貯湯式給湯機
【課題】浴室に人が居ない場合には浴槽の温度を低く保つことにより、浴槽からの放熱を少なくし、浴槽の追い焚き運転の回数を減らすことができる貯湯式給湯機を提供する。
【解決手段】湯水を溜める貯湯槽５７と、前記貯湯槽５７の残湯温度を検知する残湯温度検出手段８６と、前記貯湯槽５７内に溜める高温水を生成する加熱手段５５と、浴槽６８と、前記貯湯槽５７内の温水と前記浴槽６８内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽６８内の湯水を加熱する風呂熱交換器７３と、浴室８０内の人の存在を検出する人検知手段８１と、制御手段８２とを備え、前記人検知手段８１が浴室８０内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器７３による前記浴槽６８の湯水の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段８６が検出した温度に基づいて変更することを特徴とする貯湯式給湯機。
【解決手段】湯水を溜める貯湯槽５７と、前記貯湯槽５７の残湯温度を検知する残湯温度検出手段８６と、前記貯湯槽５７内に溜める高温水を生成する加熱手段５５と、浴槽６８と、前記貯湯槽５７内の温水と前記浴槽６８内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽６８内の湯水を加熱する風呂熱交換器７３と、浴室８０内の人の存在を検出する人検知手段８１と、制御手段８２とを備え、前記人検知手段８１が浴室８０内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器７３による前記浴槽６８の湯水の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段８６が検出した温度に基づいて変更することを特徴とする貯湯式給湯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は風呂の追い焚き機能を備える貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯機として、貯湯槽の温水を利用した浴槽の追い焚き機能を持ったものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、前記公報に記載された従来の給湯機を示すものである。同図に示すように、この給湯機は、圧縮機１、冷媒対水熱交換器である給湯熱交換器２及び蒸発器３などを備えたヒートポンプユニット４と、貯湯槽５及び水対水熱交換器である風呂熱交換器６などを備えた給湯ユニット７とから構成している。前記貯湯槽５は給湯熱交換器２を用いて前記ヒートポンプユニット４により加熱された湯を貯湯するものである。
【０００４】
また、貯湯槽５の湯は、浴槽注湯管路８と、浴槽９と貯湯ユニット７とを接続する風呂循環配管１０と、を通して浴槽９へ注湯し湯張りされる。また、風呂熱交換器６は、貯湯槽５内の湯を循環させて浴槽９内の湯を加熱するものである。
【０００５】
すなわち、貯湯槽５の上部から熱源側循環ポンプ１１から汲み出された湯は、風呂熱交換器６に導かれて、利用側循環ポンプ１２で汲み出された浴槽９内の湯または水を加熱した後に、貯湯槽５に戻り、一方、加熱された浴槽９からの湯は浴槽９に戻ることによって、風呂追い焚きが行われる。
【０００６】
さらに、蛇口１３を開くことにより給湯ができるように構成したものである。このような構成で、貯湯槽５から浴槽９へ適温の湯を適量注湯することによって浴槽９に湯張りを行い、その後所定の時間、浴槽９の湯を適温に追い焚きして保温動作する運転である風呂自動運転について、説明する。
【０００７】
この場合、前記湯張り後、一定時間間隔ごとに、利用側循環ポンプ１２を駆動させて、浴槽９の湯を貯湯ユニット７側に循環させ、浴槽温度検出手段１４で浴槽９の温度を検出する浴槽温度検出運転を行う。このとき、浴槽９の温度が、適温範囲よりも低ければ風呂追い焚き運転が行われ、適温範囲であれば風呂追い焚き運転を行わない。
【特許文献１】特開２００２−２４３２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、次のような課題を有していた。前記浴槽温度検出運転は前述したように、一定時間間隔ごと（例えば１５分毎）に行う。ところが、この浴槽温度検出運転のタイミングは、人が入浴するタイミングとは関係なく行われる。
【０００９】
図５は、横軸に風呂自動運転時の経過時間をとり、縦軸に浴槽９の温度をとって、風呂自動運転時の浴槽９の温度変化を示したものである。同図において、ＴＵは保温上限温度であり、浴槽９の温度がこの温度以上であれば風呂追い焚きを終了する。
【００１０】
また、ＴＬは保温下限温度であり、浴槽９の温度がこの温度以下であれば風呂追い焚きを開始する温度である。さらに、浴槽９の温度を検出するために、時間間隔ｔ毎に浴槽温度検出運転を行う。浴槽温度検出運転は、利用側循環ポンプ１２を駆動して浴槽９の湯を貯湯ユニット７側に循環させて、 浴槽温度検出手段１４で浴槽９の温度を検出する。
【００１１】
同図において、経過時間の前半は浴室（図示せず）に人が居る場合を示し、後半は浴室に人が居ない場合を示す。同図に示すように、浴室に人が居ても居なくても同じように、浴槽温度検出運転を行い、風呂追い焚きを行うことによって、浴槽９の温度を保っている。
【００１２】
人が居ないときにも人の入浴に備えて、浴槽９の温度を適温に保つため、無駄なエネルギーが消費されていた。特に、長時間入浴が無い時は風呂の保温のためのエネルギーの大部分を無駄に消費することになり、風呂の保温効率が悪いという課題があった。
【００１３】
また、冬など冷えた体で急に入浴した場合、浴槽を保温上限温度と保温下限温度の範囲に保っていても、熱く感じられ、快適性に課題がある場合があった。
【００１４】
さらに、風呂自動運転が長く続いた場合、風呂追い焚き運転の時間が増え、風呂追い焚きの熱源として貯湯槽５上部の高温の湯を使用するため、高温の湯が少なくなるので、給湯時に湯切れが生じることがあり、利便性、快適性に課題があった。
【００１５】
また、風呂追い焚きの熱源である貯湯槽５上部の高温の湯は、浴槽９の湯と風呂熱交換器６で熱交換し、４０から５０℃程度の中温になり、貯湯槽５の低温の部分に戻る。そして、この中温の湯は、貯湯槽５の低温の湯または水と混合して、貯湯槽の温度を上昇させるため、ヒートポンプを用いて貯湯槽５の水を加熱するときの効率が低下するという課題があった。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するもので、人が浴室に居るか居ないかを判断して、居ないと判断した場合は無駄な風呂の追い焚きを少なくし、人を検出した場合には風呂保温効率の向上を図り、快適性と利便性と給湯効率の向上を図った貯湯式給湯機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】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、湯水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の残湯温度を検知する残湯温度検出手段と、前記貯湯槽内に溜める高温水を生成する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽内の温水と前記浴槽内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽内の湯水を加熱する風呂熱交換器と、浴室内の人の存在を検出する人検知手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器による前記浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更することを特徴とするもので、浴室に人が居ない場合には、浴槽の温度を低く保つことにより浴槽からの放熱を少なくし、浴槽の追い焚き運転の回数を減らすことができる貯湯式給湯機を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、人が浴室に居るか居ないかを判断して、居ないと判断した場合は無駄な風呂の追い焚きを少なくし、人を検出した場合には風呂保温効率の向上を図り、快適性と利便性と給湯効率の向上を図った貯湯式給湯機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、湯水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の残湯温度を検知する残湯温度検出手段と、前記貯湯槽内に溜める高温水を生成する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽内の温水と前記浴槽内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽内の湯水を加熱する風呂熱交換器と、浴室内の人の存在を検出する人検知手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器による前記浴槽の湯水
の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更することを特徴とするもので、浴室に人がいない場合には、浴槽を低い温度に保つことができ、さらに、人が入浴する場合には、この浴槽温度を適温の浴槽温度に所定の時間で加熱する必要能力が確保されるので、浴槽からの放熱が少なく、また、所定の時間で浴槽を適温にすることができるため、風呂の保温効率と快適性の向上を図ることができる。
【００２０】
第２の発明は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う、風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更しないことを特徴とするもので、浴室に人が居る場合の快適性を維持することができる。
【００２１】
第３の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度が高い場合より低い場合の方を、高い温度に設定したことを特徴とするもので、残湯温度に応じて、人が居ない場合の制御温度を最適な温度に設定することができ、風呂の保温効率の向上を図ることができる。
【００２２】
第４の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に関係なく一定に設定したことを特徴とするもので、残湯温度が高い場合には風呂追い焚きの回数が少なくなり、風呂の保温効率の向上を図ることができる。
【００２３】
第５の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とするもので、浴室に人が居ない場合に浴槽からの放熱量を少なくでき、保温効率向上を図ることができる。
【００２４】
第６の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とするもので、浴室に人が居ない場合に浴槽からの放熱量を少なくでき、保温効率向上を図ることができる。
【００２５】
第７の発明は、ヒートポンプを加熱手段としているので、高効率化と地球環境保全をはかるができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯機の構成図である。
【００２８】
図１において、貯湯式給湯機の熱源である加熱手段５５は、圧縮機５１、給湯熱交換器５２、減圧装置５３および大気熱を吸熱する蒸発器５４からなるヒートポンプサイクルを構成したヒートポンプユニットである。
【００２９】
そして、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力以上となる二酸化炭素を冷媒とする。貯湯ユニット５６に収納された貯湯槽５７への給水は貯湯槽５７下部に接続された給水管５８を通ってなされ、貯湯槽５７上部の高温の湯は出湯管５９を通り給湯混合弁６０で給水と混合することによって所定の温度の湯にしてから給湯管６１を通って端末（蛇口６２）から給湯
される。
【００３０】
また、貯湯槽５７の下部から循環ポンプ６３、給湯熱交換器５２および貯湯槽５７の上部を順次接続する沸き上げ回路を構成することによって、貯湯槽５７から循環ポンプ６３で送られてきた水は前記給湯熱交換器５２で冷媒熱により加熱されて貯湯槽５７の上から貯湯される。６４は沸き上げ温度検出手段であり、加熱手段５５であるヒートポンプ熱源で加熱した湯温を検出するため給湯熱交換器５２の水側の出口に設けられている。
【００３１】
また、前記出湯管５９から分岐し、風呂給湯混合弁６５と風呂注湯弁６６とを備えた浴槽注湯管路６７は、風呂循環配管６９によって、浴槽６８と接続されている。この風呂循環配管６９は風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１とからなっている。
【００３２】
風呂加熱手段７２は、水ー水熱交換器である風呂熱交換器７３と、それに接続された熱源側水回路７４と利用側水回路７５と、この熱源側、利用側水回路７４、７５にそれぞれ設けられた熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７などからなる。そして、熱源側水回路７４は、貯湯槽５７の上部と下部とに接続され、利用側水回路７５は風呂循環配管６９に接続されている。
【００３３】
また、利用側水回路７５には、浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出手段７８と浴槽６８の水位を検出する浴槽水位検出手段７９とが設けられている。浴槽６８の加熱は、熱源側循環ポンプ７６で貯湯槽５７から風呂熱交換器７３に送られてきた高温の温水と、利用側循環ポンプ７７で浴槽６８から風呂熱交換器７３に送られてきた水又は温水とが熱交換することによって行われる。
【００３４】
また、浴室８０には浴室内の人を検出する人検知手段８１を設ける。制御手段８２は貯湯式給湯機の運転を制御するもので、第一の制御手段９４、第二の制御手段９５、制御切り換え手段９６、上下限温度設定手段９７などから構成されている。さらに、浴槽温度設定手段８３は浴槽６８の希望する湯の温度を設定する手段である。
【００３５】
また、給湯混合弁６０で混合した給湯温度を検出する給湯温度検出手段８４を給湯混合弁６０の混合出口側に設け、風呂給湯混合弁６５で混合した風呂給湯温度を検出する風呂給湯温度検出手段８５を風呂給湯混合弁６５の混合出口側に設ける。さらに、残湯温度検出手段８６は、貯湯槽５７の上部の位置の温度を検出する。なお、人検知手段８１としては、赤外線センサなどがある。
【００３６】
以上のように構成された給湯機について、以下にその動作、作用を説明する。
【００３７】
図１において、先ず、給湯加熱運転について説明する。いま、貯湯槽５７を沸き上げる要求（図示せず）があると、加熱手段５５であるヒートポンプユニットで大気熱を利用した給湯加熱運転を行う。この場合、圧縮機５１から吐出された臨界圧力以上の高温高圧の冷媒が給湯熱交換器５２に流入し、ここで貯湯槽５７の下部から送られてきた水と熱交換し放熱した後、減圧装置５３で減圧し、さらに、蒸発器５４で大気から熱を吸熱し、ガス化して圧縮機５１に戻る。
【００３８】
この時、給湯熱交換器５２に流入する貯湯槽５７の下部から送られてきた水は、給湯熱交換器５２の出口での温度が所定温度となるように循環ポンプ６３の回転数を制御することによって、所定の温度の湯が貯湯槽５７の上部から流入し貯湯される。
【００３９】
次に、浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出運転について説明する。
【００４０】
この運転は、利用側循環ポンプ７７を駆動し、浴槽６８の湯を貯湯ユニット５６との間で循環させる。そして、ある一定の時間（例えば１分間）循環させた後に、浴槽６８の湯の温度を浴槽温度検出手段７８によって検出する。この検出した温度が、浴槽温度設定手段８３で設定された温度から決まる浴槽６８の制御温度の範囲内か否かを判断する。
【００４１】
浴槽６８の制御温度範囲の上限温度である保温上限温度と下限温度である保温下限温度とは上下限温度設定手段９７が設定する。すなわち、前記制御温度の保温下限温度以下であれば、浴槽温度検出運転を終了し次の風呂追い焚き運転に移行する。一方、検出した温度が、前記保温下限温度より高ければ浴槽温度検出運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００４２】
次に、浴槽６８の湯を加熱する風呂追い焚き運転について説明する。
【００４３】
使用者が希望する浴槽６８の温度は浴槽温度設定手段８３で行う。一般的に、貯湯式給湯機のリモコンを浴室８０や台所（図示せず）に設置する。そして、浴室８０に設置した浴室リモコン８７に前記浴槽温度設定手段８３を設ける構成とすることが多い。なお、台所に設置した台所リモコン（図示せず）に前記浴槽温度設定手段８３を設けてもよい。前述したように、浴槽温度検出手段７８によって検出した温度が、制御温度の保温下限温度以下であれば、風呂追い焚き運転を行う。
【００４４】
すなわち、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７をと駆動する。利用側循環ポンプ７７によって浴槽６８から送られてきた湯は、熱源側循環ポンプ７６によって送られてきた貯湯槽５上部の高温の湯と風呂熱交換器７３で熱交換して加熱され温度上昇して浴槽６８に戻る。一方、風呂熱交換器７３で浴槽６８からの湯を加熱した貯湯槽５７からの高温の湯は、温度低下し４０から５０℃程度の中温湯になって、貯湯槽５７の下部に戻る。
【００４５】
このとき、浴槽温度検出手段７８は、利用側循環ポンプ７７の駆動によって送られてきた浴槽６８の湯の温度を検出する。そして、この検出した温度が、浴槽温度設定手段８３で設定された浴槽設定温度から決まる前記制御温度の保温上限温度よりも低ければ、そのまま風呂追い焚き運転を続ける。そして、検出した温度が、前記制御温度の保温上限温度以上になれば、風呂追い焚き運転を終了する。
【００４６】
さらに、浴槽６８に適量を湯張りし、その後、所定の時間、浴槽６８の保温運転を行う風呂自動運転について説明する。このとき、希望の浴槽温度や浴槽の湯量や保温時間を設定することができる。使用者が希望する浴槽の温度や浴槽の湯量や保温時間は、それぞれ浴槽温度設定手段８３、浴槽湯量設定手段（図示せず）、保温時間設定手段（図示せず）で行う。
【００４７】
一般的に、給湯機のリモコンを浴室８０や台所（図示せず）に設置し、浴室８０に設置した浴室リモコン８７に前記浴槽温度設定手段８３や浴槽湯量設定手段や前記保温時間設定手段を設ける構成とすることが多い。なお、台所に設置した台所リモコン（図示せず）にこれらの設定手段を設けてもよい。
【００４８】
また、人検出手段８１は単独の設置でもよいが、図１に示すように、浴室リモコン８７内に設けた構成としてもよい。この場合、人検出手段８１と浴室リモコン８７とを別々に設置する必要がないので、工事性がよくなる利点がある。
【００４９】
風呂自動運転が開始されると、浴槽温度設定手段８３と浴槽湯量設定手段で設定された温度と湯量となるように、貯湯槽５７から浴槽６８へ注湯することによって浴槽６８に湯
張りを行う。すなわち、制御手段８２は、風呂注湯弁６６を開いて、注湯を開始する。
【００５０】
そして、浴槽６８の温度が浴槽温度設定手段８３で設定された温度になるように、風呂給湯温度検出手段８５からの信号に基づいて、風呂給湯混合弁６５の混合割合を制御する。浴槽水位検出手段７９で検出した水位が、浴槽湯量設定手段で設定された湯量の相当する水位になれば、制御手段８２は、この注湯動作である湯張りを終了する。その後、前記保温時間設定手段で設定された時間に応じて、浴槽６８の温度が低下すれば浴槽６８を風呂追い焚きすることによって、保温運転を行う。
【００５１】
先ず、浴室８０に人が居ない場合について説明する。上下限温度設定手段９７は、浴槽６８の制御温度範囲の上限温度である保温上限温度と下限温度である保温下限温度とを設定する。そして、時間間隔ｔ毎に前記浴槽温度検出運転を行い、浴槽温度検出手段７８によって検出された浴槽温度が制御温度の保温下限温度より高ければ浴槽温度検出運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００５２】
一方、検出した浴槽温度が、制御温度の保温下限温度以下であれば、浴槽温度が制御温度の保温上限温度になるまで風呂追い焚き運転を行う。ここで、保温下限温度は貯湯槽５７に貯湯されている湯の温度（残湯温度）によって異なる。そして、保温上限温度と残湯温度によって異なる保温下限温度とを用いて、第一の制御手段９４が浴槽の保温制御を行う。ここで貯湯槽５７の残湯温度は、貯湯槽５７の上部に取り付けられた残湯温度検出手段８６で検出する。
【００５３】
図２は、横軸に保温の経過時間をとり、縦軸にそのときの浴槽温度と残湯温度とをとって、浴室に人が居ない場合の浴槽と残湯温度の変化を示したものである。同図において、点Ａにおける残湯温度はＴａで、点Ｂにおける残湯温度はＴｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）である。また、それぞれの残湯温度に対する保温下限温度は、ＴａのときＴＬ１ａ、ＴｂのときＴＬ１ｂ（ＴＬ１ｂ＞ＴＬ１ａ）である。
【００５４】
浴槽の加熱は、利用側循環ポンプ７７によって浴槽６８から送られてきた湯と、熱源側循環ポンプ７６によって送られてきた貯湯槽５上部の高温の湯とが、風呂熱交換器７３で熱交換して行われる。だから、貯湯槽５上部の湯の温度で（残湯温度）で浴槽の加熱能力が大きく異なる（同図の場合、残湯温度Ｔａの時の加熱能力Ｑａ、残湯温度Ｔｂの時の加熱能力Ｑｂとすると、Ｑａ＞Ｑｂ）。
【００５５】
また、人が入浴するために浴室に入ってきて、浴槽６８に浸かるまでの行動としては次のようなことが考えられる。先ず、浴槽６８の前まで行き、浴槽６８のふたをあけ、浴槽６８の湯でかかり湯をするか、または、シャワー（図示せず）でかかり湯をしてから、浴槽６８に浸かる。浴室８０に入ってから浴槽６８に入るまでに少し時間（２０〜３０秒程度）がかかる（同図のｔ０）。
【００５６】
だから、この間に浴槽６８の温度を不快にならない温度（同図のＴ０）まで上昇させればよいことになる。特に冬など気温が低いときには、体の表面温度が低くなっているので、浴槽６８に浸かったときに浴槽６８の温度が設定温度になっていると、かえって熱く感じるため、設定温度よりも少し低目で浴槽６８に入った方が快適に感じるものである。残湯温度によって、この時間ｔ０の間に加熱できる熱量が異なる分だけ、残湯温度によって保温下限温度を変えることができる。
【００５７】
結局、残湯温度で加熱能力が異なる分、保温下限温度をそれに応じて変化させればよいことになる。概ね、時間ｔ０の間に、浴槽温度がＴ０になるように保温下限温度を設定すればよい。このようにすれば、浴槽が最も冷えたタイミング（浴槽温度が保温下限温度の
時）で、人検知手段８１が人を検出して浴槽６８の追い焚きをしても不快になることがなく、更に、従来の場合と比較して浴槽６８の温度を低く保つことができる。
【００５８】
次に、浴室８０に人が居る場合について説明する。まず、上下限温度設定手段９７は、浴槽６８の制御温度範囲の上限温度である保温上限温度と下限温度である保温下限温度とを設定する。浴室８０に人が不在状態で人が浴室８０に入ってきたら人検知手段８１で人を検知し、浴槽６８の追い焚きを行う。その後、人が浴室８０に居る間は次のような保温運転を行う。この場合、時間間隔ｔ毎に前記浴槽温度検出運転を行い、浴槽温度検出手段８３によって検出された浴槽温度が制御温度の保温下限温度より高ければ浴槽温度検出運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００５９】
一方、検出した浴槽温度が、制御温度の保温下限温度以下であれば、浴槽温度が制御温度の保温上限温度になるまで風呂追い焚き運転を行う。この場合の保温下限温度と保温上限温度とは、浴室８０に入浴者が居るので、浴槽温度が常に適温に保つ必要があるため、それぞれ一定温度である。なお、保温下限温度と保温上限温度は次のように決めればよい。
【００６０】
浴槽６８の温度変化を１Ｋ程度に制御したいときは、浴槽温度設定手段８３で設定した設定温度に対して、保温上限温度を（設定温度＋０．５Ｋ）とし、保温下限温度を（設定温度−０．５Ｋ）とすればよい。また、浴槽６８の温度を０．５Ｋ程度に制御したいときは、浴槽温度設定手段８３で設定した設定温度に対して、保温下限温度を（設定温度−０．５Ｋ）とし、保温上限温度を（設定温度）とすればよい。
【００６１】
そして、上下限温度設定手段９７は、それぞれ残湯温度に対して関係しない一定の温度である保温上限温度と保温下限温度とを設定し、これを用いて、第二の制御手段９５が浴槽の保温制御を行う。
【００６２】
人が浴室に不在の場合と在室の場合とで、次のように第一の制御手段９４と第二の制御手段９５とを制御切り換え手段９６で切り換えて保温運転制御してもよい。図３は、横軸に保温の経過時間をとり、縦軸にそのときの浴槽温度と残湯温度とをとって、浴槽と残湯温度の変化を示したものである。同図において、ＴＵ１は第一の制御手段９４の保温上限温度であり、ＴＬ１ａとＴＬ１ｂ（ＴＬ１ｂ＞ＴＬ１ａ）はそれぞれ残湯温度Ｔａ、Ｔｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）に対応する第一の制御手段９４の保温下限温度である。
【００６３】
また、ＴＵ２は第二の制御手段９５の保温上限温度であり、ＴＬ２は第二の制御手段９５の保温下限温度である。また、第一の制御手段９４の保温上限温度ＴＵ１は、第二の制御手段９５の保温上限温度ＴＵ２よりも低い温度（ＴＵ１＜ＴＵ２）であり、さらに、第一の制御手段９４の保温下限温度ＴＬ１ａとＴＬ１ｂ（ＴＬ１ｂ＞ＴＬ１ａ）は、第二の制御手段９５の保温下限温度ＴＬ２よりも低い温度（ＴＬ１ａ１＜ＴＬ１ｂ＜ＴＬ２）に設定する。
【００６４】
同図の経過時間Ｘにおいて、不在中の浴室８０に人が入室すると、人検知手段８１は人を検知し、追い焚きを開始する。このとき、制御切り換え手段９６は、第一の制御手段９４から第二の制御手段９５に切り換えて、浴槽６８の保温制御を行う。
【００６５】
すなわち、浴槽６８の温度が、概ね保温上限温度ＴＵ２と保温下限温度ＴＬ２との間になるように制御する。そして、浴室８０に人が不在の状態になれば、制御切り換え手段９６は、第二の制御手段９５から第一の制御手段９４に切り換えて、浴槽６８の保温制御を行う。
【００６６】
すなわち、浴槽６８の温度が、概ね保温上限温度ＴＵ１と保温下限温度ＴＬ１ａ（残湯温度Ｔａの時）またはＴＬ１ｂ（残湯温度Ｔｂの時）との間になるように制御する。このようにすれば、人が入浴するときは浴槽温度を適温に保ち、人が不在の時は浴槽６８の温度を低く保つことができる。
【００６７】
その結果、浴槽６８からの放熱を少なくすることができるので、保温効率が向上する。また、追い焚きの回数を減らすことができるので、貯湯槽５７の高温の湯の使用量も少なくすることができ、湯切れの発生を少なくして、利便性や快適性の向上にもなる。
【００６８】
上記説明の第一の制御手段９４の場合、保温下限温度を残湯温度によって２通りで説明したが、必要に応じて３通り以上の残湯温度に対する保温下限温度を設定しても同様の作用効果が得られる。
【００６９】
上記の説明のように、風呂自動運転の中で第一の制御手段９４と第二の制御手段９５とを自動的に切り換え手段９６が切り換えるが、もし、使用者が常に高めの浴槽温度を好む場合などは、手動で第一の制御手段９４と第二の制御手段９５切り換えられるように制御選択手段９８を設けても良い。
【００７０】
さらに、前記制御選択手段９８を浴室リモコン８７や台所リモコン（図示せず）に設ける構成とすれば、利便性も良い。このように、常に浴槽の温度を適温状態に保ちたい場合は制御選択手段９８で第二の制御手段９５を選択し、浴槽６８からの放熱量を少なくして、省エネルギーを図りたい場合は制御選択手段９８で第一の制御手段９４を選択すればよい。
【００７１】
また、人検知手段８１が故障などで人の検知性能が悪くなった場合は、第二の制御手段９５を用いて浴槽温度の制御を行う。このようにすれば、人の検出の有無にかかわらず、浴槽６８を希望の所定温度に保つことができ、快適性と利便性に効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、人が居ない場合の浴槽の保温下限温度を残湯温度に応じて決定しているため、人が入浴しようとしてもすぐに不快にならない浴槽温度にできるので、保温効率と快適性の向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図
【図２】同人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときの風呂追い焚き運転時の浴槽温度の変化を示す図
【図３】同人検知手段が人の存在を検出したときと、人の存在を検出していないときの風呂追い焚き運転時の浴槽温度の変化を示す図
【図４】従来の貯湯式給湯機の構成図
【図５】同貯湯式給湯機の風呂自動運転時の浴槽温度の変化を示す図
【符号の説明】
【００７４】
５５ 加熱手段
５７ 貯湯槽
６８ 浴槽
７３ 風呂熱交換器
８０ 浴室
８１ 人検知手段
８２ 制御手段
８６ 残湯温度検出手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は風呂の追い焚き機能を備える貯湯式給湯機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の給湯機として、貯湯槽の温水を利用した浴槽の追い焚き機能を持ったものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図４は、前記公報に記載された従来の給湯機を示すものである。同図に示すように、この給湯機は、圧縮機１、冷媒対水熱交換器である給湯熱交換器２及び蒸発器３などを備えたヒートポンプユニット４と、貯湯槽５及び水対水熱交換器である風呂熱交換器６などを備えた給湯ユニット７とから構成している。前記貯湯槽５は給湯熱交換器２を用いて前記ヒートポンプユニット４により加熱された湯を貯湯するものである。
【０００４】
また、貯湯槽５の湯は、浴槽注湯管路８と、浴槽９と貯湯ユニット７とを接続する風呂循環配管１０と、を通して浴槽９へ注湯し湯張りされる。また、風呂熱交換器６は、貯湯槽５内の湯を循環させて浴槽９内の湯を加熱するものである。
【０００５】
すなわち、貯湯槽５の上部から熱源側循環ポンプ１１から汲み出された湯は、風呂熱交換器６に導かれて、利用側循環ポンプ１２で汲み出された浴槽９内の湯または水を加熱した後に、貯湯槽５に戻り、一方、加熱された浴槽９からの湯は浴槽９に戻ることによって、風呂追い焚きが行われる。
【０００６】
さらに、蛇口１３を開くことにより給湯ができるように構成したものである。このような構成で、貯湯槽５から浴槽９へ適温の湯を適量注湯することによって浴槽９に湯張りを行い、その後所定の時間、浴槽９の湯を適温に追い焚きして保温動作する運転である風呂自動運転について、説明する。
【０００７】
この場合、前記湯張り後、一定時間間隔ごとに、利用側循環ポンプ１２を駆動させて、浴槽９の湯を貯湯ユニット７側に循環させ、浴槽温度検出手段１４で浴槽９の温度を検出する浴槽温度検出運転を行う。このとき、浴槽９の温度が、適温範囲よりも低ければ風呂追い焚き運転が行われ、適温範囲であれば風呂追い焚き運転を行わない。
【特許文献１】特開２００２−２４３２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、次のような課題を有していた。前記浴槽温度検出運転は前述したように、一定時間間隔ごと（例えば１５分毎）に行う。ところが、この浴槽温度検出運転のタイミングは、人が入浴するタイミングとは関係なく行われる。
【０００９】
図５は、横軸に風呂自動運転時の経過時間をとり、縦軸に浴槽９の温度をとって、風呂自動運転時の浴槽９の温度変化を示したものである。同図において、ＴＵは保温上限温度であり、浴槽９の温度がこの温度以上であれば風呂追い焚きを終了する。
【００１０】
また、ＴＬは保温下限温度であり、浴槽９の温度がこの温度以下であれば風呂追い焚きを開始する温度である。さらに、浴槽９の温度を検出するために、時間間隔ｔ毎に浴槽温度検出運転を行う。浴槽温度検出運転は、利用側循環ポンプ１２を駆動して浴槽９の湯を貯湯ユニット７側に循環させて、 浴槽温度検出手段１４で浴槽９の温度を検出する。
【００１１】
同図において、経過時間の前半は浴室（図示せず）に人が居る場合を示し、後半は浴室に人が居ない場合を示す。同図に示すように、浴室に人が居ても居なくても同じように、浴槽温度検出運転を行い、風呂追い焚きを行うことによって、浴槽９の温度を保っている。
【００１２】
人が居ないときにも人の入浴に備えて、浴槽９の温度を適温に保つため、無駄なエネルギーが消費されていた。特に、長時間入浴が無い時は風呂の保温のためのエネルギーの大部分を無駄に消費することになり、風呂の保温効率が悪いという課題があった。
【００１３】
また、冬など冷えた体で急に入浴した場合、浴槽を保温上限温度と保温下限温度の範囲に保っていても、熱く感じられ、快適性に課題がある場合があった。
【００１４】
さらに、風呂自動運転が長く続いた場合、風呂追い焚き運転の時間が増え、風呂追い焚きの熱源として貯湯槽５上部の高温の湯を使用するため、高温の湯が少なくなるので、給湯時に湯切れが生じることがあり、利便性、快適性に課題があった。
【００１５】
また、風呂追い焚きの熱源である貯湯槽５上部の高温の湯は、浴槽９の湯と風呂熱交換器６で熱交換し、４０から５０℃程度の中温になり、貯湯槽５の低温の部分に戻る。そして、この中温の湯は、貯湯槽５の低温の湯または水と混合して、貯湯槽の温度を上昇させるため、ヒートポンプを用いて貯湯槽５の水を加熱するときの効率が低下するという課題があった。
【００１６】
本発明は上記課題を解決するもので、人が浴室に居るか居ないかを判断して、居ないと判断した場合は無駄な風呂の追い焚きを少なくし、人を検出した場合には風呂保温効率の向上を図り、快適性と利便性と給湯効率の向上を図った貯湯式給湯機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】
【００１７】
前記従来の課題を解決するために、本発明の貯湯式給湯機は、湯水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の残湯温度を検知する残湯温度検出手段と、前記貯湯槽内に溜める高温水を生成する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽内の温水と前記浴槽内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽内の湯水を加熱する風呂熱交換器と、浴室内の人の存在を検出する人検知手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器による前記浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更することを特徴とするもので、浴室に人が居ない場合には、浴槽の温度を低く保つことにより浴槽からの放熱を少なくし、浴槽の追い焚き運転の回数を減らすことができる貯湯式給湯機を提供できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、人が浴室に居るか居ないかを判断して、居ないと判断した場合は無駄な風呂の追い焚きを少なくし、人を検出した場合には風呂保温効率の向上を図り、快適性と利便性と給湯効率の向上を図った貯湯式給湯機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
第１の発明は、湯水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の残湯温度を検知する残湯温度検出手段と、前記貯湯槽内に溜める高温水を生成する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽内の温水と前記浴槽内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽内の湯水を加熱する風呂熱交換器と、浴室内の人の存在を検出する人検知手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器による前記浴槽の湯水
の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更することを特徴とするもので、浴室に人がいない場合には、浴槽を低い温度に保つことができ、さらに、人が入浴する場合には、この浴槽温度を適温の浴槽温度に所定の時間で加熱する必要能力が確保されるので、浴槽からの放熱が少なく、また、所定の時間で浴槽を適温にすることができるため、風呂の保温効率と快適性の向上を図ることができる。
【００２０】
第２の発明は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う、風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更しないことを特徴とするもので、浴室に人が居る場合の快適性を維持することができる。
【００２１】
第３の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度が高い場合より低い場合の方を、高い温度に設定したことを特徴とするもので、残湯温度に応じて、人が居ない場合の制御温度を最適な温度に設定することができ、風呂の保温効率の向上を図ることができる。
【００２２】
第４の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に関係なく一定に設定したことを特徴とするもので、残湯温度が高い場合には風呂追い焚きの回数が少なくなり、風呂の保温効率の向上を図ることができる。
【００２３】
第５の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とするもので、浴室に人が居ない場合に浴槽からの放熱量を少なくでき、保温効率向上を図ることができる。
【００２４】
第６の発明は、人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とするもので、浴室に人が居ない場合に浴槽からの放熱量を少なくでき、保温効率向上を図ることができる。
【００２５】
第７の発明は、ヒートポンプを加熱手段としているので、高効率化と地球環境保全をはかるができる。
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における貯湯式給湯機の構成図である。
【００２８】
図１において、貯湯式給湯機の熱源である加熱手段５５は、圧縮機５１、給湯熱交換器５２、減圧装置５３および大気熱を吸熱する蒸発器５４からなるヒートポンプサイクルを構成したヒートポンプユニットである。
【００２９】
そして、高圧側の冷媒圧力が臨界圧力以上となる二酸化炭素を冷媒とする。貯湯ユニット５６に収納された貯湯槽５７への給水は貯湯槽５７下部に接続された給水管５８を通ってなされ、貯湯槽５７上部の高温の湯は出湯管５９を通り給湯混合弁６０で給水と混合することによって所定の温度の湯にしてから給湯管６１を通って端末（蛇口６２）から給湯
される。
【００３０】
また、貯湯槽５７の下部から循環ポンプ６３、給湯熱交換器５２および貯湯槽５７の上部を順次接続する沸き上げ回路を構成することによって、貯湯槽５７から循環ポンプ６３で送られてきた水は前記給湯熱交換器５２で冷媒熱により加熱されて貯湯槽５７の上から貯湯される。６４は沸き上げ温度検出手段であり、加熱手段５５であるヒートポンプ熱源で加熱した湯温を検出するため給湯熱交換器５２の水側の出口に設けられている。
【００３１】
また、前記出湯管５９から分岐し、風呂給湯混合弁６５と風呂注湯弁６６とを備えた浴槽注湯管路６７は、風呂循環配管６９によって、浴槽６８と接続されている。この風呂循環配管６９は風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１とからなっている。
【００３２】
風呂加熱手段７２は、水ー水熱交換器である風呂熱交換器７３と、それに接続された熱源側水回路７４と利用側水回路７５と、この熱源側、利用側水回路７４、７５にそれぞれ設けられた熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７などからなる。そして、熱源側水回路７４は、貯湯槽５７の上部と下部とに接続され、利用側水回路７５は風呂循環配管６９に接続されている。
【００３３】
また、利用側水回路７５には、浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出手段７８と浴槽６８の水位を検出する浴槽水位検出手段７９とが設けられている。浴槽６８の加熱は、熱源側循環ポンプ７６で貯湯槽５７から風呂熱交換器７３に送られてきた高温の温水と、利用側循環ポンプ７７で浴槽６８から風呂熱交換器７３に送られてきた水又は温水とが熱交換することによって行われる。
【００３４】
また、浴室８０には浴室内の人を検出する人検知手段８１を設ける。制御手段８２は貯湯式給湯機の運転を制御するもので、第一の制御手段９４、第二の制御手段９５、制御切り換え手段９６、上下限温度設定手段９７などから構成されている。さらに、浴槽温度設定手段８３は浴槽６８の希望する湯の温度を設定する手段である。
【００３５】
また、給湯混合弁６０で混合した給湯温度を検出する給湯温度検出手段８４を給湯混合弁６０の混合出口側に設け、風呂給湯混合弁６５で混合した風呂給湯温度を検出する風呂給湯温度検出手段８５を風呂給湯混合弁６５の混合出口側に設ける。さらに、残湯温度検出手段８６は、貯湯槽５７の上部の位置の温度を検出する。なお、人検知手段８１としては、赤外線センサなどがある。
【００３６】
以上のように構成された給湯機について、以下にその動作、作用を説明する。
【００３７】
図１において、先ず、給湯加熱運転について説明する。いま、貯湯槽５７を沸き上げる要求（図示せず）があると、加熱手段５５であるヒートポンプユニットで大気熱を利用した給湯加熱運転を行う。この場合、圧縮機５１から吐出された臨界圧力以上の高温高圧の冷媒が給湯熱交換器５２に流入し、ここで貯湯槽５７の下部から送られてきた水と熱交換し放熱した後、減圧装置５３で減圧し、さらに、蒸発器５４で大気から熱を吸熱し、ガス化して圧縮機５１に戻る。
【００３８】
この時、給湯熱交換器５２に流入する貯湯槽５７の下部から送られてきた水は、給湯熱交換器５２の出口での温度が所定温度となるように循環ポンプ６３の回転数を制御することによって、所定の温度の湯が貯湯槽５７の上部から流入し貯湯される。
【００３９】
次に、浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出運転について説明する。
【００４０】
この運転は、利用側循環ポンプ７７を駆動し、浴槽６８の湯を貯湯ユニット５６との間で循環させる。そして、ある一定の時間（例えば１分間）循環させた後に、浴槽６８の湯の温度を浴槽温度検出手段７８によって検出する。この検出した温度が、浴槽温度設定手段８３で設定された温度から決まる浴槽６８の制御温度の範囲内か否かを判断する。
【００４１】
浴槽６８の制御温度範囲の上限温度である保温上限温度と下限温度である保温下限温度とは上下限温度設定手段９７が設定する。すなわち、前記制御温度の保温下限温度以下であれば、浴槽温度検出運転を終了し次の風呂追い焚き運転に移行する。一方、検出した温度が、前記保温下限温度より高ければ浴槽温度検出運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００４２】
次に、浴槽６８の湯を加熱する風呂追い焚き運転について説明する。
【００４３】
使用者が希望する浴槽６８の温度は浴槽温度設定手段８３で行う。一般的に、貯湯式給湯機のリモコンを浴室８０や台所（図示せず）に設置する。そして、浴室８０に設置した浴室リモコン８７に前記浴槽温度設定手段８３を設ける構成とすることが多い。なお、台所に設置した台所リモコン（図示せず）に前記浴槽温度設定手段８３を設けてもよい。前述したように、浴槽温度検出手段７８によって検出した温度が、制御温度の保温下限温度以下であれば、風呂追い焚き運転を行う。
【００４４】
すなわち、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７をと駆動する。利用側循環ポンプ７７によって浴槽６８から送られてきた湯は、熱源側循環ポンプ７６によって送られてきた貯湯槽５上部の高温の湯と風呂熱交換器７３で熱交換して加熱され温度上昇して浴槽６８に戻る。一方、風呂熱交換器７３で浴槽６８からの湯を加熱した貯湯槽５７からの高温の湯は、温度低下し４０から５０℃程度の中温湯になって、貯湯槽５７の下部に戻る。
【００４５】
このとき、浴槽温度検出手段７８は、利用側循環ポンプ７７の駆動によって送られてきた浴槽６８の湯の温度を検出する。そして、この検出した温度が、浴槽温度設定手段８３で設定された浴槽設定温度から決まる前記制御温度の保温上限温度よりも低ければ、そのまま風呂追い焚き運転を続ける。そして、検出した温度が、前記制御温度の保温上限温度以上になれば、風呂追い焚き運転を終了する。
【００４６】
さらに、浴槽６８に適量を湯張りし、その後、所定の時間、浴槽６８の保温運転を行う風呂自動運転について説明する。このとき、希望の浴槽温度や浴槽の湯量や保温時間を設定することができる。使用者が希望する浴槽の温度や浴槽の湯量や保温時間は、それぞれ浴槽温度設定手段８３、浴槽湯量設定手段（図示せず）、保温時間設定手段（図示せず）で行う。
【００４７】
一般的に、給湯機のリモコンを浴室８０や台所（図示せず）に設置し、浴室８０に設置した浴室リモコン８７に前記浴槽温度設定手段８３や浴槽湯量設定手段や前記保温時間設定手段を設ける構成とすることが多い。なお、台所に設置した台所リモコン（図示せず）にこれらの設定手段を設けてもよい。
【００４８】
また、人検出手段８１は単独の設置でもよいが、図１に示すように、浴室リモコン８７内に設けた構成としてもよい。この場合、人検出手段８１と浴室リモコン８７とを別々に設置する必要がないので、工事性がよくなる利点がある。
【００４９】
風呂自動運転が開始されると、浴槽温度設定手段８３と浴槽湯量設定手段で設定された温度と湯量となるように、貯湯槽５７から浴槽６８へ注湯することによって浴槽６８に湯
張りを行う。すなわち、制御手段８２は、風呂注湯弁６６を開いて、注湯を開始する。
【００５０】
そして、浴槽６８の温度が浴槽温度設定手段８３で設定された温度になるように、風呂給湯温度検出手段８５からの信号に基づいて、風呂給湯混合弁６５の混合割合を制御する。浴槽水位検出手段７９で検出した水位が、浴槽湯量設定手段で設定された湯量の相当する水位になれば、制御手段８２は、この注湯動作である湯張りを終了する。その後、前記保温時間設定手段で設定された時間に応じて、浴槽６８の温度が低下すれば浴槽６８を風呂追い焚きすることによって、保温運転を行う。
【００５１】
先ず、浴室８０に人が居ない場合について説明する。上下限温度設定手段９７は、浴槽６８の制御温度範囲の上限温度である保温上限温度と下限温度である保温下限温度とを設定する。そして、時間間隔ｔ毎に前記浴槽温度検出運転を行い、浴槽温度検出手段７８によって検出された浴槽温度が制御温度の保温下限温度より高ければ浴槽温度検出運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００５２】
一方、検出した浴槽温度が、制御温度の保温下限温度以下であれば、浴槽温度が制御温度の保温上限温度になるまで風呂追い焚き運転を行う。ここで、保温下限温度は貯湯槽５７に貯湯されている湯の温度（残湯温度）によって異なる。そして、保温上限温度と残湯温度によって異なる保温下限温度とを用いて、第一の制御手段９４が浴槽の保温制御を行う。ここで貯湯槽５７の残湯温度は、貯湯槽５７の上部に取り付けられた残湯温度検出手段８６で検出する。
【００５３】
図２は、横軸に保温の経過時間をとり、縦軸にそのときの浴槽温度と残湯温度とをとって、浴室に人が居ない場合の浴槽と残湯温度の変化を示したものである。同図において、点Ａにおける残湯温度はＴａで、点Ｂにおける残湯温度はＴｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）である。また、それぞれの残湯温度に対する保温下限温度は、ＴａのときＴＬ１ａ、ＴｂのときＴＬ１ｂ（ＴＬ１ｂ＞ＴＬ１ａ）である。
【００５４】
浴槽の加熱は、利用側循環ポンプ７７によって浴槽６８から送られてきた湯と、熱源側循環ポンプ７６によって送られてきた貯湯槽５上部の高温の湯とが、風呂熱交換器７３で熱交換して行われる。だから、貯湯槽５上部の湯の温度で（残湯温度）で浴槽の加熱能力が大きく異なる（同図の場合、残湯温度Ｔａの時の加熱能力Ｑａ、残湯温度Ｔｂの時の加熱能力Ｑｂとすると、Ｑａ＞Ｑｂ）。
【００５５】
また、人が入浴するために浴室に入ってきて、浴槽６８に浸かるまでの行動としては次のようなことが考えられる。先ず、浴槽６８の前まで行き、浴槽６８のふたをあけ、浴槽６８の湯でかかり湯をするか、または、シャワー（図示せず）でかかり湯をしてから、浴槽６８に浸かる。浴室８０に入ってから浴槽６８に入るまでに少し時間（２０〜３０秒程度）がかかる（同図のｔ０）。
【００５６】
だから、この間に浴槽６８の温度を不快にならない温度（同図のＴ０）まで上昇させればよいことになる。特に冬など気温が低いときには、体の表面温度が低くなっているので、浴槽６８に浸かったときに浴槽６８の温度が設定温度になっていると、かえって熱く感じるため、設定温度よりも少し低目で浴槽６８に入った方が快適に感じるものである。残湯温度によって、この時間ｔ０の間に加熱できる熱量が異なる分だけ、残湯温度によって保温下限温度を変えることができる。
【００５７】
結局、残湯温度で加熱能力が異なる分、保温下限温度をそれに応じて変化させればよいことになる。概ね、時間ｔ０の間に、浴槽温度がＴ０になるように保温下限温度を設定すればよい。このようにすれば、浴槽が最も冷えたタイミング（浴槽温度が保温下限温度の
時）で、人検知手段８１が人を検出して浴槽６８の追い焚きをしても不快になることがなく、更に、従来の場合と比較して浴槽６８の温度を低く保つことができる。
【００５８】
次に、浴室８０に人が居る場合について説明する。まず、上下限温度設定手段９７は、浴槽６８の制御温度範囲の上限温度である保温上限温度と下限温度である保温下限温度とを設定する。浴室８０に人が不在状態で人が浴室８０に入ってきたら人検知手段８１で人を検知し、浴槽６８の追い焚きを行う。その後、人が浴室８０に居る間は次のような保温運転を行う。この場合、時間間隔ｔ毎に前記浴槽温度検出運転を行い、浴槽温度検出手段８３によって検出された浴槽温度が制御温度の保温下限温度より高ければ浴槽温度検出運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００５９】
一方、検出した浴槽温度が、制御温度の保温下限温度以下であれば、浴槽温度が制御温度の保温上限温度になるまで風呂追い焚き運転を行う。この場合の保温下限温度と保温上限温度とは、浴室８０に入浴者が居るので、浴槽温度が常に適温に保つ必要があるため、それぞれ一定温度である。なお、保温下限温度と保温上限温度は次のように決めればよい。
【００６０】
浴槽６８の温度変化を１Ｋ程度に制御したいときは、浴槽温度設定手段８３で設定した設定温度に対して、保温上限温度を（設定温度＋０．５Ｋ）とし、保温下限温度を（設定温度−０．５Ｋ）とすればよい。また、浴槽６８の温度を０．５Ｋ程度に制御したいときは、浴槽温度設定手段８３で設定した設定温度に対して、保温下限温度を（設定温度−０．５Ｋ）とし、保温上限温度を（設定温度）とすればよい。
【００６１】
そして、上下限温度設定手段９７は、それぞれ残湯温度に対して関係しない一定の温度である保温上限温度と保温下限温度とを設定し、これを用いて、第二の制御手段９５が浴槽の保温制御を行う。
【００６２】
人が浴室に不在の場合と在室の場合とで、次のように第一の制御手段９４と第二の制御手段９５とを制御切り換え手段９６で切り換えて保温運転制御してもよい。図３は、横軸に保温の経過時間をとり、縦軸にそのときの浴槽温度と残湯温度とをとって、浴槽と残湯温度の変化を示したものである。同図において、ＴＵ１は第一の制御手段９４の保温上限温度であり、ＴＬ１ａとＴＬ１ｂ（ＴＬ１ｂ＞ＴＬ１ａ）はそれぞれ残湯温度Ｔａ、Ｔｂ（Ｔａ＞Ｔｂ）に対応する第一の制御手段９４の保温下限温度である。
【００６３】
また、ＴＵ２は第二の制御手段９５の保温上限温度であり、ＴＬ２は第二の制御手段９５の保温下限温度である。また、第一の制御手段９４の保温上限温度ＴＵ１は、第二の制御手段９５の保温上限温度ＴＵ２よりも低い温度（ＴＵ１＜ＴＵ２）であり、さらに、第一の制御手段９４の保温下限温度ＴＬ１ａとＴＬ１ｂ（ＴＬ１ｂ＞ＴＬ１ａ）は、第二の制御手段９５の保温下限温度ＴＬ２よりも低い温度（ＴＬ１ａ１＜ＴＬ１ｂ＜ＴＬ２）に設定する。
【００６４】
同図の経過時間Ｘにおいて、不在中の浴室８０に人が入室すると、人検知手段８１は人を検知し、追い焚きを開始する。このとき、制御切り換え手段９６は、第一の制御手段９４から第二の制御手段９５に切り換えて、浴槽６８の保温制御を行う。
【００６５】
すなわち、浴槽６８の温度が、概ね保温上限温度ＴＵ２と保温下限温度ＴＬ２との間になるように制御する。そして、浴室８０に人が不在の状態になれば、制御切り換え手段９６は、第二の制御手段９５から第一の制御手段９４に切り換えて、浴槽６８の保温制御を行う。
【００６６】
すなわち、浴槽６８の温度が、概ね保温上限温度ＴＵ１と保温下限温度ＴＬ１ａ（残湯温度Ｔａの時）またはＴＬ１ｂ（残湯温度Ｔｂの時）との間になるように制御する。このようにすれば、人が入浴するときは浴槽温度を適温に保ち、人が不在の時は浴槽６８の温度を低く保つことができる。
【００６７】
その結果、浴槽６８からの放熱を少なくすることができるので、保温効率が向上する。また、追い焚きの回数を減らすことができるので、貯湯槽５７の高温の湯の使用量も少なくすることができ、湯切れの発生を少なくして、利便性や快適性の向上にもなる。
【００６８】
上記説明の第一の制御手段９４の場合、保温下限温度を残湯温度によって２通りで説明したが、必要に応じて３通り以上の残湯温度に対する保温下限温度を設定しても同様の作用効果が得られる。
【００６９】
上記の説明のように、風呂自動運転の中で第一の制御手段９４と第二の制御手段９５とを自動的に切り換え手段９６が切り換えるが、もし、使用者が常に高めの浴槽温度を好む場合などは、手動で第一の制御手段９４と第二の制御手段９５切り換えられるように制御選択手段９８を設けても良い。
【００７０】
さらに、前記制御選択手段９８を浴室リモコン８７や台所リモコン（図示せず）に設ける構成とすれば、利便性も良い。このように、常に浴槽の温度を適温状態に保ちたい場合は制御選択手段９８で第二の制御手段９５を選択し、浴槽６８からの放熱量を少なくして、省エネルギーを図りたい場合は制御選択手段９８で第一の制御手段９４を選択すればよい。
【００７１】
また、人検知手段８１が故障などで人の検知性能が悪くなった場合は、第二の制御手段９５を用いて浴槽温度の制御を行う。このようにすれば、人の検出の有無にかかわらず、浴槽６８を希望の所定温度に保つことができ、快適性と利便性に効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上のように、本発明にかかる貯湯式給湯機は、人が居ない場合の浴槽の保温下限温度を残湯温度に応じて決定しているため、人が入浴しようとしてもすぐに不快にならない浴槽温度にできるので、保温効率と快適性の向上を図ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の実施の形態１における貯湯式給湯機の構成図
【図２】同人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときの風呂追い焚き運転時の浴槽温度の変化を示す図
【図３】同人検知手段が人の存在を検出したときと、人の存在を検出していないときの風呂追い焚き運転時の浴槽温度の変化を示す図
【図４】従来の貯湯式給湯機の構成図
【図５】同貯湯式給湯機の風呂自動運転時の浴槽温度の変化を示す図
【符号の説明】
【００７４】
５５ 加熱手段
５７ 貯湯槽
６８ 浴槽
７３ 風呂熱交換器
８０ 浴室
８１ 人検知手段
８２ 制御手段
８６ 残湯温度検出手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の残湯温度を検知する残湯温度検出手段と、前記貯湯槽内に溜める高温水を生成する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽内の温水と前記浴槽内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽内の湯水を加熱する風呂熱交換器と、浴室内の人の存在を検出する人検知手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器による前記浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更することを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
人検知手段が人の存在を検出したときに行う、風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更しないことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度が高い場合より低い場合の方を、高い温度に設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に関係なく一定に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項６】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項７】
加熱手段にヒートポンプを用いたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項１】
湯水を溜める貯湯槽と、前記貯湯槽の残湯温度を検知する残湯温度検出手段と、前記貯湯槽内に溜める高温水を生成する加熱手段と、浴槽と、前記貯湯槽内の温水と前記浴槽内の湯水とが熱交換を行うことで、前記浴槽内の湯水を加熱する風呂熱交換器と、浴室内の人の存在を検出する人検知手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が浴室内の人の存在を検出していないときに行う、前記風呂熱交換器による前記浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、前記残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更することを特徴とする貯湯式給湯機。
【請求項２】
人検知手段が人の存在を検出したときに行う、風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に基づいて変更しないことを特徴とする請求項１に記載の貯湯式給湯機。
【請求項３】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、残湯温度検出手段が検出した温度が高い場合より低い場合の方を、高い温度に設定したことを特徴とする請求項１または２に記載の貯湯式給湯機。
【請求項４】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、残湯温度検出手段が検出した温度に関係なく一定に設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項５】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転停止温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項６】
人検知手段が人の存在を検出していないときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度は、人検知手段が人の存在を検出したときに行う風呂熱交換器による浴槽の湯水の追い焚き運転開始温度よりも、低い温度に設定したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【請求項７】
加熱手段にヒートポンプを用いたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の貯湯式給湯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１６４２３３（Ｐ２０１０−１６４２３３Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６４９１（Ｐ２００９−６４９１）
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【特許番号】特許第４４５８１９５号（Ｐ４４５８１９５）
【特許公報発行日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【特許番号】特許第４４５８１９５号（Ｐ４４５８１９５）
【特許公報発行日】平成２２年４月２８日（２０１０．４．２８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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