１０を介して貯湯タンク５の上部流出口に接続されている。
【００１１】
配管１０の中途部に逆止弁１１が配置され、その配管１０における逆止弁１１より上流側の湯が混合弁１２の第１流入口に導かれる。この混合弁１２の第２流入口には、上記配管２における減圧弁３と逆止弁４との間の水が導かれる。そして、混合弁１２で混合された湯水が配管（第１配管）１４およびその配管１４上のホッパ１５、銀イオン発生器２０、フロースイッチ２１を介して屋外の配管（第１配管）Ａ３に供給される。配管Ａ３は、建屋の中に導入されて浴室６０内の第１利用側機器たとえば浴槽６１の通湯口に接続されている。この通湯口には、ゴミ除去用のフィルタを内蔵した循環金具６２が取付けられている。ホッパ１５は、開閉弁１６、逆止弁１７、流量センサ（流量検知手段）１８、および逆止弁１９を有する。流量センサ１８は、当該ホッパ１５を通って流れる湯水の単位時間ｔ当たりの流量（リットル／ｔ）を検知する。
【００１２】
混合弁１２の流出口とホッパ１５との間の配管１４に、混合弁１２で混合された湯水の温度を検知する湯温センサ５１が取付けられている。また、配管１４におけるフロースイッチ２１の配設位置の近傍に、内部の湯水の温度を検知する水温センサ２２、および配管１４，Ａ３を通して浴槽６１内の湯水の水位を検知する水位センサ２３が取付けられている。フロースイッチ２１は、配管Ａ３，１４内を通る湯水の流量が一定以上か否かを検知する検知手段として機能するもので、一定以上の場合にオンして一定未満の場合はオフする。
【００１３】
配管１４の銀イオン発生器２０を経た湯水の一部は、ふろポンプ２４および配管２５を通って加温用の熱交換器２６の第１流路に供給され、その第１流路を経た湯水が配管２７により屋外の配管Ａ４に供給される。配管Ａ４も、建屋の中に導入されて浴槽６１の循環金具６２に接続されている。配管２７には、配管Ａ４に向かって流れる湯の温度を検知する湯温センサ２８が取付けられている。
【００１４】
上記配管１０における逆止弁１１より上流側の湯が配管３０およびその配管３０上の逆止弁３１を介して上記熱交換器２６の第２流路に導かれ、その第２流路を経た湯が配管３２、追炊きポンプ３３、および配管４４により貯湯タンク５の上部流入口に供給される。
【００１５】
貯湯タンク５の底部流出口から流出する湯水が配管４０および循環ポンプ４１により外部の配管Ａ５に供給される。配管Ａ５は加熱手段であるヒートポンプユニット７０の入水口に接続されている。そして、配管４０における循環ポンプ４１より上流側位置が三方弁４２の第１流出口に接続され、その三方弁４２の流入口が配管４３により外部の配管Ａ６に接続されている。配管Ａ６は、ヒートポンプユニット７０の流出口に接続されている。三方弁４２は、配管４３から流入する湯を第１流出口および第２流出口のいずれか一方または両方から流出させる。第２流出口から流出する湯は上記配管４４により貯湯タンク５の上部流入口に導かれる。配管４３に入水温度センサ４５が取付けられ、配管４４に沸上げ温度センサ４６が取付けられる。入水温度センサ４５は、配管Ａ６から給湯ユニット１に流入する湯水の温度を検知する、沸上げ温度センサ４６は、配管４４から貯湯タンク５の上部流入口に流れる湯の温度を検知する。
【００１６】
貯湯タンク５内の湯水の温度および水位は、その貯湯タンク５の下部から上部にかけて順に配置された複数の温度センサＴ１，Ｔ２，…Ｔ６により検知される。
【００１７】
貯湯タンク５内には加熱手段であるヒートポンプ７０で沸き上げられた高温の温湯が配管４４を介して上部から貯留されていくため、上方から下方に向かって温度分布を有する湯水が貯留される。すなわち、高温の温湯は上方に貯留され、冷温の湯水が下方に貯留される。
【００１８】
上記ヒートポンプユニット７０は、圧縮機７１、水-冷媒熱交換器７２の冷媒側流路、内部熱交換器７３の第１流路、減圧器たとえば膨張弁７４、空気熱交換器７５、および内部熱交換器７３の第２流路を順次に接続して冷媒を循環させるヒートポンプ式冷凍サイクルを有するとともに、空気熱交換器７５に外気を送るファン７６、上記配管Ａ５から流入する湯水を水-冷媒熱交換器７２の水側流路に導く配管７７、水-冷媒熱交換器７２の水側流路から流出する湯を上記配管Ａ６に導く配管７８、配管７７内の湯水の温度を検知する給水温度センサ８１、および配管７８内の湯水の温度を検知する沸上げ温度センサ８２を有し、給湯ユニット１から供給される水を外気から汲み上げた熱で加熱し、その加熱により得られる湯を給湯ユニット１へ供給する。
【００１９】
給湯ユニット１にコントローラ５０が設けられ、そのコントローラ５０に給湯ユニット１内の弁・ポンプ・温度センサ、外気温度センサ８３、浴室６０のリモートコントロール式操作器（操作手段；リモコンと略称する）６３、およびヒートポンプユニット７０が接続されている。リモコン６３は、液晶表示部、音声入出力部、操作扉などを前面に有する。
【００２０】
コントローラ５０は、当該給水装置の全体を制御するもので、主要な機能として制御手段５０ａ〜５０ｄ、判定手段５０ｅ、報知手段５０ｆを有する。  
制御手段５０ａは、貯湯タンク５内の湯水をヒートポンプユニット７０によって加熱しながら貯湯タンク５に貯える“貯湯運転”の実行を制御する。
【００２１】
制御手段５０ｂは、貯湯タンク５内の湯を配管Ａ３，Ａ４を通して浴槽６１に供給する“湯はり運転”の実行を制御する。
【００２２】
制御手段５０ｃは、ふろポンプ２４の運転により、浴槽６１内の湯水を配管Ａ３，Ａ４および熱交換器２６に通して循環させる保温用・追い炊き用の“循環運転”の実行を制御する。
【００２３】
制御手段５０ｄは、リモコン６３の洗浄ボタンスイッチが押圧操作された場合、貯湯タンク５内の湯水が配管１０，１４と配管Ａ３を通って浴槽６１に流れ、かつ配管１４における銀イオン発生器２０を経た湯水の一部がふろポンプ２４、配管２５、熱交換器２６、配管２７、配管Ａ４を通って浴槽６１に流れる洗浄用流路を一定時間だけ形成し、その形成時に銀イオン発生器２０を動作させる“洗浄運転”の実行を制御する。
【００２４】
判定手段５０ｅは、当該給湯装置が設置された後で上記“湯はり運転”が最初に実行された場合、配管８および給湯管Ａ２における湯水の流れが流れセンサ９で検知されていないときの流量センサ１８の検知流量（リットル／ｔ）Ｗａを基準流量として内部メモリに記憶し、その後の２回目以降の“湯はり運転”において、配管８および給湯管Ａ２における湯水の流れが流れセンサ９で検知されていないときの流量センサ１８の検知流量Ｗｂと上記記憶した基準流量Ｗａとの差ΔＷ（＝Ｗａ−Ｗｂ）を求め、その差ΔＷが所定値ΔＷｓ以上の場合に、浴槽６１への給湯が異常であると判定する。
【００２５】
報知手段５０ｆは、判定手段５０ｅが給湯の異常を判定した場合に、その旨をリモコン６３の文字や画像の表示あるいはブザー音発生により報知する。
【００２６】
つぎに、コントローラ５０が実行する制御を図２のフローチャートを参照しながら説明する。  
“湯はり運転”の実行に際し（ステップＳ１のＹＥＳ）、コントローラ５０は、この運転が当該給湯装置が設置された後の最初の初回運転（試運転ともいう）であるか否かを判定する（ステップＳ２）。初回運転である場合(ステップＳ２のＹＥＳ)、コントローラ５０は、混合弁７，配管８，給湯管Ａ２を通る第２利用側機器（浴室シャワー・台所蛇口・洗面所蛇口等）への湯水の流れが流れセンサ９で検知されていないことを条件に（ステップＳ３のＹＥＳ）、貯湯タンク５から配管１０，混合弁１２，配管１４，ホッパ１５，配管Ａ３を通って浴槽６１へと流れる湯水の流量（リットル／ｔ）Ｗａをホッパ１５の流量センサ１８で検知する（ステップＳ４）。そして、コントローラ５０は、流量センサ１８の検知流量Ｗａを配管や弁に汚れやゴミが溜まっていない初期状態の基準流量として内部メモリに記憶する（ステップＳ５）。
【００２７】
２回目以降の“湯はり運転”の実行に際し（ステップＳ１のＹＥＳ，ステップＳ２のＮＯ）、コントローラ５０は、混合弁７，配管８，給湯管Ａ２を通る第２利用側機器（浴室シャワー・台所蛇口・洗面所蛇口等）への湯水の流れが流れセンサ９で検知されていないことを条件に（ステップＳ６のＹＥＳ）、貯湯タンク５から配管１０，混合弁１２，配管１４，ホッパ１５，配管Ａ３を通って浴槽６１へと流れる湯水の流量Ｗｂをホッパ１５の流量センサ１８で検知する（ステップＳ７）。そして、コントローラ５０は、流量センサ１８の検知流量Ｗｂと上記記憶した基準流量Ｗａとの差ΔＷ（＝Ｗａ−Ｗｂ）を求め（ステップＳ８）、求めた差ΔＷが予め定めた所定値ΔＷｓ以上であるか否かを判定する（ステップＳ９）。所定値ΔＷｓは、例えば、基準流量Ｗａの１／２の値である。
【００２８】
差ΔＷが所定値ΔＷｓ以上の場合（ステップＳ９のＹＥＳ）、コントローラ５０は、浴槽６１への給湯に異常があると判定し（ステップＳ１０）、その判定結果をリモコン６３によって報知する（ステップＳ１１）。
【００２９】
浴槽６１への給湯経路である配管１０，混合弁１２，配管１４，ホッパ１５，配管Ａ３のいずれかに汚れやゴミが溜まっている場合、あるいは循環金具６２のフィルタが目詰まりしている場合、それらが流路抵抗となって湯水が流れ難くなる。湯水が流れ難くなると流量センサ１８の検知流量Ｗｄが減少するので、それを浴槽６１への給湯異常として捕らえてリモコン６３により報知するようにしている。
【００３０】
“湯はり運転”を行っている最中に第２利用側機器である浴室シャワー・台所・洗面所等へ給湯が行われた場合、その給湯分だけ浴槽６１へ流れる湯水の量が少なくなるので、的確な異常判定が不可能となる。そこで、第２利用側機器への湯水の流れがあるかどうかを流れセンサ９により検知し、流れがないことを条件に異常判定を行うようにしている。これにより、浴槽６１への給湯の異常を的確に捕えることができ、給湯装置としての信頼性が大幅に向上する。ユーザは、浴槽６１への給湯に異常があることをリモコン６３の報知により察知し、直ちに異常の解消を保守管理者に委託することができる。
【００３１】
貯湯タンク５と配管１０との接続部あるいは配管１０と混合弁１２との接続部から湯水が漏れる不具合が生じた場合も、流量センサ１８の検知流量Ｗｄが減少するので、それを浴槽６１への給湯の異常として捕らえて報知することができる。
【００３２】
上記実施形態では、所定値ΔＷｓが基準流量Ｗａの１／２の値である場合を例に説明したが、その値については配管の長さや太さなどに応じて適宜に選定可能である。
【００３３】
また、上記実施形態では、初回運転時の場合に基準流量の検知と記憶を行ったが、基準流量が内部メモリに記憶されていない場合に、初回運転とみなして、基準流量を記憶してもよい。また、リモコン操作により基準流量を記憶させてもよい。
【００３４】
その他、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態や変形は、発明の範囲は要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１…給湯ユニット、５…貯湯タンク、１２…混合弁、１４…配管（第１配管）、１５…ホッパ、１６…開閉弁、１８…流量センサ、２０…銀イオン発生器、２１…フロースイッチ（検知手段）、２３…水位センサ、Ａ２…給湯管（第２配管）、Ａ３…配管（第１配管）、２４…ふろポンプ、２５…配管、２６…熱交換器、２７…配管、Ａ４…配管、５０…コントローラ、６０…浴室、６１…浴槽（第１利用側機器）、６３…リモコン
【図１】
2017194250.tif 000003
【図２】
2017194250.tif 000004