給湯機
【課題】人検知手段を利用して、入浴時の風呂温度の適温化を達成することで、快適性と利便性の向上を実現する給湯機を提供すること。
【解決手段】浴槽６８と、前記浴槽６８の湯水を加熱する風呂熱交換器７３と、前記浴槽６８と前記風呂熱交換器７３とを接続し循環ポンプ７７が配された風呂循環管路６９と、前記浴槽６８の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段７８と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段８１と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段８３と、制御手段８２とを備え、前記人検知手段８１が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段８３で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路６９に注湯するとともに、前記循環ポンプ７７を駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とする給湯機。
【解決手段】浴槽６８と、前記浴槽６８の湯水を加熱する風呂熱交換器７３と、前記浴槽６８と前記風呂熱交換器７３とを接続し循環ポンプ７７が配された風呂循環管路６９と、前記浴槽６８の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段７８と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段８１と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段８３と、制御手段８２とを備え、前記人検知手段８１が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段８３で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路６９に注湯するとともに、前記循環ポンプ７７を駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定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、人を検出したときに風呂の追い焚きを行う機能を持った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、浴室に人を検出したときに浴槽に高温の湯を注湯することで風呂の追い焚きを行う風呂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６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。この給湯機は、人検知手段８１が浴室８０に入ってきた人を検出すると、風呂注湯弁６６を開いて、風呂の設定温度よりも高い注湯温度の湯（例えば５５℃）を浴槽６８に所定量の注湯を行う。この所定量の注湯は、浴槽６８と風呂熱交換器７３とを接続する風呂循環管路６９で放熱した熱量とおおよそ同等の熱量になるように決定されたものである。
【０００４】
そして、この所定量の注湯が終了したら、風呂注湯弁６６を閉じ、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを駆動し、貯湯槽５７の高温の湯と浴槽６８との湯を風呂熱交換器７３で熱交換させることによって、風呂追い焚きを行い、浴槽６８の温度が所定の温度になれば、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを停止し、風呂追い焚きを終了するように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。一般的に、風呂の追い焚きは、貯湯槽５７の高温の湯と浴槽６８との湯を風呂熱交換器７３で熱交換させることによって行うことが多い。
【０００７】
これに対して、図６の従来の技術のように、高温の湯を浴槽に注湯すれば、速く浴槽６８の温度を上げることが可能であるが、注湯した湯量だけ浴槽の湯量が増える。注湯する温度は、高いほど浴槽の温度を速く上げることができ、かつ、注湯する湯量も少ない。しかし、浴槽６８に入っている人が注湯された湯を熱く感じないように、通常、注湯温度は６０℃以下（従来の技術では５５℃）にする場合が多い。この程度の湯温の場合、注湯が続くと浴槽の湯量が多くなりすぎる場合がある。
【０００８】
図６の従来の技術では、注湯の目安としている所定の注湯量は、風呂循環管路６９で放熱した熱量とおおよそ同等の熱量となるように設定している。しかし、風呂循環管路６９で放熱する熱量は、浴槽６８の加熱運転である風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間によって異なり、さらに、外気温度によっても大きく異なる。すなわち、経過時間が長くなればなるほど風呂循環管路６９の温度が低下し放熱量が大きくなり、また、外気温度が低くなればなるほど風呂循環管路６９からの放熱量が大きくなり温度が低下する。
【０００９】
従来の技術の構成では、経過時間が長くなればなるほど、または、外気温度が低くなればなるほど、注湯量が増えることになり、その結果、注湯が続くと浴槽６８の湯量が多く
なりすぎる場合がある。
【００１０】
場合によっては、適量の湯量よりもかなり多くなり、浴槽６８の水位が上昇し浴槽６８に浸かりにくかったりして快適性に課題が生じる場合がある。また、浴槽６８の容量が比較的小さい場合、人が浴槽６８に浸かった時に浴槽６８から湯が溢れ出ることも予測され、湯が無駄になるという課題も生じる。
【００１１】
さらに、注湯する湯は、貯湯槽５７上部の高温の湯と給水管５８からの低温の給水とを混合する。この低温の給水量が増えれば増えるほど（注湯温度が低ければ低いほど）、給水される水を、上昇させたい風呂温度まで上げる熱量に使われるため、実際に、浴槽６８の温度を上げるために使われる熱量の割合が減少する。
【００１２】
つまり、従来の技術のように５５（〜６０）℃程度の比較的低い注湯温度であれば、貯湯槽５７から持ち出した熱量のうち、有効に使われる割合が減少するので、貯湯槽５７から持ち出される高温の湯量が多くなり、湯切れすることがあり利便性に課題が生じる場合がある。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するもので、人検知手段を利用して、入浴時の風呂温度の適温化を達成することで、快適性と利便性の向上を実現する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】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯機は、浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器とを接続し循環ポンプが配された風呂循環管路と、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路に注湯するとともに前記循環ポンプを駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、風呂追い焚き運転終了からの経過時間が長いときの方が、または、外気温度が低いときの方が、より高温で注湯し、この高温で注湯された湯と浴槽からの湯と混合して温度を下げて安全な温度（６０℃以下）にしてから浴槽に循環させるため、従来よりも注湯量を少なくすることができるので、浴槽湯量の増加が少なくなり快適性の向上となると共に、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も減るので湯切れの発生の可能性も減少し利便性の向上となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、人検知手段を利用して、入浴時の風呂温度の適温化を達成することで、快適性と利便性の向上を実現する給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯機の構成図
【図２】同給湯機の風呂循環管路の時間に対する温度の変化を示す特性図
【図３】同給湯機の風呂循環管路の時間に対する放熱量の変化を示す特性図
【図４】同給湯機の注湯量一定時の時間に対する加熱に必要な注湯温度を示す特性図
【図５】同給湯機の加熱量一定時の注湯温度に対する注湯量と高温湯量の変化を示す特性図
【図６】従来の給湯機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器とを接続し循環ポンプが配された風呂循環管路と、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路に注湯するとともに前記循環ポンプを駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とする給湯機である。
【００１９】
これにより、風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間や外気温度が異なっても、この経過時間や外気温度に応じて注湯温度を決定し注湯し、さらに、この注湯された湯は浴槽からの湯と混合して温度を下げてから浴槽に入るため、浴槽に入る湯温を安全な温度（６０℃以下）にしても注湯温度をこの安全な温度以上の高温にできるので、注湯量を少なくすることができるため浴槽湯量の増加が少なくなり快適性の向上となる。また、上述のように貯湯槽から持ち出される高温の湯量も減るので湯切れの発生の可能性も減少し、利便性の向上となる。
【００２０】
第２の発明は、前記前回の風呂追い焚き運転が終了してからの時間が長い場合の方が短い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とするものである。
【００２１】
これにより、風呂循環管路などからの放熱量が増加しても、前記経過時間に応じた注湯温度で注湯を行うので、風呂追い焚き運転後の経過時間が異なっても、浴槽湯量の増加が少なく快適性の向上となる。また、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も少なくできるので湯切れの発生の可能性も減少し、利便性の向上となる。
【００２２】
第３の発明は、前記外気温度の低い場合の方が高い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とするものである。
【００２３】
これにより、風呂循環管路などからの放熱量が増加しても、前記外気温度に応じた注湯温度で注湯を行うので、外気温度が異なっても、浴槽湯量の増加が少なく快適性の向上となる。また、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も少なくできるので湯切れの発生の可能性も減少し、利便性の向上となる。
【００２４】
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。
【００２５】
（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給湯機の構成図である。図１において、給湯機の熱源である給湯加熱手段は、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５５である。
【００２６】
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で給水管５８からの給水と混合することによって所定の温度の湯になり給湯管６１を通って端末（蛇口６２）から給湯される。
【００２７】
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、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。
【００２８】
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、後述する利用側水回路７５の途中に設けた接続口５０に接続され、風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１によって、浴槽６８と接続されている。また、利用側水回路７５の接続口５０の下流側には注湯された湯と利用側循環ポンプ７７で送られてきた浴槽６８の湯とが混合した後の湯の温度を検出する混合温度検出手段９０が設けられている。さらに、風呂循環管路６９は、利用側水回路７５と風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１とからなっている。
【００２９】
風呂加熱手段７２は、水−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は風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１とに接続されている。
【００３０】
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。
【００３１】
また、浴槽注湯管路６７を流れる注湯流量を調整する流量制御装置９１を浴槽注湯管路６７の途中に設ける。この流量制御装置９１は流路断面積（図示せず）を変えて流路抵抗を変化させることによって注湯流量を制御する。さらに、後述する風呂追い焚き運転（浴槽６８の加熱運転）を終了してからの経過時間を計測する時間計測手段９２と外気温度を検出する外気温度検出手段９３を設ける。
【００３２】
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。さらに、制御手段８２は浴室８０内に設けた人検知手段８１が人を検出した場合、浴槽６８の温度を設定する浴槽温度設定手段８３で設定された温度よりも高い温度の湯を注湯するように風呂給湯混合弁６５と風呂注湯弁６６を制御する。
【００３３】
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、８６ａ、８６ｂ、８６ｃは貯湯槽５７の上下方向の異なる位置に取り付けられた残湯温度検出手段８６であり、貯湯槽５７の上下の異なる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。
【００３４】
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。図１において、先ず、給湯加熱運転について説明する。
【００３５】
いま、貯湯槽５７を沸き上げる要求（図示せず）があると、ヒートポンプユニット５５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。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。
【００３６】
次に、所定の時間間隔（例えば１５分）で浴槽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。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。
【００３７】
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り、前記設定温度よりも低い風呂追い焚き開始温度よりも低ければ、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、前記風呂追い焚き開始温度以上であ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。
【００３８】
次に、浴槽６８の加熱運転である風呂追い焚き運転について説明する。使用者の希望する浴槽の温度は浴槽温度設定手段８３で行う。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、前記風呂追い焚き開始温度よりも低ければ、風呂追い焚き運転を行う。
【００３９】
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５７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。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。
【００４０】
そして、この検出した温度が、浴槽温度設定手段８３で設定された温度から決まり、前記設定温度かまたは設定温度より高い風呂追い焚き停止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、前記風呂追い焚き停止温度以上になれば、風呂追い焚き運転を終了する。
【００４１】
そして、風呂追い焚き運転を終了してからの経過時間を計測する時間計測手段９２で時間計測を開始する。なお、時間計測手段９２で計測された時間は、風呂追い焚き運転を開始するときにリセットすれば良い。また、風呂追い焚き開始温度と風呂追い焚き停止温度は次のように決めればよい。
【００４２】
浴槽６８の温度を１℃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、風呂追い焚き開始温度を（設定温度−１℃）とし、風呂追い焚き停止温度を（設定温度）とすればよい。また、浴槽６８の温度を０．５℃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、風呂追い焚き開始温度を（設定温度−０．５度）とし、風呂追い焚き停止温度を（設定温度）とすればよい。
【００４３】
次に、浴槽６８に適量を湯張りし、その後、所定の時間、浴槽６８の保温運転を行う浴
槽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６８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６８の温度や湯量や保温時間は、それぞれ浴槽温度設定手段８３、浴槽湯量設定手段８８、保温時間設定手段８９で行う。
【００４４】
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８８や保温時間設定手段８９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８３、８８、８９を設けてもよい。また、人検知手段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、人検知手段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。
【００４５】
浴槽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８８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。
【００４６】
このとき、流量制御装置９１は、適当な所定の流路断面積になるように開度を固定すればよい。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８８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、保温時間設定手段８９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を風呂追い焚き運転することによって、保温運転を行う。
【００４７】
先ず、浴室８０に人がいない場合について説明する。人検知手段８１は、浴室８０に人を検出しないので、制御手段８２は、時間間隔ｔ（例えば、１５分間隔）毎に浴槽温度検出運転を行い、浴槽６８の温度が低くなれば、風呂追い焚き運転を行う。このときの動作は、図６で示す従来の技術の場合と同様である。すなわち、制御手段８２は、利用側循環ポンプ７７を駆動して浴槽６８の湯を貯湯ユニット側に循環させて、浴槽温度検出手段７８で浴槽６８の温度を検出する。この検出された浴槽６８の温度が風呂追い焚き開始温度よりも高ければ風呂追い焚き運転は行わないので、制御手段８２は利用側循環ポンプ７７を停止し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００４８】
反対に、この検出した浴槽６８の温度が、風呂追い焚き開始温度よりも低ければ風呂追い焚きを行う。すなわち、制御手段８２は、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを駆動し、風呂追い焚き運転を行うとともに、浴槽温度検出手段７８で浴槽６８の温度を検出する。浴槽６８の温度が上昇し、浴槽温度検出手段７８の検出温度が、風呂追い焚き運転を終了する温度である風呂追い焚き停止温度以上になれば、制御手段８２は熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを停止し、風呂追い焚き運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００４９】
次に、浴室８０に人が居る場合について説明する。浴室８０に人が入ってきたら、人検知手段８１は人を検出する。そして、人検知手段８１からの検出信号を受けて、制御手段８２は、所定の注湯温度の湯を注湯すると共に、浴槽６８の湯を循環させる。この所定の注湯温度は、後述するように、時間計測手段９２で計測された風呂追い焚き運転終了後の経過時間および外気温度計測手段９３で計測した外気温度のいずれか一方、もしくは双方の値によって決定される。
【００５０】
すなわち、制御手段８２は、風呂注湯弁６６を開き、風呂追い焚き運転終了後の経過時
間および外気温度のいずれか一方、もしくは双方の値によって決定される所定の注湯温度になるように風呂給湯混合弁６５を調整し、さらに、利用側循環ポンプ７７を駆動する。
【００５１】
このとき、注湯された湯と利用側循環ポンプ７７で送られてきた浴槽６８の湯とが混合した後の湯の温度が、所定の混合温度（例えば６０℃）になるように、混合温度検出手段９０からの信号に基づいて、流量制御装置９１を制御する。ここで、浴槽温度設定手段８３で設定された設定温度（例えば４０℃）近傍まで加熱するため、前記所定の混合温度（例えば６０℃）はこの設定温度（例えば４０℃）よりも高い温度であり、さらに、注湯される湯の温度である前記所定の注湯温度は、この所定の混合温度（例えば６０℃）よりも高い温度である。
【００５２】
そして、浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出手段７８が、所定の注湯終了温度（例えば、設定温度−０．５℃）に達したら、風呂注湯弁６６を閉じて注湯を終了する。さらに、制御手段８２は、熱源側循環ポンプ７６を駆動し、風呂追い焚き運転を行うとともに、浴槽温度検出手段７８で浴槽６８の温度を検出する。浴槽６８の温度が上昇し、浴槽温度設定手段８３で設定した浴槽温度から決まる風呂追い焚き終了温度（例えば、設定温度）になれば、風呂追い焚き運転を終了する。すなわち、制御手段８２は、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７の駆動を停止する。
【００５３】
次に、前述した所定の注湯温度の設定について、説明する。図２は、横軸に風呂追い焚き運転終了後の時間をとり、縦軸に風呂循環管路６９中の湯の温度をとり、時間経過に対する風呂循環管路６９の湯の温度変化を示す。同図中のパラメーターＴ１、Ｔ２、Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）は外気温度を示す。今、外気温度Ｔ１で経過時間がＪの時の風呂循環管路６９の湯の温度はＴｈとなる。この間の風呂循環管路６９からの放熱量は、初期温度をＴｏとすると、（式１）で求まる。
【００５４】
放熱量＝（風呂循環管路中の水の質量）×比熱×（Ｔｏ−Ｔｈ） （１）
図３は、（式１）の関係から求めたものであり、横軸に風呂追い焚き運転終了後の時間をとり、縦軸に風呂循環管路６９中の湯の放熱量をとり、時間経過に対する風呂循環管路６９の湯の放熱量の変化を示す。外気温度Ｔ１の場合、経過時間がＪの時の風呂循環管路６９の湯からの放熱量はＱとなる。この放熱した状態を元の温度にするには、この放熱量と同等の熱量で加熱すればよい。この加熱を注湯で行う場合、注湯温度をＴｔ、注湯量Ｒｔとすると、（式２）の関係が成り立つ。
【００５５】
Ｔｔ ＝ Ｔｏ＋Ｑ／Ｒｔ （２）
図４は、（式２）の関係から求めたものであり、横軸に風呂追い焚き運転終了後の時間をとり、縦軸に注湯温度をとり、注湯量をＲｔを一定としたときの時間経過に対する必要加熱を実現する注湯温度の変化を示す。外気温度Ｔ１の場合、経過時間がＪの時の注湯温度はＴｔとなる。
【００５６】
このように、注湯量Ｒｔを一定とした場合、時間経過が経てば、注湯温度を高くし、また、外気温度が低くなるほど注湯温度を高くすれば良い。換言すれば、時間経過が経てば注湯温度を高くし、また、外気温度が低くなるほど注湯温度を高くすることによって、注湯量Ｒｔをほぼ一定にすることができる。なお、時間経過と共に外気温度も変化したときは、図４の関係に従って、注湯温度を決定すればよい。そして、ここで決定した注湯温度が、前述した所定の注湯温度となる。
【００５７】
図５は、横軸に注湯温度をとり、縦軸に湯量をとり、注湯による加熱量が一定の場合において、注湯温度に対する加熱に必要な注湯量とそのときに貯湯槽５７上部から持ち出される加熱に必要な高温湯量の変化を示す。同図からわかるように、加熱量が同じ場合、注
湯温度が高い方が、注湯量が少なく、貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯の量も少ない。
【００５８】
一例として、必要加熱量をＱ、貯湯槽５７上部の温度を８５℃、風呂の設定温度を４０℃、給水温度を１０℃とし、注湯温度が６０℃と８０℃の場合の加熱に必要な注湯量とそのときに貯湯槽上部から持ち出される加熱に必要な高温湯量とを、熱量計算することで求める。注湯温度が６０℃の場合、注湯量と前記高温湯量は、それぞれ、Ｑ／２０と０．０３３×Ｑである。
【００５９】
これに対して、注湯温度が８０℃の場合、注湯量と前記高温湯量は、それぞれ、Ｑ／４０と０．０２３×Ｑとなる。この８０℃の場合と６０℃の注湯の場合と比較すると、注湯量で５０％、貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯量で約７０％と少なくなる。この熱量計算は必要加熱量が一定の場合であるが、必要加熱量が大きくなった時、注湯温度が同じであれば注湯量や貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯量が増加するが、注湯温度を上げることによって、注湯量や貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯量を同等にするか、増加量を少なくすることが出来る。
【００６０】
上記説明では、所定の時間間隔（例えば１５分）で浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出運転を行うことにしていたが、この浴槽温度検出運転を行わず、人検知手段８１が人を検出したときに、前述した所定の注湯温度の湯を注湯すると共に、浴槽６８の湯を循環させるようにしても良い。この場合も、同様の効果が得られる。
【００６１】
このように、浴室８０に人が入ってきたことを検出したら、前記浴槽温度設定手段８３で設定された設定温度よりも高い注湯温度で注湯するとともに前記利用側循環ポンプ７７を駆動する場合、前記注湯温度は、風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および外気温度のいずれか一方、もしくは双方の値によって決定するため、風呂追い焚き運転後の経過時間が異なったり、外気温度が異なっても、注湯による浴槽湯量の増加が少なく、かつ、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も少なくすることができ、快適性と利便性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる給湯機は、人検知手段が人を検出したとき、風呂の設定温度よりも高い温度の湯を浴槽に注湯するとともに利用側循環ポンプを駆動することで、浴槽の湯の増加が少なく、かつ、湯切れの発生の可能性も少なくすることができ、快適性と利便性の向上を図ることができるものである。
【符号の説明】
【００６３】
５５ ヒートポンプユニット（給湯加熱手段）
５７ 貯湯槽
５８ 給水管
６５ 風呂給湯混合弁
６６ 風呂注湯弁
６７ 浴槽注湯管路
６８ 浴槽
６９ 風呂循環管路
７３ 風呂熱交換器
７７ 利用側循環ポンプ
７８ 浴槽温度検出手段
８０ 浴室
８１ 人検知手段
８２ 制御手段
８３ 浴槽温度設定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人を検出したときに風呂の追い焚きを行う機能を持った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、浴室に人を検出したときに浴槽に高温の湯を注湯することで風呂の追い焚きを行う風呂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６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。この給湯機は、人検知手段８１が浴室８０に入ってきた人を検出すると、風呂注湯弁６６を開いて、風呂の設定温度よりも高い注湯温度の湯（例えば５５℃）を浴槽６８に所定量の注湯を行う。この所定量の注湯は、浴槽６８と風呂熱交換器７３とを接続する風呂循環管路６９で放熱した熱量とおおよそ同等の熱量になるように決定されたものである。
【０００４】
そして、この所定量の注湯が終了したら、風呂注湯弁６６を閉じ、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを駆動し、貯湯槽５７の高温の湯と浴槽６８との湯を風呂熱交換器７３で熱交換させることによって、風呂追い焚きを行い、浴槽６８の温度が所定の温度になれば、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを停止し、風呂追い焚きを終了するように構成したものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。一般的に、風呂の追い焚きは、貯湯槽５７の高温の湯と浴槽６８との湯を風呂熱交換器７３で熱交換させることによって行うことが多い。
【０００７】
これに対して、図６の従来の技術のように、高温の湯を浴槽に注湯すれば、速く浴槽６８の温度を上げることが可能であるが、注湯した湯量だけ浴槽の湯量が増える。注湯する温度は、高いほど浴槽の温度を速く上げることができ、かつ、注湯する湯量も少ない。しかし、浴槽６８に入っている人が注湯された湯を熱く感じないように、通常、注湯温度は６０℃以下（従来の技術では５５℃）にする場合が多い。この程度の湯温の場合、注湯が続くと浴槽の湯量が多くなりすぎる場合がある。
【０００８】
図６の従来の技術では、注湯の目安としている所定の注湯量は、風呂循環管路６９で放熱した熱量とおおよそ同等の熱量となるように設定している。しかし、風呂循環管路６９で放熱する熱量は、浴槽６８の加熱運転である風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間によって異なり、さらに、外気温度によっても大きく異なる。すなわち、経過時間が長くなればなるほど風呂循環管路６９の温度が低下し放熱量が大きくなり、また、外気温度が低くなればなるほど風呂循環管路６９からの放熱量が大きくなり温度が低下する。
【０００９】
従来の技術の構成では、経過時間が長くなればなるほど、または、外気温度が低くなればなるほど、注湯量が増えることになり、その結果、注湯が続くと浴槽６８の湯量が多く
なりすぎる場合がある。
【００１０】
場合によっては、適量の湯量よりもかなり多くなり、浴槽６８の水位が上昇し浴槽６８に浸かりにくかったりして快適性に課題が生じる場合がある。また、浴槽６８の容量が比較的小さい場合、人が浴槽６８に浸かった時に浴槽６８から湯が溢れ出ることも予測され、湯が無駄になるという課題も生じる。
【００１１】
さらに、注湯する湯は、貯湯槽５７上部の高温の湯と給水管５８からの低温の給水とを混合する。この低温の給水量が増えれば増えるほど（注湯温度が低ければ低いほど）、給水される水を、上昇させたい風呂温度まで上げる熱量に使われるため、実際に、浴槽６８の温度を上げるために使われる熱量の割合が減少する。
【００１２】
つまり、従来の技術のように５５（〜６０）℃程度の比較的低い注湯温度であれば、貯湯槽５７から持ち出した熱量のうち、有効に使われる割合が減少するので、貯湯槽５７から持ち出される高温の湯量が多くなり、湯切れすることがあり利便性に課題が生じる場合がある。
【００１３】
本発明は上記課題を解決するもので、人検知手段を利用して、入浴時の風呂温度の適温化を達成することで、快適性と利便性の向上を実現する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】
【００１４】
前記従来の課題を解決するために、本発明の給湯機は、浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器とを接続し循環ポンプが配された風呂循環管路と、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路に注湯するとともに前記循環ポンプを駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とするものである。
【００１５】
これにより、風呂追い焚き運転終了からの経過時間が長いときの方が、または、外気温度が低いときの方が、より高温で注湯し、この高温で注湯された湯と浴槽からの湯と混合して温度を下げて安全な温度（６０℃以下）にしてから浴槽に循環させるため、従来よりも注湯量を少なくすることができるので、浴槽湯量の増加が少なくなり快適性の向上となると共に、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も減るので湯切れの発生の可能性も減少し利便性の向上となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、人検知手段を利用して、入浴時の風呂温度の適温化を達成することで、快適性と利便性の向上を実現する給湯機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１における給湯機の構成図
【図２】同給湯機の風呂循環管路の時間に対する温度の変化を示す特性図
【図３】同給湯機の風呂循環管路の時間に対する放熱量の変化を示す特性図
【図４】同給湯機の注湯量一定時の時間に対する加熱に必要な注湯温度を示す特性図
【図５】同給湯機の加熱量一定時の注湯温度に対する注湯量と高温湯量の変化を示す特性図
【図６】従来の給湯機の構成図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
第１の発明は、浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器とを接続し循環ポンプが配された風呂循環管路と、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路に注湯するとともに前記循環ポンプを駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とする給湯機である。
【００１９】
これにより、風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間や外気温度が異なっても、この経過時間や外気温度に応じて注湯温度を決定し注湯し、さらに、この注湯された湯は浴槽からの湯と混合して温度を下げてから浴槽に入るため、浴槽に入る湯温を安全な温度（６０℃以下）にしても注湯温度をこの安全な温度以上の高温にできるので、注湯量を少なくすることができるため浴槽湯量の増加が少なくなり快適性の向上となる。また、上述のように貯湯槽から持ち出される高温の湯量も減るので湯切れの発生の可能性も減少し、利便性の向上となる。
【００２０】
第２の発明は、前記前回の風呂追い焚き運転が終了してからの時間が長い場合の方が短い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とするものである。
【００２１】
これにより、風呂循環管路などからの放熱量が増加しても、前記経過時間に応じた注湯温度で注湯を行うので、風呂追い焚き運転後の経過時間が異なっても、浴槽湯量の増加が少なく快適性の向上となる。また、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も少なくできるので湯切れの発生の可能性も減少し、利便性の向上となる。
【００２２】
第３の発明は、前記外気温度の低い場合の方が高い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とするものである。
【００２３】
これにより、風呂循環管路などからの放熱量が増加しても、前記外気温度に応じた注湯温度で注湯を行うので、外気温度が異なっても、浴槽湯量の増加が少なく快適性の向上となる。また、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も少なくできるので湯切れの発生の可能性も減少し、利便性の向上となる。
【００２４】
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。
【００２５】
（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給湯機の構成図である。図１において、給湯機の熱源である給湯加熱手段は、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５５である。
【００２６】
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で給水管５８からの給水と混合することによって所定の温度の湯になり給湯管６１を通って端末（蛇口６２）から給湯される。
【００２７】
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、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。
【００２８】
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、後述する利用側水回路７５の途中に設けた接続口５０に接続され、風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１によって、浴槽６８と接続されている。また、利用側水回路７５の接続口５０の下流側には注湯された湯と利用側循環ポンプ７７で送られてきた浴槽６８の湯とが混合した後の湯の温度を検出する混合温度検出手段９０が設けられている。さらに、風呂循環管路６９は、利用側水回路７５と風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１とからなっている。
【００２９】
風呂加熱手段７２は、水−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は風呂往き配管７０と風呂戻り配管７１とに接続されている。
【００３０】
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。
【００３１】
また、浴槽注湯管路６７を流れる注湯流量を調整する流量制御装置９１を浴槽注湯管路６７の途中に設ける。この流量制御装置９１は流路断面積（図示せず）を変えて流路抵抗を変化させることによって注湯流量を制御する。さらに、後述する風呂追い焚き運転（浴槽６８の加熱運転）を終了してからの経過時間を計測する時間計測手段９２と外気温度を検出する外気温度検出手段９３を設ける。
【００３２】
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。さらに、制御手段８２は浴室８０内に設けた人検知手段８１が人を検出した場合、浴槽６８の温度を設定する浴槽温度設定手段８３で設定された温度よりも高い温度の湯を注湯するように風呂給湯混合弁６５と風呂注湯弁６６を制御する。
【００３３】
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、８６ａ、８６ｂ、８６ｃは貯湯槽５７の上下方向の異なる位置に取り付けられた残湯温度検出手段８６であり、貯湯槽５７の上下の異なる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。
【００３４】
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。図１において、先ず、給湯加熱運転について説明する。
【００３５】
いま、貯湯槽５７を沸き上げる要求（図示せず）があると、ヒートポンプユニット５５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。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。
【００３６】
次に、所定の時間間隔（例えば１５分）で浴槽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。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。
【００３７】
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り、前記設定温度よりも低い風呂追い焚き開始温度よりも低ければ、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、前記風呂追い焚き開始温度以上であ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。
【００３８】
次に、浴槽６８の加熱運転である風呂追い焚き運転について説明する。使用者の希望する浴槽の温度は浴槽温度設定手段８３で行う。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、前記風呂追い焚き開始温度よりも低ければ、風呂追い焚き運転を行う。
【００３９】
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５７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。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。
【００４０】
そして、この検出した温度が、浴槽温度設定手段８３で設定された温度から決まり、前記設定温度かまたは設定温度より高い風呂追い焚き停止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、前記風呂追い焚き停止温度以上になれば、風呂追い焚き運転を終了する。
【００４１】
そして、風呂追い焚き運転を終了してからの経過時間を計測する時間計測手段９２で時間計測を開始する。なお、時間計測手段９２で計測された時間は、風呂追い焚き運転を開始するときにリセットすれば良い。また、風呂追い焚き開始温度と風呂追い焚き停止温度は次のように決めればよい。
【００４２】
浴槽６８の温度を１℃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、風呂追い焚き開始温度を（設定温度−１℃）とし、風呂追い焚き停止温度を（設定温度）とすればよい。また、浴槽６８の温度を０．５℃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、風呂追い焚き開始温度を（設定温度−０．５度）とし、風呂追い焚き停止温度を（設定温度）とすればよい。
【００４３】
次に、浴槽６８に適量を湯張りし、その後、所定の時間、浴槽６８の保温運転を行う浴
槽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６８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６８の温度や湯量や保温時間は、それぞれ浴槽温度設定手段８３、浴槽湯量設定手段８８、保温時間設定手段８９で行う。
【００４４】
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８８や保温時間設定手段８９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８３、８８、８９を設けてもよい。また、人検知手段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、人検知手段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。
【００４５】
浴槽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８８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。
【００４６】
このとき、流量制御装置９１は、適当な所定の流路断面積になるように開度を固定すればよい。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８８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、保温時間設定手段８９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を風呂追い焚き運転することによって、保温運転を行う。
【００４７】
先ず、浴室８０に人がいない場合について説明する。人検知手段８１は、浴室８０に人を検出しないので、制御手段８２は、時間間隔ｔ（例えば、１５分間隔）毎に浴槽温度検出運転を行い、浴槽６８の温度が低くなれば、風呂追い焚き運転を行う。このときの動作は、図６で示す従来の技術の場合と同様である。すなわち、制御手段８２は、利用側循環ポンプ７７を駆動して浴槽６８の湯を貯湯ユニット側に循環させて、浴槽温度検出手段７８で浴槽６８の温度を検出する。この検出された浴槽６８の温度が風呂追い焚き開始温度よりも高ければ風呂追い焚き運転は行わないので、制御手段８２は利用側循環ポンプ７７を停止し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００４８】
反対に、この検出した浴槽６８の温度が、風呂追い焚き開始温度よりも低ければ風呂追い焚きを行う。すなわち、制御手段８２は、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを駆動し、風呂追い焚き運転を行うとともに、浴槽温度検出手段７８で浴槽６８の温度を検出する。浴槽６８の温度が上昇し、浴槽温度検出手段７８の検出温度が、風呂追い焚き運転を終了する温度である風呂追い焚き停止温度以上になれば、制御手段８２は熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７とを停止し、風呂追い焚き運転を終了し、次の浴槽温度検出運転まで待機する。
【００４９】
次に、浴室８０に人が居る場合について説明する。浴室８０に人が入ってきたら、人検知手段８１は人を検出する。そして、人検知手段８１からの検出信号を受けて、制御手段８２は、所定の注湯温度の湯を注湯すると共に、浴槽６８の湯を循環させる。この所定の注湯温度は、後述するように、時間計測手段９２で計測された風呂追い焚き運転終了後の経過時間および外気温度計測手段９３で計測した外気温度のいずれか一方、もしくは双方の値によって決定される。
【００５０】
すなわち、制御手段８２は、風呂注湯弁６６を開き、風呂追い焚き運転終了後の経過時
間および外気温度のいずれか一方、もしくは双方の値によって決定される所定の注湯温度になるように風呂給湯混合弁６５を調整し、さらに、利用側循環ポンプ７７を駆動する。
【００５１】
このとき、注湯された湯と利用側循環ポンプ７７で送られてきた浴槽６８の湯とが混合した後の湯の温度が、所定の混合温度（例えば６０℃）になるように、混合温度検出手段９０からの信号に基づいて、流量制御装置９１を制御する。ここで、浴槽温度設定手段８３で設定された設定温度（例えば４０℃）近傍まで加熱するため、前記所定の混合温度（例えば６０℃）はこの設定温度（例えば４０℃）よりも高い温度であり、さらに、注湯される湯の温度である前記所定の注湯温度は、この所定の混合温度（例えば６０℃）よりも高い温度である。
【００５２】
そして、浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出手段７８が、所定の注湯終了温度（例えば、設定温度−０．５℃）に達したら、風呂注湯弁６６を閉じて注湯を終了する。さらに、制御手段８２は、熱源側循環ポンプ７６を駆動し、風呂追い焚き運転を行うとともに、浴槽温度検出手段７８で浴槽６８の温度を検出する。浴槽６８の温度が上昇し、浴槽温度設定手段８３で設定した浴槽温度から決まる風呂追い焚き終了温度（例えば、設定温度）になれば、風呂追い焚き運転を終了する。すなわち、制御手段８２は、熱源側循環ポンプ７６と利用側循環ポンプ７７の駆動を停止する。
【００５３】
次に、前述した所定の注湯温度の設定について、説明する。図２は、横軸に風呂追い焚き運転終了後の時間をとり、縦軸に風呂循環管路６９中の湯の温度をとり、時間経過に対する風呂循環管路６９の湯の温度変化を示す。同図中のパラメーターＴ１、Ｔ２、Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）は外気温度を示す。今、外気温度Ｔ１で経過時間がＪの時の風呂循環管路６９の湯の温度はＴｈとなる。この間の風呂循環管路６９からの放熱量は、初期温度をＴｏとすると、（式１）で求まる。
【００５４】
放熱量＝（風呂循環管路中の水の質量）×比熱×（Ｔｏ−Ｔｈ） （１）
図３は、（式１）の関係から求めたものであり、横軸に風呂追い焚き運転終了後の時間をとり、縦軸に風呂循環管路６９中の湯の放熱量をとり、時間経過に対する風呂循環管路６９の湯の放熱量の変化を示す。外気温度Ｔ１の場合、経過時間がＪの時の風呂循環管路６９の湯からの放熱量はＱとなる。この放熱した状態を元の温度にするには、この放熱量と同等の熱量で加熱すればよい。この加熱を注湯で行う場合、注湯温度をＴｔ、注湯量Ｒｔとすると、（式２）の関係が成り立つ。
【００５５】
Ｔｔ ＝ Ｔｏ＋Ｑ／Ｒｔ （２）
図４は、（式２）の関係から求めたものであり、横軸に風呂追い焚き運転終了後の時間をとり、縦軸に注湯温度をとり、注湯量をＲｔを一定としたときの時間経過に対する必要加熱を実現する注湯温度の変化を示す。外気温度Ｔ１の場合、経過時間がＪの時の注湯温度はＴｔとなる。
【００５６】
このように、注湯量Ｒｔを一定とした場合、時間経過が経てば、注湯温度を高くし、また、外気温度が低くなるほど注湯温度を高くすれば良い。換言すれば、時間経過が経てば注湯温度を高くし、また、外気温度が低くなるほど注湯温度を高くすることによって、注湯量Ｒｔをほぼ一定にすることができる。なお、時間経過と共に外気温度も変化したときは、図４の関係に従って、注湯温度を決定すればよい。そして、ここで決定した注湯温度が、前述した所定の注湯温度となる。
【００５７】
図５は、横軸に注湯温度をとり、縦軸に湯量をとり、注湯による加熱量が一定の場合において、注湯温度に対する加熱に必要な注湯量とそのときに貯湯槽５７上部から持ち出される加熱に必要な高温湯量の変化を示す。同図からわかるように、加熱量が同じ場合、注
湯温度が高い方が、注湯量が少なく、貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯の量も少ない。
【００５８】
一例として、必要加熱量をＱ、貯湯槽５７上部の温度を８５℃、風呂の設定温度を４０℃、給水温度を１０℃とし、注湯温度が６０℃と８０℃の場合の加熱に必要な注湯量とそのときに貯湯槽上部から持ち出される加熱に必要な高温湯量とを、熱量計算することで求める。注湯温度が６０℃の場合、注湯量と前記高温湯量は、それぞれ、Ｑ／２０と０．０３３×Ｑである。
【００５９】
これに対して、注湯温度が８０℃の場合、注湯量と前記高温湯量は、それぞれ、Ｑ／４０と０．０２３×Ｑとなる。この８０℃の場合と６０℃の注湯の場合と比較すると、注湯量で５０％、貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯量で約７０％と少なくなる。この熱量計算は必要加熱量が一定の場合であるが、必要加熱量が大きくなった時、注湯温度が同じであれば注湯量や貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯量が増加するが、注湯温度を上げることによって、注湯量や貯湯槽５７上部から持ち出される高温湯量を同等にするか、増加量を少なくすることが出来る。
【００６０】
上記説明では、所定の時間間隔（例えば１５分）で浴槽６８の温度を検出する浴槽温度検出運転を行うことにしていたが、この浴槽温度検出運転を行わず、人検知手段８１が人を検出したときに、前述した所定の注湯温度の湯を注湯すると共に、浴槽６８の湯を循環させるようにしても良い。この場合も、同様の効果が得られる。
【００６１】
このように、浴室８０に人が入ってきたことを検出したら、前記浴槽温度設定手段８３で設定された設定温度よりも高い注湯温度で注湯するとともに前記利用側循環ポンプ７７を駆動する場合、前記注湯温度は、風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および外気温度のいずれか一方、もしくは双方の値によって決定するため、風呂追い焚き運転後の経過時間が異なったり、外気温度が異なっても、注湯による浴槽湯量の増加が少なく、かつ、貯湯槽から持ち出される高温の湯量も少なくすることができ、快適性と利便性の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる給湯機は、人検知手段が人を検出したとき、風呂の設定温度よりも高い温度の湯を浴槽に注湯するとともに利用側循環ポンプを駆動することで、浴槽の湯の増加が少なく、かつ、湯切れの発生の可能性も少なくすることができ、快適性と利便性の向上を図ることができるものである。
【符号の説明】
【００６３】
５５ ヒートポンプユニット（給湯加熱手段）
５７ 貯湯槽
５８ 給水管
６５ 風呂給湯混合弁
６６ 風呂注湯弁
６７ 浴槽注湯管路
６８ 浴槽
６９ 風呂循環管路
７３ 風呂熱交換器
７７ 利用側循環ポンプ
７８ 浴槽温度検出手段
８０ 浴室
８１ 人検知手段
８２ 制御手段
８３ 浴槽温度設定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器とを接続し循環ポンプが配された風呂循環管路と、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路に注湯するとともに前記循環ポンプを駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記前回の風呂追い焚き運転が終了してからの時間が長い場合の方が短い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
前記外気温度の低い場合の方が高い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とする請求項１または２に記載の給湯機。
【請求項１】
浴槽と、前記浴槽の湯水を加熱する風呂熱交換器と、前記浴槽と前記風呂熱交換器とを接続し循環ポンプが配された風呂循環管路と、前記浴槽の湯水の温度を検出する浴槽温度検出手段と、浴室内の人の存在の検知する人検知手段と、前記浴槽の湯水の温度を設定する浴槽温度設定手段と、制御手段とを備え、前記人検知手段が人を検知したとき、前記浴槽温度設定手段で設定された設定温度よりも高い温度の湯を、前記風呂循環管路に注湯するとともに前記循環ポンプを駆動させ、かつ、前記注湯温度は前回の風呂追い焚き運転が終了してからの経過時間および／または外気温度に基づいて決定することを特徴とする給湯機。
【請求項２】
前記前回の風呂追い焚き運転が終了してからの時間が長い場合の方が短い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とする請求項１に記載の給湯機。
【請求項３】
前記外気温度の低い場合の方が高い場合よりも、前記注湯温度を高く設定することを特徴とする請求項１または２に記載の給湯機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６４５２６（Ｐ２０１３−６４５２６Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０２６３３（Ｐ２０１１−２０２６３３）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【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２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【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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