即湯ユニット
【課題】無駄なエネルギーを消費することなく、予約時刻に給湯栓から設定された温度の湯水を供給することができる即湯ユニットを提供する。
【解決手段】即湯ユニットは、予約運転の指示がなされると雰囲気温度と循環回路８内の水温を検出し、指示された即湯設定水温を読み出す。加熱時間データベース１９には、これらの条件に応じた加熱必要時間が記憶されている。加熱必要時間は、即湯ユニットによって循環回路８内の水温を即湯設定水温に上昇させるために必要な時間である。予約プログラム１８は、実際に予約加熱運転が行われているときに、予約加熱運転開始時から終了までの時間を実測し、実測された加熱必要時間を加熱時間データベース１９内の所定の領域に記憶させる。次に同一条件で予約運転が指示されたときは、実測値に基づいて予約加熱運転をすることができるので、電気ヒータ１４等により消費されるエネルギーを必要最小限にできる。
【解決手段】即湯ユニットは、予約運転の指示がなされると雰囲気温度と循環回路８内の水温を検出し、指示された即湯設定水温を読み出す。加熱時間データベース１９には、これらの条件に応じた加熱必要時間が記憶されている。加熱必要時間は、即湯ユニットによって循環回路８内の水温を即湯設定水温に上昇させるために必要な時間である。予約プログラム１８は、実際に予約加熱運転が行われているときに、予約加熱運転開始時から終了までの時間を実測し、実測された加熱必要時間を加熱時間データベース１９内の所定の領域に記憶させる。次に同一条件で予約運転が指示されたときは、実測値に基づいて予約加熱運転をすることができるので、電気ヒータ１４等により消費されるエネルギーを必要最小限にできる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器と給湯栓とを接続した給湯管内に滞留する湯水を保温して、給湯栓を開いた際に直ちに湯が供給されるようにした即湯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯栓を開いた際直ちに湯が出る即湯ユニットとしては、図１０に示すように、給湯器２１と給湯栓２２とを結ぶ給湯管２３と、下流側接続部２４及び上流側接続部２５で接続された戻り管２６と、戻り管２６に設けられた電気ヒータ２７、循環ポンプ２８、及び水温センサ２９とからなるものが知られている（例えば特許文献１参照）。かかる即湯ユニットにおいては、下流側接続部２４と上流側接続部２５との間の給湯管２３と戻り管２６とからなる循環回路３０内の湯水が使用者により予め定められた即湯設定水温となるように、循環ポンプ２８により戻り管２６内の湯水を下流側接続部２４から上流側接続部２５に向かって循環させると共に電気ヒータ２７を作動させる即湯運転を行って循環回路３０内の湯水を加熱している。
【０００３】
即ち、かかる即湯ユニットにおいては、水温センサ２９で監視されている戻り管２６内の湯水の温度が即湯設定水温よりも下がったときに前記即湯運転を開始し、水温センサ２９の検出水温が即湯設定水温まで上昇したときに循環ポンプ２８を停止させると共に電気ヒータ２７をオフにして即湯運転を終了する。従って、循環回路３０には、常に即湯設定水温付近の湯水が存在する状態となる。そのため、給湯栓２２が開かれると、まず給湯管２３内の即湯設定水温付近の湯水が給湯栓２２から出湯され、次いで給湯器２１で加熱された給湯設定温度の湯水が給湯栓２２から出湯される。
【０００４】
また、かかる即湯ユニットは長時間出湯を行わない場合には通常使用者により前記即湯運転がオフにされるものであるが、例えば朝や特定の時刻に給湯栓２２から即湯設定水温の湯が出湯されるように予約する予約機能を有するものも知られている。ところが、即湯ユニットは、設置場所によって給湯管２３或いは戻り管２６の長さや径、その周囲に設けられる断熱材の断熱性能が異なり、また、即湯運転時の外気温等の要因も様々である。従って、即湯運転開始時から循環回路３０内の水温が即湯設定水温に達するまでの時間も様々となる。
【０００５】
従って、外気温が低い場合などには、予約時刻になっても循環回路３０内の水温が即湯設定水温に達しない事態も生じうる。このような場合は、使用者は自らの経験によって予約時刻を本来の予約時刻よりも早い時刻に設定する必要がある等使い勝手が悪い。また、このような事態が生じないように、ユニット側で運転開始時刻を予約時刻よりも大幅に早い時刻に設定することも考えられるが、この場合は不要に長い時間即湯運転が行われるため、電力の浪費となりランニングコストがかさむという不都合がある。
【特許文献１】特開平４−２６０７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、即湯ユニットの改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、無駄なエネルギーを消費することなく、予約時刻に給湯栓から設定された温度の湯水を供給することができる即湯ユニット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】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の即湯ユニットは、給湯器と給湯栓とを接続した給湯管と、前記給湯管の下流側の第１接続部と上流側の第２接続部とに接続された戻り管と、前記第１及び第２接続部間の給湯管の部分と前記戻り管とからなる循環回路と、前記循環回路内に滞留した湯水を前記給湯管の前記第２接続部から前記第１接続部の方向に循環させる循環手段と、前記戻り管に設けられて前記循環回路内の湯水を加熱する加熱手段と、前記循環回路内の水温を検出する水温検出手段と、前記循環回路内の水温が所定の設定温度となるように前記水温検出手段の検出水温に基づき前記循環手段と前記加熱手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記給湯栓が開栓されたときに、前記給湯管の前記第１及び第２接続部間に滞留した湯水が、前記第２接続部から前記第１接続部の方向に送出されて前記給湯栓から供給される即湯ユニットにおいて、以下の構成を備えていることを特徴とする。
【０００８】
まず、雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、雰囲気温度と循環回路内の水温と設定温度とによって定まる加熱必要時間を記憶する記憶手段と、予約時刻に前記循環回路内の水温が前記設定温度となるように前記制御手段を作動させる予約運転を行う予約運転手段とを有する。
【０００９】
そして、前記予約運転手段は、予約時刻と設定温度とが指定されて予約運転の指示がなされた後、現在時刻から予約時刻までの残り時間を算出し、前記雰囲気温度検出手段により検出された現在時刻の雰囲気温度と前記水温検出手段により検出された現在時刻の検出水温と前記指定された設定温度とを基にして該当する加熱必要時間を前記記憶手段から読み出し、前記残り時間が前記加熱必要時間以下となったときは前記制御手段により前記加熱手段と前記循環手段とを作動させて予約加熱運転を行うと共に、前記予約加熱運転開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、前記読み出された加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させる。
【００１０】
本発明の即湯ユニットによれば、前記予約運転手段が雰囲気温度と前記循環回路内の水温と前記設定温度とにより定まる加熱必要時間を用いて予約加熱運転を行う。このため、単に長時間予約加熱運転を行う場合に比べて雰囲気温度や循環回路内の水温に見合った運転を行うことができるので、前記加熱手段によって無駄なエネルギーを消費することがない。また、前記予約運転手段は、予約加熱運転を行っている際にその所要時間を実測し、前記加熱必要時間の記憶領域に実測時間を記憶させている。従って、次に同様の条件で予約加熱運転を行う場合には、実測された加熱必要時間が前記記憶手段から呼び出され、その実測時間を基準として予約加熱運転が行われる。このため、その即湯ユニットの設置状況に合致した加熱必要時間により予約加熱運転が行われることになるので、当該予約加熱運転により確実に前記循環回路内の水温を設定温度にすることができると共に、無駄なエネルギーの消費が防止される。
【００１１】
また、本発明の即湯ユニットにおいて、前記記憶手段に記憶されている設定温度のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度において前記予約加熱運転開始時における前記検出水温よりも高く前記指定された設定温度よりも低い温度範囲にあるものを他の設定温度としたときに、前記予約運転手段は、前記予約加熱運転の際に前記検出水温が前記他の設定温度に達したときは、前記予約加熱運転開始時から前記検出水温が前記他の設定温度に達するまでの時間を他の実測時間として計測し、前記他の設定温度における加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１２】
前記予約運転手段は、前記予約加熱運転開始時から前記検出水温が前記他の設定温度に達するまでの時間を他の実測時間として計測し、該当する条件の加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させている。即ち、前記実測時間を計測する予約加熱運転時において他の実測時間についても計測することができるため、一度の予約加熱運転で複数の実測時間を計測することができる。従って、実測が行われた予約運転とは別の機会に使用者が当該他の設定温度を指定して予約運転を指示した場合、予約加熱運転開始時の雰囲気温度と前記検出水温とが以前の実測時と同様であれば、前記記憶手段から読み出される加熱必要時間は既に実測された値となる。このため、当該予約加熱運転により確実に前記循環回路内の水温を設定温度にすることができると共に、無駄なエネルギーの消費が防止される。
【００１３】
また、本発明の即湯ユニットにおいては、前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１４】
前記循環回路内の水温を前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温から前記指定された設定温度に加熱するときは、前記予約加熱運転時の前記検出水温から前記指定された設定温度に加熱する場合に比べて加熱時間は必然的に短くなる。従って、このような条件下で前記実測時間よりも長い加熱必要時間が前記記憶手段に記憶されているときは、当該加熱必要時間を前記実測時間に変更することにより、少なくとも前記実測時間以内で予約加熱運転が終了できるので、エネルギーの無駄を防止することができる。
【００１５】
また、本発明の即湯ユニットにおいて、前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記他の設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記他の実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させてもよい。このように、前記実測時間のみならず、前記他の実測時間についても、当該他の実測時間よりも必然的に短い時間となる加熱必要時間については、少なくとも前記他の実測時間とすることにより、少なくとも前記他の実測時間以内で予約加熱運転が終了できるので、エネルギーの無駄を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の即湯ユニットにおいて、前記予約運転手段は、前記設定温度が指定されて前記制御手段が手動で操作された際に、手動操作開始時の前記雰囲気温度と前記循環回路内の水温とを検出すると共に、前記手動操作開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記手動操作開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記手動操作開始時の前記検出水温に相当する水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間を、前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１７】
即湯ユニットにおいて予約運転が行われない場合であっても、手動操作で即湯ユニットが操作されたときには、前記予約加熱運転と同じように前記加熱手段により循環回路内の湯水が加熱される。従って、このような手動操作がなされたときに、前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度となるまでの実測時間を求め、手動操作開始時の条件と合致する前記雰囲気温度と前記検出水温、及び前記指定された設定温度に対応する加熱必要時間を特定し、実測時間に変更して前記記憶手段に記憶する。これにより、次に前記手動操作と同一の条件で予約運転が指定された際には、実測値に基づいて予約加熱運転が行われるので、正確な加熱必要時間で予約加熱運転を行うことができるため、エネルギーの無駄を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の即湯ユニットの実施形態の一例について、図１乃至図９を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の即湯ユニット１は、給湯器２と給湯栓３とを接続する給湯管４と、給湯管４の下流側の第１接続部５と上流側の第２接続部６とで接続された戻り管７とを備え、戻り管７と給湯管４の第１接続部５から第２接続部６の間の部分とにより循環回路８が構成されている。
【００１９】
給湯器２は、本実施形態ではガス給湯器であり、給水管９から供給される水をガスバーナにより加熱される熱交換器（図示せず）に通水して湯とし、得られた湯を給湯管４を介して給湯栓３に供給する。給湯器２は、給湯器２内に設けられた第１電装ユニット１０により作動が制御され、第１電装ユニット１０と接続されたリモコン１１により遠隔操作される。この第１電装ユニット１０は、マイクロコンピュータやメモリ等の電子部品により構成されている。また、本実施形態における給湯栓３は、キッチンや洗面所或いは浴室等に設けられたカランやシャワー等である。
【００２０】
戻り管７には、循環回路８内に滞留した湯水を給湯管４の第２接続部６から第１接続部５の方向に循環される循環ポンプ１３（循環手段）と、循環回路８内の湯水を加熱する電気ヒータ１４（加熱手段）と、電気ヒータ１４の下流側で第２接続部６の上流側の位置で循環回路８内の湯水の温度を検出する水温センサ１５（水温検出手段）とが設けられている。
【００２１】
また、即湯ユニット１には、給湯器２の第１電装ユニット１０と通信可能に接続された第２電装ユニット１６が設けられており、循環ポンプ１３と電気ヒータ１４と水温センサ１５とが第２電装ユニット１６に接続されている。また、第２電装ユニット１６には雰囲気温度センサ１２が接続されている。
【００２２】
次に、本実施形態の即湯ユニット１の機能的構成について図２を参照して説明する。第２電装ユニット１６は、第１電装ユニット１０と同様にマイクロコンピュータやメモリ等の電子部品により構成されており、制御プログラム１７（制御手段）と、予約プログラム１８（予約運転手段）と、加熱時間データベース１９（記憶手段）とを備えている。また、第２電装ユニット１６は、第１電装ユニット１０、循環ポンプ１３、電気ヒータ１４、水温センサ１５、及び雰囲気温度センサ１２に接続されている。
【００２３】
制御プログラム１７は、循環回路８内の湯水の温度がリモコン１１により設定された即湯設定水温（設定温度）となるように水温センサ１５の検出水温に基づいて循環ポンプ１３と電気ヒータ１４の作動を制御するプログラムである。予約プログラム１８は、リモコン１１により設定された予約時刻に循環回路８内の水温が即湯設定水温となるように制御プログラム１７を作動させるプログラムである。加熱時間データベース１９は、雰囲気温度と循環回路８内の水温と即湯設定水温の各条件によって定まる加熱必要時間を記憶しているデータベースである。
【００２４】
この加熱必要時間とは、給湯器２及び即湯ユニット１の運転が停止している状態から即湯ユニット１を作動させ、循環ポンプ１３及び電気ヒータ１４によって循環回路８内の水温を即湯設定水温にまで加熱するまでに必要な時間である。これは、基本的には外気温等の雰囲気温度と循環回路８内の水温と即湯設定水温によって定まるが、実際には給湯管４及び戻り管７の長さや径、これらの周囲に設けられている断熱材の材質や厚さ、施工状況等により異なってくる。本実施形態においては、給湯管４及び戻り管７の長さや径或いはその周囲の断熱材等の要因について平均的な条件を想定し、当該条件に合致する初期値として加熱時間データベース１９に記憶させている。この加熱時間データベース１９は、記憶されているデータの書き換えが可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（図示せず）に記憶されている。
【００２５】
次に、加熱時間データベース１９のデータ構造を図３に示す。加熱時間データベース１９は、雰囲気温度について−２０℃から３５℃まで１度刻みに図３に示す表形式でデータを記憶している。例えば、図３に示すように気温１０℃の表を例にすると、縦軸に予約加熱運転開始時の循環回路８内の水温を取り、横軸に即湯設定水温を取っている。そして、それぞれの条件に該当する加熱必要時間を記憶させている。例えば、図３に示すように、循環回路８内の水温が１０℃のときの即湯設定水温が４０℃であれば、加熱必要時間は２０分となる（太字部分参照）。
【００２６】
本実施形態の即湯ユニット１が設けられた給湯器２は、上記構成となっているため、給湯器２がオンとなっている状態で給湯栓３が開栓されると、給湯管４及び給水管９に水流が生じ、給湯器２の第１電装ユニット１０がこの水流を検知することによりガスバーナに点火されて給湯運転が開始され、給水管９から供給される水が熱交換器で加熱されて湯が得られる。給湯器２においては、第１電装ユニット１０によって、給湯温度がリモコン１１によって指示された給湯設定温度になるようにガスバーナの熱量が制御される。そして、給湯栓３が閉栓されて給湯器２への給水が止まると、給湯器２の第１電装ユニット１０がガスバーナの燃焼を停止して給湯運転を停止する。
【００２７】
また、予約加熱運転が実施されているときは、制御プログラム１７によって循環ポンプ１３と電気ヒータ１４とが制御され、循環回路８内にはリモコン１１によって指示された即湯設定水温の湯水が循環し、給湯管４の第１接続部５と第２接続部６との間に、即湯設定水温の湯が存在する状態が保持される。このため、使用者が給湯栓３を開栓したときに、給湯器２の第１接続部５と第２接続部６との間に存在する即湯設定水温の湯が直ちに給湯栓３から供給され、次いで給湯器２により加熱された湯が供給される。これにより、使用者が給湯栓３を開栓してから実際に湯が供給されるまでの遅れ時間が大幅に短縮される。
【００２８】
次に、使用者により予約運転の指示がなされた際の作動について図４を参照して説明する。以下の説明において、予約加熱運転とは実際に循環回路８内の水温が加熱されて即湯設定水温に達するまでの運転をいい、予約運転とは使用者により予約運転の指示がなされてから予約加熱運転が終了するまでの運転をいう。使用者がリモコン１１により予約時刻を設定し予約運転の指示を行うと（Ｓ１）、予約プログラム１８は現在時刻から予約時刻までの時間である残り時間を算出する（Ｓ２）。同時に、雰囲気温度センサ１２によって雰囲気温度を検出し、水温センサ１５によって循環回路８内の水温を検出し、リモコン１１によりセットされた即湯設定水温を読みとる（Ｓ３）。
【００２９】
次に、予約プログラム１８は、各種の情報から加熱必要時間を抽出する（Ｓ４）。具体的には、まず、予約プログラム１８が検出された雰囲気温度に対応するマトリクス表２０を抽出する。例えば、雰囲気温度が１０℃であった場合、図３に示すマトリクス表２０が選択される。さらに、検出された循環回路８内の水温と読み出された即湯設定水温とを基にマトリクス表２０から加熱必要時間を抽出する。例えば、循環回路８内の水温が１０℃であり、即湯設定水温が４０℃である場合、図３のマトリクス表２０により加熱必要時間として２０分という時間が抽出される。
【００３０】
次に、予約プログラム１８は、残り時間と加熱必要時間とを比較する（Ｓ５）。残り時間が加熱必要時間を超えているときは（Ｓ５でＮＯ）、再度（Ｓ２）から（Ｓ４）の処理を行う。残り時間が加熱必要時間以下となったときは（Ｓ５でＹＥＳ）、即湯ユニット１において以下の予約加熱運転が行われる。
【００３１】
まず、予約プログラム１８は、予約加熱運転の開始時刻を記憶する（Ｓ６）。次に、予約加熱運転開始時の雰囲気温度を雰囲気温度センサ１２によって検出し、循環回路８内の水温を水温センサ１５によって検出し、リモコン１１によりセットされた即湯設定水温を読みとる（Ｓ７）。次に、予約プログラム１８は、制御プログラム１７によって循環回路８内の水温がリモコン１１により設定された即湯設定水温となるように、水温センサ１５の検出水温に基づいて循環ポンプ１３を作動させると共に電気ヒータ１４を作動させる（Ｓ８）。
【００３２】
次に、予約プログラム１８は、水温センサ１５の検出水温が、予約加熱運転開始時に検出された循環回路８内の水温よりも高く、且つ目標とする即湯設定水温よりも低い温度領域にある他の即湯設定水温に達したか否かを判定する（Ｓ９）。本実施形態では、予約加熱運転開始時の循環回路８内の水温が１０℃であり、即湯設定水温が４０℃であるため、１０℃を越えて４０℃未満の領域には３０℃から３９℃まで１℃毎に他の即湯設定水温が存在する。そして、水温センサ１５の検出水温が他の即湯設定水温に達したときは（Ｓ９でＹＥＳ）、マトリクス表２０の当該他の即湯設定水温に該当する加熱必要時間に予約加熱運転開始からこの時点までの経過時間である他の実測値を記憶させる（Ｓ１０）。本実施形態では、循環回路８内の水温が電気ヒータ１４により加熱されて他の設定温度である３０℃となった場合、経過時間が１３分であったとすると、図５に示すように、１３分というデータがマトリクス表２０の該当位置に記憶される。
【００３３】
ここで、使用者により設定された即湯設定水温が４０℃であるため、予約加熱運転が継続される（Ｓ１１でＮＯ）。そして、（Ｓ９）から（Ｓ１０）までの処理が繰り返され、他の即湯設定水温が１℃上昇するたびにマトリクス表２０の加熱必要時間が更新されていく。ここで、図５は、マトリクス表２０の縦軸が１０℃のときに、水温センサ１５の検出水温が３２℃まで上昇し、他の即湯設定水温である３０℃から３２℃までの加熱必要時間が更新された状態を例示している。この場合、実測値がそれぞれ１３，１３，１４（分）であれば、マトリクス表２０の各数値が更新前の図３の状態に示す１５，１５，１６（分）から図５に示す実測値に更新される（太字部分参照）。
【００３４】
そして、循環回路８内の水温が電気ヒータ１４により加熱されて即湯設定水温である４０℃に達したときに予約加熱運転が終了する（Ｓ１１でＹＥＳ）。このとき、予約プログラム１８によって予約加熱運転の開始時刻からの所要時間が実測される（Ｓ１２）。そして、予約プログラム１８は、図６に示すように、マトリクス表２０において予約加熱運転開始時点の循環回路８内の水温である１０℃と即湯設定水温である４０℃とに該当する加熱必要時間が実測値に置き換えられる（Ｓ１３）。本実施形態において、この実測時間が１９分であったとすると、初期設定値の２０分というデータが１９分に置き換えられる。
【００３５】
このように、本実施形態においては、マトリクス表２０の予約加熱運転開始時の循環回路８内の水温である１０℃の行において、即湯設定水温である４０℃に該当する箇所の加熱必要時間が実測されて更新されると共に、他の即湯設定水温である３０℃から３９℃までの加熱必要時間が実測されて更新される。
【００３６】
次に、予約プログラム１８は、マトリクス表２０において、実測が行われた際の予約加熱運転開始時の雰囲気温度と同一の雰囲気温度で、実測が行われた際の検出水温よりも高い循環回路内水温を条件とする加熱必要時間であって、上述のように実測された加熱必要時間よりも長時間のものがあるかどうかをチェックする（Ｓ１４）。このとき、実測値よりも長時間のものがある場合は（Ｓ１４でＹＥＳ）、予約プログラム１８はマトリクス表２０の加熱必要時間を上記実測値に書き換える（Ｓ１５）。ここでは、図７に示すように、循環回路内水温が１１℃と１２℃の欄において即湯設定水温が３０℃から３９℃までの領域に記憶されていた加熱必要時間が、実測値よりも長い値となっていたため、それぞれ実測値に書き換えられている（太字部分参照）。
【００３７】
これらの書き換えられた領域では加熱必要時間を実測していないが、実測された循環回路内水温が１０℃の場合よりも循環回路内水温が高いため、加熱必要時間は１０℃の場合の加熱必要時間を越えることはない。従って、このように簡易的に加熱必要時間の置き換えを行うことにより、実測を行っていない領域についてもより現状に合致した加熱必要時間とすることができ、次回にその領域で予約加熱運転が行われた際には電気ヒータ１４の無駄な通電が防止される。
【００３８】
尚、上記実施形態においては、予約加熱運転時に加熱必要時間を実測しているが、使用者の手動操作により即湯運転が行われた際にも加熱必要時間を実測してもよい。使用者によりリモコン１１が操作されて即湯運転が行われるときは、図４に示す（Ｓ６）から加熱必要時間の実測が開始され（Ｓ１５）までの処理が行われる。これにより、手動運転時に実測された加熱必要時間が加熱時間データベース１９のマトリクス表２０に記憶されるので、次回予約加熱運転が行われる際には実測されたデータを使用できる可能性が高くなる。
【００３９】
次に、本発明の即湯ユニット１の変形例について、図８及び図９を参照して説明する。本変形例では、予約運転や手動操作により加熱運転（予約加熱運転又は手動加熱運転）が開始された際に（Ｓ２１）、加熱運転が開始されたときの循環回路内水温より高い他の循環回路内水温毎に次のような処理が行われる（Ｓ２２）。尚、本変形例においては、給湯器２、給湯管４、循環回路８等の構成は上記実施形態と同様となっている。
【００４０】
本変形例においても予約加熱運転開始時の循環回路８内の雰囲気温度が１０℃であって水温が１０℃である場合を例にして説明すると、マトリクス表２０において当該循環回路内水温である１０℃よりも高い他の循環回路内水温は、１１℃から３５℃である。また、即湯設定水温を４０℃とすると、循環回路内水温よりも高く、即湯設定水温よりも低い他の即湯設定水温は３０℃から３９℃となる。
【００４１】
他の循環回路内水温が１１℃の場合、図８に示すように、予約プログラム１８が循環回路８内の水温が他の循環回路水温である１１℃に達したか否かをチェックする（Ｓ２３）。循環回路８内の水温が他の循環回路水温である１１℃に達したときは（Ｓ２３でＹＥＳ）、予約プログラム１８によって並行処理の開始時刻が記憶される（Ｓ２４）。
【００４２】
次に、予約プログラム１８は、循環回路８内の水温が即湯設定水温よりも低い他の即湯設定水温に達したか否かをチェックする（Ｓ２５）。循環回路８内の水温が他の即湯設定水温に達したときは（Ｓ２５でＹＥＳ）、処理開始時刻と到達時刻とから経過時間を実測し（Ｓ２６）、マトリクス表２０の該当箇所に実測値を変更記憶させる（Ｓ２７）。そして、さらに他の即湯設定水温があるときは（Ｓ２８でＮＯ）、Ｓ２５からの処理を継続する。
【００４３】
そして、他の即湯設定水温についてすべての経過時刻を実測したとき、即ちマトリクス表２０の即湯設定水温の３０℃から３９℃までの加熱必要時間の実測が終了したときは（Ｓ２８でＹＥＳ）、予約プログラム１８は並行処理を終了させ、上記実施形態と同様に予約加熱運転の開始時刻から循環回路８の水温が即湯設定水温である４０℃に達するまでの時間を実測し（Ｓ３０）、マトリクス表２０の該当箇所に変更記憶させる（Ｓ３１）。本変形例の並行処理では、上記処理を各他の循環回路水温である１１℃から３５℃まで並行して行う。
【００４４】
以上の並行処理により、１度の加熱運転でマトリクス表２０内であって、循環回路８内の水温が予約加熱運転開始時よりも高いもので、予約加熱運転開始時の検出水温より高く指定された即湯設定水温よりも低い多くの他の即湯設定水温におけるデータを実測値に更新することができる。このため、給湯器２等を新たに設置した場合にも、短期間に多くの加熱必要時間を実測することができるため（図９における太字参照）、短期間に設置場所に即した予約加熱運転を行うことが可能となる。
【００４５】
尚、加熱運転開始時の雰囲気温度が１０℃であって循環回路内水温である１０℃における運転開始時の循環回路内水温より高く即湯設定水温より低い各他の即湯設定水温（３０℃から３９℃）については、上記実施形態と同様の処理で加熱必要時間が実測される（図４のＳ６〜Ｓ１１参照）。また、上記並行処理の場合、加熱運転中にそれぞれ経過時間を計測するものであるため、加熱運転が行われていない状態から経過時間を計測する場合よりも電気ヒータ１４自体が加熱される時間分、実際には経過時間は短くなる。この時間は厳密に計測した場合に比べて数十秒程度の相違でしかないので、無視することができる。一方で、当該時間差を予め勘案し加熱必要時間を補正した値を加熱時間データベース１９に記憶させるようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態及び変形例においては、雰囲気温度センサ１２により第２電装ユニット１６近傍の雰囲気を検出しているが、これに限らず、第１電装ユニット１０に雰囲気温度センサを接続して給湯器２の雰囲気温度を検出しても良い。また、雰囲気温度は雰囲気温度センサ１２により検出しているが、これに限らず、水温センサ１５により検出される温度を雰囲気温度として用いてもよい。水温センサ１５により検出される循環回路８内の水温は、即湯運転が終了した後所定時間が経過すれば雰囲気温度とほぼ同様となる。従って、この水温センサ１５の検出水温を雰囲気温度として用いることができる。また、このように雰囲気温度を水温センサ１５の検出水温とすることにより、図３に示す加熱時間データベース１９のマトリクス表２０が雰囲気温度の１℃分のみで足りるようになるため、加熱時間データベース１９の記憶容量を大幅に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態の一例である即湯ユニットを示す説明図。
【図２】図１の即湯ユニットの機能的構成を示すブロック図。
【図３】加熱時間データベースのデータ構造を示す説明図。
【図４】本実施形態の即湯ユニットの予約加熱運転を示すフローチャート。
【図５】予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図６】予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図７】予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図８】本発明の変形例である即湯ユニットの予約加熱運転を示すフローチャート。
【図９】本発明の変形例において予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図１０】従来の即湯ユニットを示す説明図。
【符号の説明】
【００４８】
１…即湯ユニット、２…給湯器、３…給湯栓、４…給湯管、５…第１接続部、６…第２接続部、７…戻り管、８…循環回路、１３…循環ポンプ（循環手段）、１４…電気ヒータ（加熱手段）、１５…水温センサ（水温検出手段）、１７…制御プログラム（制御手段）、１８…予約プログラム（予約運転手段）、１９…加熱時間データベース。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯器と給湯栓とを接続した給湯管内に滞留する湯水を保温して、給湯栓を開いた際に直ちに湯が供給されるようにした即湯ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、給湯栓を開いた際直ちに湯が出る即湯ユニットとしては、図１０に示すように、給湯器２１と給湯栓２２とを結ぶ給湯管２３と、下流側接続部２４及び上流側接続部２５で接続された戻り管２６と、戻り管２６に設けられた電気ヒータ２７、循環ポンプ２８、及び水温センサ２９とからなるものが知られている（例えば特許文献１参照）。かかる即湯ユニットにおいては、下流側接続部２４と上流側接続部２５との間の給湯管２３と戻り管２６とからなる循環回路３０内の湯水が使用者により予め定められた即湯設定水温となるように、循環ポンプ２８により戻り管２６内の湯水を下流側接続部２４から上流側接続部２５に向かって循環させると共に電気ヒータ２７を作動させる即湯運転を行って循環回路３０内の湯水を加熱している。
【０００３】
即ち、かかる即湯ユニットにおいては、水温センサ２９で監視されている戻り管２６内の湯水の温度が即湯設定水温よりも下がったときに前記即湯運転を開始し、水温センサ２９の検出水温が即湯設定水温まで上昇したときに循環ポンプ２８を停止させると共に電気ヒータ２７をオフにして即湯運転を終了する。従って、循環回路３０には、常に即湯設定水温付近の湯水が存在する状態となる。そのため、給湯栓２２が開かれると、まず給湯管２３内の即湯設定水温付近の湯水が給湯栓２２から出湯され、次いで給湯器２１で加熱された給湯設定温度の湯水が給湯栓２２から出湯される。
【０００４】
また、かかる即湯ユニットは長時間出湯を行わない場合には通常使用者により前記即湯運転がオフにされるものであるが、例えば朝や特定の時刻に給湯栓２２から即湯設定水温の湯が出湯されるように予約する予約機能を有するものも知られている。ところが、即湯ユニットは、設置場所によって給湯管２３或いは戻り管２６の長さや径、その周囲に設けられる断熱材の断熱性能が異なり、また、即湯運転時の外気温等の要因も様々である。従って、即湯運転開始時から循環回路３０内の水温が即湯設定水温に達するまでの時間も様々となる。
【０００５】
従って、外気温が低い場合などには、予約時刻になっても循環回路３０内の水温が即湯設定水温に達しない事態も生じうる。このような場合は、使用者は自らの経験によって予約時刻を本来の予約時刻よりも早い時刻に設定する必要がある等使い勝手が悪い。また、このような事態が生じないように、ユニット側で運転開始時刻を予約時刻よりも大幅に早い時刻に設定することも考えられるが、この場合は不要に長い時間即湯運転が行われるため、電力の浪費となりランニングコストがかさむという不都合がある。
【特許文献１】特開平４−２６０７３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、即湯ユニットの改良を目的とし、さらに詳しくは前記不都合を解消するために、無駄なエネルギーを消費することなく、予約時刻に給湯栓から設定された温度の湯水を供給することができる即湯ユニット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】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の即湯ユニットは、給湯器と給湯栓とを接続した給湯管と、前記給湯管の下流側の第１接続部と上流側の第２接続部とに接続された戻り管と、前記第１及び第２接続部間の給湯管の部分と前記戻り管とからなる循環回路と、前記循環回路内に滞留した湯水を前記給湯管の前記第２接続部から前記第１接続部の方向に循環させる循環手段と、前記戻り管に設けられて前記循環回路内の湯水を加熱する加熱手段と、前記循環回路内の水温を検出する水温検出手段と、前記循環回路内の水温が所定の設定温度となるように前記水温検出手段の検出水温に基づき前記循環手段と前記加熱手段の作動を制御する制御手段とを備え、前記給湯栓が開栓されたときに、前記給湯管の前記第１及び第２接続部間に滞留した湯水が、前記第２接続部から前記第１接続部の方向に送出されて前記給湯栓から供給される即湯ユニットにおいて、以下の構成を備えていることを特徴とする。
【０００８】
まず、雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、雰囲気温度と循環回路内の水温と設定温度とによって定まる加熱必要時間を記憶する記憶手段と、予約時刻に前記循環回路内の水温が前記設定温度となるように前記制御手段を作動させる予約運転を行う予約運転手段とを有する。
【０００９】
そして、前記予約運転手段は、予約時刻と設定温度とが指定されて予約運転の指示がなされた後、現在時刻から予約時刻までの残り時間を算出し、前記雰囲気温度検出手段により検出された現在時刻の雰囲気温度と前記水温検出手段により検出された現在時刻の検出水温と前記指定された設定温度とを基にして該当する加熱必要時間を前記記憶手段から読み出し、前記残り時間が前記加熱必要時間以下となったときは前記制御手段により前記加熱手段と前記循環手段とを作動させて予約加熱運転を行うと共に、前記予約加熱運転開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、前記読み出された加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させる。
【００１０】
本発明の即湯ユニットによれば、前記予約運転手段が雰囲気温度と前記循環回路内の水温と前記設定温度とにより定まる加熱必要時間を用いて予約加熱運転を行う。このため、単に長時間予約加熱運転を行う場合に比べて雰囲気温度や循環回路内の水温に見合った運転を行うことができるので、前記加熱手段によって無駄なエネルギーを消費することがない。また、前記予約運転手段は、予約加熱運転を行っている際にその所要時間を実測し、前記加熱必要時間の記憶領域に実測時間を記憶させている。従って、次に同様の条件で予約加熱運転を行う場合には、実測された加熱必要時間が前記記憶手段から呼び出され、その実測時間を基準として予約加熱運転が行われる。このため、その即湯ユニットの設置状況に合致した加熱必要時間により予約加熱運転が行われることになるので、当該予約加熱運転により確実に前記循環回路内の水温を設定温度にすることができると共に、無駄なエネルギーの消費が防止される。
【００１１】
また、本発明の即湯ユニットにおいて、前記記憶手段に記憶されている設定温度のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度において前記予約加熱運転開始時における前記検出水温よりも高く前記指定された設定温度よりも低い温度範囲にあるものを他の設定温度としたときに、前記予約運転手段は、前記予約加熱運転の際に前記検出水温が前記他の設定温度に達したときは、前記予約加熱運転開始時から前記検出水温が前記他の設定温度に達するまでの時間を他の実測時間として計測し、前記他の設定温度における加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１２】
前記予約運転手段は、前記予約加熱運転開始時から前記検出水温が前記他の設定温度に達するまでの時間を他の実測時間として計測し、該当する条件の加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させている。即ち、前記実測時間を計測する予約加熱運転時において他の実測時間についても計測することができるため、一度の予約加熱運転で複数の実測時間を計測することができる。従って、実測が行われた予約運転とは別の機会に使用者が当該他の設定温度を指定して予約運転を指示した場合、予約加熱運転開始時の雰囲気温度と前記検出水温とが以前の実測時と同様であれば、前記記憶手段から読み出される加熱必要時間は既に実測された値となる。このため、当該予約加熱運転により確実に前記循環回路内の水温を設定温度にすることができると共に、無駄なエネルギーの消費が防止される。
【００１３】
また、本発明の即湯ユニットにおいては、前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１４】
前記循環回路内の水温を前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温から前記指定された設定温度に加熱するときは、前記予約加熱運転時の前記検出水温から前記指定された設定温度に加熱する場合に比べて加熱時間は必然的に短くなる。従って、このような条件下で前記実測時間よりも長い加熱必要時間が前記記憶手段に記憶されているときは、当該加熱必要時間を前記実測時間に変更することにより、少なくとも前記実測時間以内で予約加熱運転が終了できるので、エネルギーの無駄を防止することができる。
【００１５】
また、本発明の即湯ユニットにおいて、前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記他の設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記他の実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させてもよい。このように、前記実測時間のみならず、前記他の実測時間についても、当該他の実測時間よりも必然的に短い時間となる加熱必要時間については、少なくとも前記他の実測時間とすることにより、少なくとも前記他の実測時間以内で予約加熱運転が終了できるので、エネルギーの無駄を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の即湯ユニットにおいて、前記予約運転手段は、前記設定温度が指定されて前記制御手段が手動で操作された際に、手動操作開始時の前記雰囲気温度と前記循環回路内の水温とを検出すると共に、前記手動操作開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記手動操作開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記手動操作開始時の前記検出水温に相当する水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間を、前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることが好ましい。
【００１７】
即湯ユニットにおいて予約運転が行われない場合であっても、手動操作で即湯ユニットが操作されたときには、前記予約加熱運転と同じように前記加熱手段により循環回路内の湯水が加熱される。従って、このような手動操作がなされたときに、前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度となるまでの実測時間を求め、手動操作開始時の条件と合致する前記雰囲気温度と前記検出水温、及び前記指定された設定温度に対応する加熱必要時間を特定し、実測時間に変更して前記記憶手段に記憶する。これにより、次に前記手動操作と同一の条件で予約運転が指定された際には、実測値に基づいて予約加熱運転が行われるので、正確な加熱必要時間で予約加熱運転を行うことができるため、エネルギーの無駄を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の即湯ユニットの実施形態の一例について、図１乃至図９を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態の即湯ユニット１は、給湯器２と給湯栓３とを接続する給湯管４と、給湯管４の下流側の第１接続部５と上流側の第２接続部６とで接続された戻り管７とを備え、戻り管７と給湯管４の第１接続部５から第２接続部６の間の部分とにより循環回路８が構成されている。
【００１９】
給湯器２は、本実施形態ではガス給湯器であり、給水管９から供給される水をガスバーナにより加熱される熱交換器（図示せず）に通水して湯とし、得られた湯を給湯管４を介して給湯栓３に供給する。給湯器２は、給湯器２内に設けられた第１電装ユニット１０により作動が制御され、第１電装ユニット１０と接続されたリモコン１１により遠隔操作される。この第１電装ユニット１０は、マイクロコンピュータやメモリ等の電子部品により構成されている。また、本実施形態における給湯栓３は、キッチンや洗面所或いは浴室等に設けられたカランやシャワー等である。
【００２０】
戻り管７には、循環回路８内に滞留した湯水を給湯管４の第２接続部６から第１接続部５の方向に循環される循環ポンプ１３（循環手段）と、循環回路８内の湯水を加熱する電気ヒータ１４（加熱手段）と、電気ヒータ１４の下流側で第２接続部６の上流側の位置で循環回路８内の湯水の温度を検出する水温センサ１５（水温検出手段）とが設けられている。
【００２１】
また、即湯ユニット１には、給湯器２の第１電装ユニット１０と通信可能に接続された第２電装ユニット１６が設けられており、循環ポンプ１３と電気ヒータ１４と水温センサ１５とが第２電装ユニット１６に接続されている。また、第２電装ユニット１６には雰囲気温度センサ１２が接続されている。
【００２２】
次に、本実施形態の即湯ユニット１の機能的構成について図２を参照して説明する。第２電装ユニット１６は、第１電装ユニット１０と同様にマイクロコンピュータやメモリ等の電子部品により構成されており、制御プログラム１７（制御手段）と、予約プログラム１８（予約運転手段）と、加熱時間データベース１９（記憶手段）とを備えている。また、第２電装ユニット１６は、第１電装ユニット１０、循環ポンプ１３、電気ヒータ１４、水温センサ１５、及び雰囲気温度センサ１２に接続されている。
【００２３】
制御プログラム１７は、循環回路８内の湯水の温度がリモコン１１により設定された即湯設定水温（設定温度）となるように水温センサ１５の検出水温に基づいて循環ポンプ１３と電気ヒータ１４の作動を制御するプログラムである。予約プログラム１８は、リモコン１１により設定された予約時刻に循環回路８内の水温が即湯設定水温となるように制御プログラム１７を作動させるプログラムである。加熱時間データベース１９は、雰囲気温度と循環回路８内の水温と即湯設定水温の各条件によって定まる加熱必要時間を記憶しているデータベースである。
【００２４】
この加熱必要時間とは、給湯器２及び即湯ユニット１の運転が停止している状態から即湯ユニット１を作動させ、循環ポンプ１３及び電気ヒータ１４によって循環回路８内の水温を即湯設定水温にまで加熱するまでに必要な時間である。これは、基本的には外気温等の雰囲気温度と循環回路８内の水温と即湯設定水温によって定まるが、実際には給湯管４及び戻り管７の長さや径、これらの周囲に設けられている断熱材の材質や厚さ、施工状況等により異なってくる。本実施形態においては、給湯管４及び戻り管７の長さや径或いはその周囲の断熱材等の要因について平均的な条件を想定し、当該条件に合致する初期値として加熱時間データベース１９に記憶させている。この加熱時間データベース１９は、記憶されているデータの書き換えが可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ（図示せず）に記憶されている。
【００２５】
次に、加熱時間データベース１９のデータ構造を図３に示す。加熱時間データベース１９は、雰囲気温度について−２０℃から３５℃まで１度刻みに図３に示す表形式でデータを記憶している。例えば、図３に示すように気温１０℃の表を例にすると、縦軸に予約加熱運転開始時の循環回路８内の水温を取り、横軸に即湯設定水温を取っている。そして、それぞれの条件に該当する加熱必要時間を記憶させている。例えば、図３に示すように、循環回路８内の水温が１０℃のときの即湯設定水温が４０℃であれば、加熱必要時間は２０分となる（太字部分参照）。
【００２６】
本実施形態の即湯ユニット１が設けられた給湯器２は、上記構成となっているため、給湯器２がオンとなっている状態で給湯栓３が開栓されると、給湯管４及び給水管９に水流が生じ、給湯器２の第１電装ユニット１０がこの水流を検知することによりガスバーナに点火されて給湯運転が開始され、給水管９から供給される水が熱交換器で加熱されて湯が得られる。給湯器２においては、第１電装ユニット１０によって、給湯温度がリモコン１１によって指示された給湯設定温度になるようにガスバーナの熱量が制御される。そして、給湯栓３が閉栓されて給湯器２への給水が止まると、給湯器２の第１電装ユニット１０がガスバーナの燃焼を停止して給湯運転を停止する。
【００２７】
また、予約加熱運転が実施されているときは、制御プログラム１７によって循環ポンプ１３と電気ヒータ１４とが制御され、循環回路８内にはリモコン１１によって指示された即湯設定水温の湯水が循環し、給湯管４の第１接続部５と第２接続部６との間に、即湯設定水温の湯が存在する状態が保持される。このため、使用者が給湯栓３を開栓したときに、給湯器２の第１接続部５と第２接続部６との間に存在する即湯設定水温の湯が直ちに給湯栓３から供給され、次いで給湯器２により加熱された湯が供給される。これにより、使用者が給湯栓３を開栓してから実際に湯が供給されるまでの遅れ時間が大幅に短縮される。
【００２８】
次に、使用者により予約運転の指示がなされた際の作動について図４を参照して説明する。以下の説明において、予約加熱運転とは実際に循環回路８内の水温が加熱されて即湯設定水温に達するまでの運転をいい、予約運転とは使用者により予約運転の指示がなされてから予約加熱運転が終了するまでの運転をいう。使用者がリモコン１１により予約時刻を設定し予約運転の指示を行うと（Ｓ１）、予約プログラム１８は現在時刻から予約時刻までの時間である残り時間を算出する（Ｓ２）。同時に、雰囲気温度センサ１２によって雰囲気温度を検出し、水温センサ１５によって循環回路８内の水温を検出し、リモコン１１によりセットされた即湯設定水温を読みとる（Ｓ３）。
【００２９】
次に、予約プログラム１８は、各種の情報から加熱必要時間を抽出する（Ｓ４）。具体的には、まず、予約プログラム１８が検出された雰囲気温度に対応するマトリクス表２０を抽出する。例えば、雰囲気温度が１０℃であった場合、図３に示すマトリクス表２０が選択される。さらに、検出された循環回路８内の水温と読み出された即湯設定水温とを基にマトリクス表２０から加熱必要時間を抽出する。例えば、循環回路８内の水温が１０℃であり、即湯設定水温が４０℃である場合、図３のマトリクス表２０により加熱必要時間として２０分という時間が抽出される。
【００３０】
次に、予約プログラム１８は、残り時間と加熱必要時間とを比較する（Ｓ５）。残り時間が加熱必要時間を超えているときは（Ｓ５でＮＯ）、再度（Ｓ２）から（Ｓ４）の処理を行う。残り時間が加熱必要時間以下となったときは（Ｓ５でＹＥＳ）、即湯ユニット１において以下の予約加熱運転が行われる。
【００３１】
まず、予約プログラム１８は、予約加熱運転の開始時刻を記憶する（Ｓ６）。次に、予約加熱運転開始時の雰囲気温度を雰囲気温度センサ１２によって検出し、循環回路８内の水温を水温センサ１５によって検出し、リモコン１１によりセットされた即湯設定水温を読みとる（Ｓ７）。次に、予約プログラム１８は、制御プログラム１７によって循環回路８内の水温がリモコン１１により設定された即湯設定水温となるように、水温センサ１５の検出水温に基づいて循環ポンプ１３を作動させると共に電気ヒータ１４を作動させる（Ｓ８）。
【００３２】
次に、予約プログラム１８は、水温センサ１５の検出水温が、予約加熱運転開始時に検出された循環回路８内の水温よりも高く、且つ目標とする即湯設定水温よりも低い温度領域にある他の即湯設定水温に達したか否かを判定する（Ｓ９）。本実施形態では、予約加熱運転開始時の循環回路８内の水温が１０℃であり、即湯設定水温が４０℃であるため、１０℃を越えて４０℃未満の領域には３０℃から３９℃まで１℃毎に他の即湯設定水温が存在する。そして、水温センサ１５の検出水温が他の即湯設定水温に達したときは（Ｓ９でＹＥＳ）、マトリクス表２０の当該他の即湯設定水温に該当する加熱必要時間に予約加熱運転開始からこの時点までの経過時間である他の実測値を記憶させる（Ｓ１０）。本実施形態では、循環回路８内の水温が電気ヒータ１４により加熱されて他の設定温度である３０℃となった場合、経過時間が１３分であったとすると、図５に示すように、１３分というデータがマトリクス表２０の該当位置に記憶される。
【００３３】
ここで、使用者により設定された即湯設定水温が４０℃であるため、予約加熱運転が継続される（Ｓ１１でＮＯ）。そして、（Ｓ９）から（Ｓ１０）までの処理が繰り返され、他の即湯設定水温が１℃上昇するたびにマトリクス表２０の加熱必要時間が更新されていく。ここで、図５は、マトリクス表２０の縦軸が１０℃のときに、水温センサ１５の検出水温が３２℃まで上昇し、他の即湯設定水温である３０℃から３２℃までの加熱必要時間が更新された状態を例示している。この場合、実測値がそれぞれ１３，１３，１４（分）であれば、マトリクス表２０の各数値が更新前の図３の状態に示す１５，１５，１６（分）から図５に示す実測値に更新される（太字部分参照）。
【００３４】
そして、循環回路８内の水温が電気ヒータ１４により加熱されて即湯設定水温である４０℃に達したときに予約加熱運転が終了する（Ｓ１１でＹＥＳ）。このとき、予約プログラム１８によって予約加熱運転の開始時刻からの所要時間が実測される（Ｓ１２）。そして、予約プログラム１８は、図６に示すように、マトリクス表２０において予約加熱運転開始時点の循環回路８内の水温である１０℃と即湯設定水温である４０℃とに該当する加熱必要時間が実測値に置き換えられる（Ｓ１３）。本実施形態において、この実測時間が１９分であったとすると、初期設定値の２０分というデータが１９分に置き換えられる。
【００３５】
このように、本実施形態においては、マトリクス表２０の予約加熱運転開始時の循環回路８内の水温である１０℃の行において、即湯設定水温である４０℃に該当する箇所の加熱必要時間が実測されて更新されると共に、他の即湯設定水温である３０℃から３９℃までの加熱必要時間が実測されて更新される。
【００３６】
次に、予約プログラム１８は、マトリクス表２０において、実測が行われた際の予約加熱運転開始時の雰囲気温度と同一の雰囲気温度で、実測が行われた際の検出水温よりも高い循環回路内水温を条件とする加熱必要時間であって、上述のように実測された加熱必要時間よりも長時間のものがあるかどうかをチェックする（Ｓ１４）。このとき、実測値よりも長時間のものがある場合は（Ｓ１４でＹＥＳ）、予約プログラム１８はマトリクス表２０の加熱必要時間を上記実測値に書き換える（Ｓ１５）。ここでは、図７に示すように、循環回路内水温が１１℃と１２℃の欄において即湯設定水温が３０℃から３９℃までの領域に記憶されていた加熱必要時間が、実測値よりも長い値となっていたため、それぞれ実測値に書き換えられている（太字部分参照）。
【００３７】
これらの書き換えられた領域では加熱必要時間を実測していないが、実測された循環回路内水温が１０℃の場合よりも循環回路内水温が高いため、加熱必要時間は１０℃の場合の加熱必要時間を越えることはない。従って、このように簡易的に加熱必要時間の置き換えを行うことにより、実測を行っていない領域についてもより現状に合致した加熱必要時間とすることができ、次回にその領域で予約加熱運転が行われた際には電気ヒータ１４の無駄な通電が防止される。
【００３８】
尚、上記実施形態においては、予約加熱運転時に加熱必要時間を実測しているが、使用者の手動操作により即湯運転が行われた際にも加熱必要時間を実測してもよい。使用者によりリモコン１１が操作されて即湯運転が行われるときは、図４に示す（Ｓ６）から加熱必要時間の実測が開始され（Ｓ１５）までの処理が行われる。これにより、手動運転時に実測された加熱必要時間が加熱時間データベース１９のマトリクス表２０に記憶されるので、次回予約加熱運転が行われる際には実測されたデータを使用できる可能性が高くなる。
【００３９】
次に、本発明の即湯ユニット１の変形例について、図８及び図９を参照して説明する。本変形例では、予約運転や手動操作により加熱運転（予約加熱運転又は手動加熱運転）が開始された際に（Ｓ２１）、加熱運転が開始されたときの循環回路内水温より高い他の循環回路内水温毎に次のような処理が行われる（Ｓ２２）。尚、本変形例においては、給湯器２、給湯管４、循環回路８等の構成は上記実施形態と同様となっている。
【００４０】
本変形例においても予約加熱運転開始時の循環回路８内の雰囲気温度が１０℃であって水温が１０℃である場合を例にして説明すると、マトリクス表２０において当該循環回路内水温である１０℃よりも高い他の循環回路内水温は、１１℃から３５℃である。また、即湯設定水温を４０℃とすると、循環回路内水温よりも高く、即湯設定水温よりも低い他の即湯設定水温は３０℃から３９℃となる。
【００４１】
他の循環回路内水温が１１℃の場合、図８に示すように、予約プログラム１８が循環回路８内の水温が他の循環回路水温である１１℃に達したか否かをチェックする（Ｓ２３）。循環回路８内の水温が他の循環回路水温である１１℃に達したときは（Ｓ２３でＹＥＳ）、予約プログラム１８によって並行処理の開始時刻が記憶される（Ｓ２４）。
【００４２】
次に、予約プログラム１８は、循環回路８内の水温が即湯設定水温よりも低い他の即湯設定水温に達したか否かをチェックする（Ｓ２５）。循環回路８内の水温が他の即湯設定水温に達したときは（Ｓ２５でＹＥＳ）、処理開始時刻と到達時刻とから経過時間を実測し（Ｓ２６）、マトリクス表２０の該当箇所に実測値を変更記憶させる（Ｓ２７）。そして、さらに他の即湯設定水温があるときは（Ｓ２８でＮＯ）、Ｓ２５からの処理を継続する。
【００４３】
そして、他の即湯設定水温についてすべての経過時刻を実測したとき、即ちマトリクス表２０の即湯設定水温の３０℃から３９℃までの加熱必要時間の実測が終了したときは（Ｓ２８でＹＥＳ）、予約プログラム１８は並行処理を終了させ、上記実施形態と同様に予約加熱運転の開始時刻から循環回路８の水温が即湯設定水温である４０℃に達するまでの時間を実測し（Ｓ３０）、マトリクス表２０の該当箇所に変更記憶させる（Ｓ３１）。本変形例の並行処理では、上記処理を各他の循環回路水温である１１℃から３５℃まで並行して行う。
【００４４】
以上の並行処理により、１度の加熱運転でマトリクス表２０内であって、循環回路８内の水温が予約加熱運転開始時よりも高いもので、予約加熱運転開始時の検出水温より高く指定された即湯設定水温よりも低い多くの他の即湯設定水温におけるデータを実測値に更新することができる。このため、給湯器２等を新たに設置した場合にも、短期間に多くの加熱必要時間を実測することができるため（図９における太字参照）、短期間に設置場所に即した予約加熱運転を行うことが可能となる。
【００４５】
尚、加熱運転開始時の雰囲気温度が１０℃であって循環回路内水温である１０℃における運転開始時の循環回路内水温より高く即湯設定水温より低い各他の即湯設定水温（３０℃から３９℃）については、上記実施形態と同様の処理で加熱必要時間が実測される（図４のＳ６〜Ｓ１１参照）。また、上記並行処理の場合、加熱運転中にそれぞれ経過時間を計測するものであるため、加熱運転が行われていない状態から経過時間を計測する場合よりも電気ヒータ１４自体が加熱される時間分、実際には経過時間は短くなる。この時間は厳密に計測した場合に比べて数十秒程度の相違でしかないので、無視することができる。一方で、当該時間差を予め勘案し加熱必要時間を補正した値を加熱時間データベース１９に記憶させるようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施形態及び変形例においては、雰囲気温度センサ１２により第２電装ユニット１６近傍の雰囲気を検出しているが、これに限らず、第１電装ユニット１０に雰囲気温度センサを接続して給湯器２の雰囲気温度を検出しても良い。また、雰囲気温度は雰囲気温度センサ１２により検出しているが、これに限らず、水温センサ１５により検出される温度を雰囲気温度として用いてもよい。水温センサ１５により検出される循環回路８内の水温は、即湯運転が終了した後所定時間が経過すれば雰囲気温度とほぼ同様となる。従って、この水温センサ１５の検出水温を雰囲気温度として用いることができる。また、このように雰囲気温度を水温センサ１５の検出水温とすることにより、図３に示す加熱時間データベース１９のマトリクス表２０が雰囲気温度の１℃分のみで足りるようになるため、加熱時間データベース１９の記憶容量を大幅に減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態の一例である即湯ユニットを示す説明図。
【図２】図１の即湯ユニットの機能的構成を示すブロック図。
【図３】加熱時間データベースのデータ構造を示す説明図。
【図４】本実施形態の即湯ユニットの予約加熱運転を示すフローチャート。
【図５】予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図６】予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図７】予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図８】本発明の変形例である即湯ユニットの予約加熱運転を示すフローチャート。
【図９】本発明の変形例において予約プログラムによりデータが更新された状態を示すマトリクス表。
【図１０】従来の即湯ユニットを示す説明図。
【符号の説明】
【００４８】
１…即湯ユニット、２…給湯器、３…給湯栓、４…給湯管、５…第１接続部、６…第２接続部、７…戻り管、８…循環回路、１３…循環ポンプ（循環手段）、１４…電気ヒータ（加熱手段）、１５…水温センサ（水温検出手段）、１７…制御プログラム（制御手段）、１８…予約プログラム（予約運転手段）、１９…加熱時間データベース。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯器と給湯栓とを接続した給湯管と、前記給湯管の下流側の第１接続部と上流側の第２接続部とに接続された戻り管と、前記第１及び第２接続部間の給湯管の部分と前記戻り管とからなる循環回路と、前記循環回路内に滞留した湯水を前記給湯管の前記第２接続部から前記第１接続部の方向に循環させる循環手段と、前記戻り管に設けられて前記循環回路内の湯水を加熱する加熱手段と、前記循環回路内の水温を検出する水温検出手段と、前記循環回路内の水温が所定の設定温度となるように前記水温検出手段の検出水温に基づき前記循環手段と前記加熱手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記給湯栓が開栓されたときに、前記給湯管の前記第１及び第２接続部間に滞留した湯水が、前記第２接続部から前記第１接続部の方向に送出されて前記給湯栓から供給される即湯ユニットにおいて、
雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、雰囲気温度と循環回路内の水温と設定温度とによって定まる加熱必要時間を記憶する記憶手段と、予約時刻に前記循環回路内の水温が前記設定温度となるように前記制御手段を作動させる予約運転を行う予約運転手段とを有し、
前記予約運転手段は、予約時刻と設定温度とが指定されて予約運転の指示がなされた後、現在時刻から予約時刻までの残り時間を算出し、前記雰囲気温度検出手段により検出された現在時刻の雰囲気温度と前記水温検出手段により検出された現在時刻の検出水温と前記指定された設定温度とを基にして該当する加熱必要時間を前記記憶手段から読み出し、前記残り時間が前記加熱必要時間以下となったときは前記制御手段により前記加熱手段と前記循環手段とを作動させて予約加熱運転を行うと共に、前記予約加熱運転開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、前記読み出された加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする即湯ユニット。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶されている設定温度のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度において前記予約加熱運転開始時における前記検出水温よりも高く前記指定された設定温度よりも低い温度範囲にあるものを他の設定温度としたときに、
前記予約運転手段は、前記予約加熱運転の際に前記検出水温が前記他の設定温度に達したときは、前記予約加熱運転開始時から前記検出水温が前記他の設定温度に達するまでの時間を他の実測時間として計測し、前記他の設定温度における加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の即湯ユニット。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の即湯ユニット。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記他の設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記他の実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の即湯ユニット。
【請求項５】
前記予約運転手段は、前記設定温度が指定されて前記制御手段が手動で操作された際に、手動操作開始時の前記雰囲気温度と前記循環回路内の水温とを検出すると共に、前記手動操作開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、
前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記手動操作開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記手動操作開始時の前記検出水温に相当する水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間を、前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の即湯ユニット。
【請求項１】
給湯器と給湯栓とを接続した給湯管と、前記給湯管の下流側の第１接続部と上流側の第２接続部とに接続された戻り管と、前記第１及び第２接続部間の給湯管の部分と前記戻り管とからなる循環回路と、前記循環回路内に滞留した湯水を前記給湯管の前記第２接続部から前記第１接続部の方向に循環させる循環手段と、前記戻り管に設けられて前記循環回路内の湯水を加熱する加熱手段と、前記循環回路内の水温を検出する水温検出手段と、前記循環回路内の水温が所定の設定温度となるように前記水温検出手段の検出水温に基づき前記循環手段と前記加熱手段の作動を制御する制御手段とを備え、
前記給湯栓が開栓されたときに、前記給湯管の前記第１及び第２接続部間に滞留した湯水が、前記第２接続部から前記第１接続部の方向に送出されて前記給湯栓から供給される即湯ユニットにおいて、
雰囲気温度を検出する雰囲気温度検出手段と、雰囲気温度と循環回路内の水温と設定温度とによって定まる加熱必要時間を記憶する記憶手段と、予約時刻に前記循環回路内の水温が前記設定温度となるように前記制御手段を作動させる予約運転を行う予約運転手段とを有し、
前記予約運転手段は、予約時刻と設定温度とが指定されて予約運転の指示がなされた後、現在時刻から予約時刻までの残り時間を算出し、前記雰囲気温度検出手段により検出された現在時刻の雰囲気温度と前記水温検出手段により検出された現在時刻の検出水温と前記指定された設定温度とを基にして該当する加熱必要時間を前記記憶手段から読み出し、前記残り時間が前記加熱必要時間以下となったときは前記制御手段により前記加熱手段と前記循環手段とを作動させて予約加熱運転を行うと共に、前記予約加熱運転開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、前記読み出された加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする即湯ユニット。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶されている設定温度のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度において前記予約加熱運転開始時における前記検出水温よりも高く前記指定された設定温度よりも低い温度範囲にあるものを他の設定温度としたときに、
前記予約運転手段は、前記予約加熱運転の際に前記検出水温が前記他の設定温度に達したときは、前記予約加熱運転開始時から前記検出水温が前記他の設定温度に達するまでの時間を他の実測時間として計測し、前記他の設定温度における加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の即湯ユニット。
【請求項３】
前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の即湯ユニット。
【請求項４】
前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記予約加熱運転開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記予約加熱運転開始時の前記検出水温を超える水温と、前記他の設定温度とを条件として定められた加熱必要時間が前記他の実測時間を超えているときは、前記予約運転手段は前記加熱必要時間を前記他の実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項２に記載の即湯ユニット。
【請求項５】
前記予約運転手段は、前記設定温度が指定されて前記制御手段が手動で操作された際に、手動操作開始時の前記雰囲気温度と前記循環回路内の水温とを検出すると共に、前記手動操作開始時から前記循環回路内の水温が前記指定された設定温度に達するまでの実測時間を計測し、
前記記憶手段に記憶された加熱必要時間のうち、前記手動操作開始時における雰囲気温度に相当する雰囲気温度と、前記手動操作開始時の前記検出水温に相当する水温と、前記指定された設定温度とを条件として定められた加熱必要時間を、前記実測時間に変更して前記記憶手段に記憶させることを特徴とする請求項１に記載の即湯ユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１７０７４（Ｐ２００７−１７０７４Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９８６５２（Ｐ２００５−１９８６５２）
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月７日（２００５．７．７）
【出願人】（０００１１５８５４）リンナイ株式会社 (1,534)
【Ｆターム（参考）】
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