JP2004044853A - 給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】浴槽内の残水を迅速に検知することができ、また、安全に配慮しつつ浴槽への効果的な高温差し湯を行なうことのできる給湯システムを提供する。
【解決手段】高温差し湯運転の開始直後は差し湯量を少なくしておき（ステップＳ２）、風呂温度センサ９の検出温度の変化率が小さく（ステップＳ３）浴槽７内に残水が有ると判断された場合は、差し湯量を増やす（ステップＳ６）ようにしたので、浴槽７内の残水の有無を素早く判断して浴槽７への安全かつ効果的な高温差し湯を行なうことができる。
【選択図】　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、給湯機から風呂配管を通して浴槽へ給湯を行なう給湯システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、風呂温度センサを備えたバスアダプタが浴槽の側壁に取り付けられ、このバスアダプタに接続された風呂配管を通して給湯機からの温水が供給される給湯システムが提供されている。このような従来例として、特開２０００−２７４８１４がある。
【０００３】
図５は、この種の従来の給湯システムの概略構成図である。この給湯システムでは、給湯機４からの温水を浴槽７へ自動給湯できるようになされている。図５において、図示しない給水源からの水は、給水口１１を通って給湯機４で加熱される。加熱された水は、出湯口１２から図示しない出湯管を経由して台所の水栓などに供給され、また、風呂出湯口１３から風呂配管３を経由してバスアダプタ１より浴槽７へ供給される。なお風呂配管３には、浴槽７への自動給湯を行なうための全閉機能を備えた流量調整弁１０が設けられている。
【０００４】
浴槽７への自動給湯（湯はり）運転は、使用者がリモコン８の湯はりスイッチ１６をオン操作することにより行なわれる。この場合、リモコン８で設定された温度の湯が設定量だけ風呂配管３を経由して浴槽７へ供給される。湯はり後に浴槽７内の湯温が低下した場合、使用者がリモコン８の差し湯スイッチ１７をオン操作すれば、高温の湯が浴槽７へ一定量供給（差し湯）されて、浴槽水全体の温度を上昇させることができる。なお、これらの運転の制御は、給湯機４に設けた制御装置５により行なわれる。またリモコン８、流量調整弁１０、風呂温度センサ２（後述）は、コード６により制御装置５に接続されている。
【０００５】
この高温差し湯が必要となるのは、使用者が浴槽水の温度を上昇させたいときだけ、すなわち、浴槽７内に残水がある場合だけである。そこで、残水がない場合には高温差し湯を行なわないようにすれば、高温水を空の浴槽７に注湯する危険性や温水を浪費する無駄を、確実に防止することができる。そのためには、浴槽７内の残水の有無を検知することが必要になるが、以下、この残水検知を温度センサを用いて行なう方法について説明する。
【０００６】
図６は、浴槽７の壁面にバスアダプタ１を取り付けた状態を示す断面図である。図６に示すように、バスアダプタ１の浴槽内面側には、浴槽７内の温水温度を検出するための風呂温度センサ２が取り付けられている。また、風呂配管３の吐出口１５および風呂温度センサ２に対向する位置に、湯当たりカバー１４が備えられている。このような構成としているので、吐出口１５から吐出された温水は、一旦湯当たりカバー１４に当たった後に風呂温度センサ２に当たる。この場合、吐出口１５から吐出された温水が直接、風呂温度センサ２に当たることはない。なお、図６に示す如く風呂温度センサ２が吐出口１５の上方に位置する状態が、正規の取り付け位置であるが、図７に示す如く風呂温度センサ２が吐出口１５の下方に位置するように誤って取り付けられた場合は、吐出口１５から吐出された温水が直接、風呂温度センサ２に当たることになる。
【０００７】
次に、図８〜図１０を参照して、残水有無検知の方法を説明する。浴槽７に高温水（例えば８０℃）を差し湯する場合は、図８に示すように、正式な高温差し湯に先立って先ず一定量若しくは一定時間（例えば１分）の温水の予備落とし込みを行ない、それに続いて一定の落とし込み停止期間（例えば３０秒）を設けるように制御する。ここで、予備落とし込みの温度は、正規の高温差し湯（例えば８０℃）よりも低い温度（例えば６０℃）として、安全に配慮している。一方、制御装置５は、予備落とし込み中および落とし込み停止期間中における風呂温度センサ２の検出温度を監視し、温度変化のパターンを得る。そして、得られた温度変化のパターンを、予め記憶しているパターンと比較することにより、浴槽７内の残水の有無を検知する。
【０００８】
制御装置５の記憶部に予め記憶させておく温度変化のパターンは、図９に示すような、バスアダプタ１が浴槽７に正規に取り付けられた場合（図６参照）における残水有りの場合のパターンＡ１と残水無しのパターンＢ１、および、図１０に示すような、バスアダプタ１が浴槽７に上下を逆に取り付けられた場合（図７参照）における残水有りの場合のパターンＡ２と残水無しのパターンＢ２である。これらのパターンＡ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２は、予め実験により得て、これを給湯機４内の制御装置５に記憶させておく。勿論、予備落とし込みの条件やその他の条件は、現実の場合と同じにしておく。
【０００９】
図９に示すように、浴槽７にバスアダプタ１が正規に取り付けられた場合においては、浴槽７に残水が有る場合は、吐出口１５からの温水は残水に混ざって上位の近くにある風呂温度センサ２に容易に到達することから、温度上昇が大きい。一方、残水が無い場合は、吐出口１５からの温水は下に流れて風呂温度センサ２には当たり難いので、その影響は少なく温度上昇は小さい。
【００１０】
また図１０に示すように、浴槽７にバスアダプタ１が上下を逆に取り付けられた場合においては、浴槽７に残水がある場合は、やはり吐出口１５からの温水は残水に混ざって下位の近くにある風呂温度センサ２に容易に到達することから、温度上昇が大きい。一方、残水が無い場合は、吐出口１５からの温水は下に流れて風呂温度センサ２に直接触れることから、温度上昇が大きい。が、温水の落とし込みが停止されると、風呂温度センサ２は空気にさらされて温度が急激に低下する傾向となる。この例においては、落とし込み停止期間中における風呂温度センサ２の温度変化パターンが、残水の有無により大きく異なることがわかる。
【００１１】
以上より、浴槽７に残水が無い場合のパターンはＢ１、Ｂ２であり、残水有りのパターンＡ１、Ａ２と明確に区別することができる。よって現実における温水落とし込みに際しては、予備落とし込み及び停止期間中の温度変化パターンを取得し、これを記憶しているパターンＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２と比較することで、バスアダプタ１が正規に取り付けられている場合は勿論のこと、過誤に取り付けられている場合でも、浴槽７内の残水の有無を確実に検知することができる。そして、浴槽７内に残水が無いことを検知したときは正式な高温差し湯を行なわないようにすることで、高温水を空の浴槽７に注湯する危険性や温水を浪費する無駄を、確実に防止することができるのである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来の方法では、温水の予備落とし込みとその後の落とし込み停止期間を必要としており、浴槽内の残水検知に時間がかかってしまうという問題があった。また、予備落とし込みの温度（例えば６０℃）を、安全に配慮して正規の高温差し湯温度（例えば８０℃）よりも低くしているので、高温差し湯の効果が減じられてしまう。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、浴槽内の残水を迅速に検知することができ、また、安全に配慮しつつ浴槽への効果的な高温差し湯を行なうことのできる給湯システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために請求項１は、給湯機と、浴槽の側壁に取り付けられたバスアダプタと、前記給湯機と前記バスアダプタとを接続する風呂配管と、前記バスアダプタに取り付けられた風呂温度センサと、前記風呂配管に備えられた流量調節手段と、前記流量調節手段を制御する制御手段とを備えた給湯システムであって、前記風呂温度センサの感温部位が、前記風呂配管の吐出口近傍かつ吐出口に対向する部分に位置することとした。よって、吐出口から吐出される高温水は、残水が有る場合は残水と混ざって湯温が低下した後に風呂温度センサに触れるが、残水が無い場合は直接風呂温度センサに触れる。そこで、風呂温度センサの検知温度に基づいて、浴槽内の残水の有無を直ちに判断することができる。この場合、温水の予備落とし込みやその後の落とし込み停止期間も必要ない。
【００１５】
請求項２は、請求項１に記載の給湯システムにおいて、前記制御手段は、前記給湯機から浴槽へ高温の湯を給湯する高温差し湯運転が開始された際、前記風呂温度センサの検出温度を元に浴槽内の残水の有無を判断するとともに、その判断結果に基づいて前記流量調節手段を制御することとした。よって、浴槽内の残水の有無を素早く判断するとともに、その判断結果に基づいて、浴槽への効果的な高温差し湯を行なうことができる。
【００１６】
請求項３は、請求項２に記載の給湯システムにおいて、前記制御手段は、浴槽内の残水の有無の判断結果が出るまでの間は、流量を減じるように前記流量調節手段を制御することとした。よって、浴槽内の残水検知を行なっている際に浴槽内へ供給される高温水の量は少なくて済むので、安全性を損なうことがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面により詳細に説明する。なお、本発明に関わる給湯システムの概略構成は従来の技術（図５参照）と同じであるため、ここでは説明を省略する。
【００１８】
図１は、浴槽７の壁面にバスアダプタ１を取り付けた状態を示す断面図である。図１に示すように、バスアダプタ１の浴槽内面側には、浴槽７内の温水温度を検出するための風呂温度センサ９が取り付けられている。この風呂温度センサ９は、感温部位が風呂配管３の吐出口１５に対向する部分に位置しており、この点が、図６で示した従来の風呂温度センサ２とは異なっている。このような構成としたので、浴槽７内に残水がない場合は、吐出口１５より吐出された温水は吐出直後に風呂温度センサ９の感温部位に接触するため、浴槽７へ供給される温水の温度を迅速に検知することができる。そして、この検知温度を元に浴槽７内の残水の有無を直ちに判断することができる（判断方法については後述する）のである。
【００１９】
また、上述したように、風呂温度センサ９の感温部位が吐出口１５に対向する部分に位置し、吐出口１５より吐出された温水は吐出直後に風呂温度センサ９の感温部位に接触するようにしているので、浴槽７にバスアダプタ１が上下を逆に取り付けられたとしても温度検知やその後の残水有無の判断に影響を与えることがない。なお、吐出口１５に対向する位置には、湯当たりカバー１４も備えられている。
【００２０】
図２は、風呂温度センサ９の検出温度が時間の経過とともに変化するパターンの例を示す図である。浴槽７に高温水（例えば８０℃）を差し湯する際、浴槽７に残水が有る場合は、吐出口１５からの高温水は残水（４０℃程度）と混ざって湯温が低下した後に風呂温度センサ９に接触するので、図２のパターンＡ３に示すように検出温度は時間とともになめらかに上昇する。一方、浴槽７に残水が無い場合は、吐出口１５からの高温水は直接、風呂温度センサ９に接触するので、図２のパターンＢ３に示すように検出温度は差し湯開始直後に急激に上昇する。上記したパターンＡ３、Ｂ３は、予め実験により得て、これを給湯機４内の制御装置５に記憶させておく。
【００２１】
このように、浴槽７に残水が有る場合と無い場合とで、検出温度の変化パターンがはっきりと異なるので、これを利用して浴槽７内の残水有無を検知することができる。具体的には、高温差し湯運転が開始されたとき、風呂温度センサ９の検出温度が時間の経過とともに変化するパターンを取得し、これを予め実験により記憶している検出温度の変化パターンと比較することにより、浴槽７内の残水の有無が判断できるのである。なお、この残水有無の判断は、制御装置５で行なわれる。
【００２２】
図３は、風呂温度センサ９の検出温度変化率が時間の経過とともに変化するパターンの例を示す図である。浴槽７に高温水（例えば８０℃）を差し湯する際、浴槽７に残水が有る場合は、図２で説明したとおり検出温度は時間とともになめらかに上昇するので、検出温度変化率は図３のパターンＡ４に示すように低い値が続く。一方、浴槽７に残水が無い場合は、図２で説明したとおり検出温度は差し湯開始直後に急激に上昇するので、検出温度変化率は図３のパターンＢ４に示すように差し湯開始直後に大きな値を記録し、その後は低い値が続く。上記したパターンＡ４、Ｂ４は、予め実験により得て、これを給湯機４内の制御装置５に記憶させておく。
【００２３】
このように、浴槽７に残水が有る場合と無い場合とで、検出温度変化率の変化パターンがはっきりと異なるので、これを利用して浴槽７内の残水有無を検知することができる。具体的には、高温差し湯運転が開始されたとき、風呂温度センサ９の検出温度変化率が時間の経過とともに変化するパターンを取得し、これを予め実験により記憶している検出温度変化率の変化パターンと比較することにより、浴槽７内の残水の有無が判断できるのである。なお、この残水有無の判断は、制御装置５で行なわれる。
【００２４】
図４は、高温差し湯運転の制御フローであり、ここでは、図３で説明した検出温度変化率の変化に基づいた残水有無判断を用いて制御する例を示す。まず、使用者がリモコン８の差し湯スイッチ１７をオン操作する（ステップＳ１）と、流量調整弁１０を少し開いて（例えば４Ｌ／ｍｉｎ）高温水を吐出口１５から浴槽７へ吐出させる（ステップＳ２）。このときの流量調整弁１０の開弁量は、通常の高温差し湯の際の開弁量（後述）よりも少なくしておく。これは、残水有無の判断結果が出るまでは、浴槽７内へ供給される高温水の量を抑えて安全性を高めると同時に、浴槽７が空だと結果的に無駄になってしまう高温水の量を抑えるためである。
【００２５】
次に、吐出口１５より吐出された湯の温度を風呂温度センサ９で検出して、検出温度の変化率を監視する（ステップＳ３）。検出温度の変化率が大きい場合、例えば３℃／Ｓ以上になったときは、浴槽７内に残水が無いと判断し、流量調整弁１０を閉じて高温差し湯を停止する（ステップＳ４）。ステップＳ３で検出温度の変化率が３℃／Ｓ以下であれば、検出温度が安定するまで（例えば１分が経過するまで）４Ｌ／ｍｉｎの高温差し湯を続け（ステップＳ５）、その間に検出温度の変化率が３℃／Ｓ以上になった場合はステップＳ４に移行して高温差し湯を停止する。
【００２６】
ステップＳ５で、１分が経過しても検出温度の変化率が３℃／Ｓ以下であった場合は、浴槽７内に残水が有ると判断し、通常の高温差し湯の開弁量（例えば１０Ｌ／ｍｉｎ）になるまで流量調整弁１０を開く（ステップＳ６）。そして、高温差し湯された湯量が規定値（例えば３０Ｌ）に達したことを図示しない流量センサなどが検知すると（ステップＳ７）、流量調整弁１０を閉じて高温差し湯を停止する（ステップＳ８）。
【００２７】
以上のように、浴槽７内の残水の有無を素早く判断して、その判断結果に基づいて流量調整弁１０を制御することにより、浴槽７への効果的な高温差し湯を行なうことができる。この場合、従来のような低温の予備落とし込みを行なう必要がないので、高温差し湯の効果が減じられてしまうこともない。なお、図４のフローにおける残水有無判断は、図３で説明した検出温度変化率の変化パターンに基づいて行なったが、図２で説明した検出温度の変化パターンに基づいて行なってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る浴槽７の部分断面図
【図２】検出温度が時間の経過とともに変化するパターン例
【図３】検出温度変化率が時間の経過とともに変化するパターン例
【図４】高温差し湯運転の制御フロー
【図５】従来および本発明の一実施形態に係る給湯システムの概略構成図
【図６】従来の浴槽７の部分断面図（バスアダプタ１正規取り付け）
【図７】従来の浴槽７の部分断面図（バスアダプタ１過誤取り付け）
【図８】従来の予備落とし込みの仕方の例を示す図
【図９】従来の温度変化のパターン例（バスアダプタ１正規取り付け）
【図１０】従来の温度変化のパターン例（バスアダプタ１過誤取り付け）
【符号の説明】
１…バスアダプタ
２…風呂温度センサ
３…風呂配管
４…給湯機
５…制御装置
６…コード
７…浴槽
８…リモコン
９…風呂温度センサ
１０…流量調整弁
１１…給水口
１２…出湯口
１３…風呂出湯口
１４…湯当たりカバー
１５…吐出口
１６…湯はりスイッチ
１７…差し湯スイッチ

Claims (3)

1. 給湯機と、浴槽の側壁に取り付けられたバスアダプタと、前記給湯機と前記バスアダプタとを接続する風呂配管と、前記バスアダプタに取り付けられた風呂温度センサと、前記風呂配管に備えられた流量調節手段と、前記流量調節手段を制御する制御手段とを備えた給湯システムであって、前記風呂温度センサの感温部位が、前記風呂配管の吐出口近傍かつ吐出口に対向する部分に位置することを特徴とする給湯システム。
2. 前記制御手段は、前記給湯機から浴槽へ高温の湯を給湯する高温差し湯運転が開始された際、前記風呂温度センサの検出温度を元に浴槽内の残水の有無を判断するとともに、その判断結果に基づいて前記流量調節手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
3. 前記制御手段は、浴槽内の残水の有無の判断結果が出るまでの間は、流量を減じるように前記流量調節手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の給湯システム。

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