JP2014199168A - Bath hot water supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、浴槽の水位を正確に判断することが可能とされた風呂給湯システムに関する。 The present invention relates to a bath hot water system capable of accurately determining the water level of a bathtub.
風呂給湯システムを構築する場合、浴槽を給湯装置よりも階上に設置したり、あるいは階下に設置する場合がある。従来では、このような場合には、次に述べるように、浴槽への湯張り後の浴槽水位の検出精度が悪くなる問題点があった。 When constructing a bath hot water supply system, a bathtub may be installed on the floor above the hot water supply apparatus, or may be installed on the lower floor. Conventionally, in such a case, as described below, there is a problem that the detection accuracy of the bathtub water level after filling the bathtub is deteriorated.
たとえば、図6(a)に示すように、浴槽7を給湯装置Wの階上に設置し、これらを循環ポンプP1などを備えた追い焚き用の循環配管路8を介して接続した場合、浴槽7の水位については、追い焚き用の循環配管路8内の水圧と循環アダプタ2よりも上側の水圧とを、水位センサSaを利用して検出することにより判断している。
ところが、浴槽7への湯張り完了後において、追い焚きが行なわれないと、時間の経過とともに循環配管路8内の湯水温度が徐々に低下する。すると、循環配管路8内の湯水の比重が増加し、水位センサSaで検出される値は、浴槽7の実際の水位よりも高くなる。
For example, as shown in FIG. 6 (a), when the bathtub 7 is installed on the floor of the hot water supply device W and these are connected via a
However, if reheating is not performed after the hot water filling to the bathtub 7 is completed, the hot water temperature in the
具体例を挙げると、浴槽7への湯張り完了時の循環配管路8内の湯水温度が45℃である場合に、その後この湯水温度が20℃に低下すると、水の比重は、約0.008(20℃での比重は0.99820、45℃での比重は0.99021)増加する。このため、給湯装置Wに対して浴槽7が7m高い箇所に設置されている場合、7000mm×0.008=56mmとなり、浴槽7の実際の水位が変化していなくても、水位センサSaを利用して検出される水位は56mm上昇したものと誤判断される。
なお、給湯装置Wに対して浴槽7が7m高い箇所に設置されているとは、厳密には、給湯装置Wに設けられている水位センサSaに対して浴槽7の循環アダプタ2が7m高い箇所にある意味であるが、本明細書においては、簡単のため、水位センサSaと循環アダプタ2との高低差を、給湯装置と浴槽との高低差と同義として説明する
As a specific example, when the hot water temperature in the
Strictly speaking, the location where the bathtub 7 is 7 m higher than the hot water supply device W means that the
前記とは異なり、図6(b)に示すように、浴槽7を給湯装置Wの階下に設置した場合には、浴槽7への湯張り後に循環配管路8内の湯水温度が低下し、比重が増加すると、水位センサSaに対する負圧が増加する。したがって、この場合には、水位センサSaで検出される値が、浴槽7の実際の水位よりも低くなる。
Unlike the above, as shown in FIG. 6 (b), when the bathtub 7 is installed below the hot water supply device W, the hot water temperature in the
このように、従来においては、浴槽7への湯張り後の循環配管路8内の湯水温度変化に起因して水位検出に誤差を生じ、この誤差は、浴槽と給湯装置との高低差が大きいほど大きくなるという不具合がある。浴槽7の自動湯張り方式としては、たとえば浴槽7への湯張り完了時から所定時間が経過するまでは足し湯などを行なわず、循環配管路8内の冷えた湯水が浴槽7内に進入しないようにして浴槽7内の湯水温度を略一定に保つようにし、かつ前記所定時間が経過すると、浴槽7の水位を判断し、水位が所定の目標水位を下回っていれば、浴槽7への足し湯を行なう方式がある。このような方式を採用する場合に、前記したような水位検出の誤差があると、本来ならば足し湯が行なわれるべきところが足し湯がなされなかったり、あるいはこれとは反対に、足し湯が行なわれるべきではないにも拘わらず足し湯が不必要に行なわれるといった事態を生じてしまう。
As described above, conventionally, an error occurs in water level detection due to a change in hot water temperature in the
従来の風呂給湯システムとして、特許文献1に記載のものがある。
同文献に記載の風呂給湯システムは、浴槽への湯張りを行なう際の水位を判断する際に、湯水の比重を考慮した補正を行なうように構成されている。しかしながら、この風呂給
湯システムでは、浴槽への湯張り時の水位を比較的正確に判断できるものの、前述したように湯張り完了後において循環配管路内の湯水温度が変化することに起因する浴槽水位の検出誤差については、適切に解消することは困難である。
There exists a thing of
The bath hot-water supply system described in the document is configured to perform correction in consideration of the specific gravity of hot water when determining the water level when filling a bathtub. However, although this bath hot water supply system can relatively accurately determine the water level when filling the bathtub, as described above, the bath water level caused by the change in the hot water temperature in the circulation pipe after completion of the filling. It is difficult to properly eliminate the detection error.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、浴槽への湯張り完了後における循環配管路内の湯水温度の変化に伴う比重の変化に起因して、浴槽の水位の判断誤差が大きくなることを適切に回避し、水位を正確に判断することが可能な風呂給湯システムを提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the circumstances as described above, and due to the change in specific gravity accompanying the change in the hot water temperature in the circulation pipeline after completion of the hot water filling to the bathtub, An object of the present invention is to provide a hot water supply system that can appropriately avoid the determination error of the water level and can accurately determine the water level.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される風呂給湯システムは、浴槽への湯張りが可能な給湯装置と、 前記浴槽の湯水を前記給湯装置側に送り出してから前記浴槽に戻すことが可能に設けられ、かつ前記浴槽の湯水の水頭圧が内部に作用した状態に設定可能な循環配管路と、 前記給湯装置に設けられ、かつ前記循環配管路内の水圧を検出可能な水位センサと、この水位センサの検出値に基づいて前記浴槽の水位を判断する浴槽水位判断手段と、を備えている、風呂給湯システムであって、前記浴槽水位判断手段は、前記浴槽への湯張り完了後における前記循環配管路内の湯水の比重の変化に関する第1のデータ、および前記給湯装置に対する前記浴槽の相対的な設置高さに関する第2のデータを求めることが可能とされ、前記浴槽への湯張り完了後において前記浴槽の水位を判断する際には、前記水位センサの検出値またはこの検出値に基づく浴槽の水位を、前記第1および第2のデータに基づく補正値を用いて補正するように構成されていることを特徴としている。 The bath hot-water supply system provided by the present invention is provided with a hot-water supply device capable of filling a bathtub with hot water, the hot-water supply in the bathtub can be returned to the hot-water supply device, and then returned to the bathtub. A circulation pipe line that can be set in a state in which the water head pressure of the hot water is applied to the inside, a water level sensor that is provided in the hot water supply device and that can detect the water pressure in the circulation pipe line, and a detection value of the water level sensor A bath water supply system comprising: a bathtub water level determination means for determining a water level of the bathtub based on the hot water in the circulation pipe after completion of filling of the bathtub It is possible to obtain the first data relating to the change in specific gravity of the water and the second data relating to the relative installation height of the bathtub with respect to the hot water supply device. When determining the water level of the bathtub, the detection value of the water level sensor or the water level of the bathtub based on the detection value is corrected using correction values based on the first and second data. It is characterized by being.
このような構成によれば、浴槽への湯張り完了後における浴槽の水位を判断する際には、循環配管路内の湯水の比重の変化に起因する誤差を小さくすることができる。浴槽の水位の判断に際しては、給湯装置に対する浴槽の相対的な設置高さに関する第2のデータも補正値として考慮されるために、給湯装置に対して浴槽が高い位置に設置されたり、あるいは低い位置にされた場合であっても、湯水の比重の変化に起因する誤差を小さくすることが適切に実現できる。このようなことから、浴槽への湯張り完了後における浴槽の水位についての判断精度を高めることができる。 According to such a configuration, when determining the water level of the bathtub after completion of filling the bathtub, errors due to changes in the specific gravity of the hot water in the circulation pipeline can be reduced. In determining the water level of the bathtub, since the second data regarding the relative installation height of the bathtub with respect to the hot water supply apparatus is also taken into consideration as a correction value, the bathtub is installed at a high position relative to the hot water supply apparatus or low. Even when the position is set, it is possible to appropriately reduce the error caused by the change in the specific gravity of the hot water. From such a thing, the judgment precision about the water level of the bathtub after completion of the hot water filling to a bathtub can be improved.
本発明において、好ましくは、前記浴槽への湯張りが実行された場合において、前記浴槽への湯張り完了時から所定時間が経過した際に、前記浴槽の水位が所定値を下回っている場合には足し湯が行なわれ、そうでない場合には足し湯は行なわれないように構成されている。 In the present invention, preferably, when filling of the bathtub is performed, when a predetermined time has elapsed since completion of filling of the bathtub, the water level of the bathtub is below a predetermined value. Is configured such that additional hot water is performed, and if not, additional hot water is not performed.
このような構成によれば、浴槽への湯張り完了時から少なくとも所定時間が経過するまでは、足し湯が行なわれないようにしているために、循環配管路内の冷えた温水が浴槽内に流入しないようにし、浴槽の湯水温度を高めに保つことが可能となる。一方、本発明では、浴槽への湯張り完了後において、浴槽の水位の判断を正確に行なうことができることは既述したとおりであり、浴槽の水位が所定値を下回っている場合にのみ的確に足し湯を行なわせることが可能となる。 According to such a configuration, since the hot water is not added until at least a predetermined time has elapsed since the completion of the filling of the bathtub, the cold hot water in the circulation pipeline is placed in the bathtub. It is possible to keep the hot water temperature in the bathtub high so as not to flow in. On the other hand, in the present invention, it is as already described that the water level of the bathtub can be accurately determined after completion of the filling of the bathtub, and only when the water level of the bathtub is lower than the predetermined value, is accurate. It becomes possible to perform additional hot water.
本発明において、好ましくは、前記第1のデータは、前記循環配管路内の湯水の温度またはその推定値に基づいて求められるように構成されている。 In this invention, Preferably, the said 1st data is comprised so that it may be calculated | required based on the temperature of the hot water in the said circulation piping, or its estimated value.
湯水の温度と比重は密接な対応関係にあるために、前記した構成によれば、循環配管路内の湯水の比重の変化に関する第1のデータを適切かつ容易に求めることが可能である。 Since the temperature and specific gravity of hot water have a close correspondence, according to the configuration described above, it is possible to appropriately and easily obtain the first data relating to the change in the specific gravity of the hot water in the circulation piping.
本発明において、好ましくは、前記水位センサとして、オフセット電圧の変更により測定レンジを変更可能な水位センサが用いられており、前記第2のデータは、前記水位センサのオフセット電圧に基づいて求められるように構成されている。 In the present invention, preferably, a water level sensor capable of changing a measurement range by changing an offset voltage is used as the water level sensor, and the second data is obtained based on the offset voltage of the water level sensor. It is configured.
水位センサのオフセット電圧は、給湯装置に対する浴槽の相対的な設置高さに対応した値に設定される電圧である。したがって、前記構成によれば、給湯装置に対する浴槽の相対的な設置高さに関する第2のデータを、オフセット電圧に基づき、適切かつ容易に求めることが可能である。 The offset voltage of the water level sensor is a voltage set to a value corresponding to the relative installation height of the bathtub with respect to the hot water supply device. Therefore, according to the said structure, it is possible to obtain | require the 2nd data regarding the relative installation height of the bathtub with respect to a hot-water supply apparatus appropriately and easily based on an offset voltage.
本発明において、好ましくは、前記浴槽の水位を判断するための補正後のセンサ出力をVa、前記水位センサのオフセット電圧をVref、前記水位センサのセンサ出力をVo、補正値をH、とした場合において、補正後のセンサ出力Vaは、
Va=Vref+Vo+H …式1
により求められる。
前記給湯装置に対する前記浴槽の相対的な設置高さに対応する値をK、前記浴槽への湯張り完了時における前記循環配管路内の湯水の比重をρa、前記湯張り完了後の現時刻における前記循環配管路内の湯水の比重をρb、単位水頭圧当たりの水位センサ出力をVi、とした場合において、 前記補正値Hは、
H=K(ρa−ρb)・Vi …式2
により求められる。
In the present invention, preferably, the corrected sensor output for judging the water level of the bathtub is Va, the offset voltage of the water level sensor is Vref, the sensor output of the water level sensor is Vo, and the correction value is H. , The corrected sensor output Va is
Va = Vref + Vo + H
Is required.
The value corresponding to the relative installation height of the bathtub with respect to the hot water supply device is K, the specific gravity of the hot water in the circulation pipeline when the hot water filling to the bathtub is completed is ρa, and the current time after the hot water filling is completed When the specific gravity of the hot water in the circulation piping is ρb and the water level sensor output per unit head pressure is Vi, the correction value H is
H = K (ρa−ρb) · Vi Equation 2
Is required.
このような構成によれば、前記の式1,式2に基づき、浴槽の水位を正確かつ容易に求めることができる。 According to such a structure, the water level of a bathtub can be calculated | required correctly and easily based on said Formula 1, Formula 2.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
図1において、図6に示した従来技術と同一または類似の要素については、図6と同一の符号を適宜用いている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the same reference numerals as in FIG. 6 are used as appropriate for the same or similar elements as those in the prior art shown in FIG.
図1に示す風呂給湯システムSは、浴槽7、給湯装置WH、および浴槽7の循環アダプ
タ2と給湯装置WHとを接続する配管部8a,8bを具備している。配管部8a,8bは、追い焚き用の循環配管路8の構成要素である。
The bath hot-water supply system S shown in FIG. 1 includes a bathtub 7, a hot-water supply device WH, and
給湯装置WHは、カラン69などへの一般給湯機能、浴槽7への自動湯張り機能、および風呂追い焚き機能(足し湯機能を含む)を備えており、その基本的なハード構成自体は、従来既知のものと同様である。
具体的には、給湯装置WHは、バーナ50a,50b、ファン51、熱交換器52a,52b、および制御部Cを備えている。バーナ50aおよび熱交換器52aは、一般給湯用であり、一般給湯動作は、入水口60aに供給された水が配管部60を介して熱交換器52aに供給されて加熱された後に、配管部61,62を介してカラン69などに供給される態様で行なわれる。バーナ50bおよび熱交換器52bは、風呂追い焚き用である。風呂追い焚き用の循環配管路8は、前記した配管部8a,8bに配管部8cが接続されて構成されており、配管部8cには、循環ポンプP1や熱交換器52bに加え、水位センサSa、開閉バルブV2、水流センサSb、温度センサScなどが設けられている。
The hot water supply device WH has a general hot water supply function to the
Specifically, the hot water supply device WH includes
風呂追い焚き動作は、循環ポンプP1を運転させ、浴槽7の湯水を矢印N1〜N6で示すように流通させて行なわれる。具体的には、浴槽7の湯水は、循環アダプタ2の吸込口2aから配管部8bを経由して熱交換器52bに送り込まれ、この熱交換器52bによって加熱された湯水は配管部8aを経由して循環アダプタ2の吐出口2bから浴槽7に戻される。
The bath chasing operation is performed by operating the circulation pump P1 and circulating hot water in the bathtub 7 as indicated by arrows N1 to N6. Specifically, the hot water in the bathtub 7 is sent from the
浴槽7への湯張り動作は、開閉弁V1が開状態とされて、配管部61内の湯水が配管部64に流れてから循環アダプタ2に供給される態様で行なわれる。浴槽7への湯水落とし込み方式としては、いわゆる両搬送方式と、片搬送方式との2通りがある。両搬送方式では、浴槽7への湯水供給経路として、2つの配管部8a,8bの双方が利用され、湯水落とし込み流量を多くすることが可能である。片搬送方式では、開閉バルブV2を閉状態として、配管部8a,8bのうち、配管部8aのみから浴槽7への湯水供給がなされる。片搬送方式の実行時には、水位センサSaを利用して水圧を検出することにより、浴槽7の水位を判断することが可能である。なお、浴槽7への自動湯張り動作時には、浴槽7に残水があるか否かの判断が予め行なわれる。この判断は、循環ポンプP1を駆動し、かつその際に水流センサSbによって水流検知がなされたか否かに基づいて行なわれる。
The hot water filling operation to the bathtub 7 is performed in such a manner that the on-off valve V1 is opened and the hot water in the
水位センサSaは、図2に示すように、所定の電圧電源回路31から駆動用の定格電圧(たとえば5V)と、オフセット電圧Vref(たとえば0〜5V)とが印加された状態で用いられ、受圧部30に受けた圧力Pに対応する電圧のセンサ出力Vo(0〜5V)を出力する。この水位センサSaでは、オフセット電圧Vrefを調整することにより、測定レンジを変更可能である。具体的には、この水位センサSaのセンサ出力Voの1mmVは、たとえば1mmH2Oに相当し、最大測定範囲は、5000mmH2Oである。ただし、オフセット電圧Vrefを低くすると、測定レンジが高くなり、浴槽7を給湯装置WHよりも高い位置に設置した場合に対応することが可能である。たとえば、オフセット電圧Vrefを1.5V程度とすることで、給湯装置WHに対する浴槽7の相対高さが+7mの場合に対応可能である(後述する表1も参照)。これとは反対に、オフセット電圧Vrefを高めにすると、測定レンジが低くなり、浴槽7を給湯装置WHよりも低い位置に設置した場合にも対応することが可能である。たとえば、オフセット電圧Vrefを3.0以上とすることにより、給湯装置WHに対する浴槽7の相対高さが−5mの場合にも対応可能である。浴槽7の水位は、センサ出力Voとオフセット電圧Vrefとの値に基づいて判断されるが、後述する式1のように、浴槽7への湯張り完了後においては、補正値Hを用いて補正される。
As shown in FIG. 2, the water level sensor Sa is used in a state where a rated voltage for driving (for example, 5 V) and an offset voltage Vref (for example, 0 to 5 V) are applied from a predetermined
制御部Cは、マイクロコンピュータなどを用いて構成されており、本発明でいう「浴槽
水位判断手段」の一例に相当する。この制御部Cは、給湯装置WHの各部の動作制御に加え、給湯装置WHの試運転や、浴槽7への自動湯張り動作を実行する際には、後述するような動作制御やデータ処理制御を実行するように構成されている。
The control part C is comprised using the microcomputer etc., and is corresponded to an example of the "tub water level judgment means" said by this invention. In addition to operation control of each part of the hot water supply device WH, the control unit C performs operation control and data processing control as described later when performing a trial operation of the hot water supply device WH and an automatic hot water filling operation to the bathtub 7. Is configured to run.
次に、前記した風呂給湯システムSの作用、ならびに制御部Cの動作手順の一例について、図3のフローチャートを参照しつつ説明する。 Next, an example of the operation of the bath hot water supply system S and an operation procedure of the control unit C will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、給湯装置WHの設置工事を完了した後には、給湯装置WHの試運転が行なわれるが、この試運転において、所定のスイッチ操作がなされるなどして、風呂自動試運転が実行される際には、水位センサSaのオフセット電圧Vref値が決定される(S1:YES,S2)。この処理は、具体的には、次のようにして行なわれる。 First, after completing the installation work of the hot water supply device WH, a trial operation of the hot water supply device WH is performed. In this test operation, when a bath automatic test operation is performed by performing a predetermined switch operation or the like, The offset voltage Vref value of the water level sensor Sa is determined (S1: YES, S2). Specifically, this processing is performed as follows.
すなわち、風呂自動試運転では、浴槽7への湯張り動作が行なわれる。この湯張り動作時において、浴槽7の水位が徐々に高くなって循環アダプタ2を超える高さとなり、循環ポンプP1を駆動させた際に水流センサSbによる水流検出が行なわれるようになると、その時点でオフセット電圧Vrefを決定する。
オフセット電圧Vrefの決定は、たとえば作業者が電圧電源回路31の所定の操作部を操作することによりオフセット電圧Vrefを変更し、水位センサSaからのセンサ出力Voが所定の電圧(たとえば3.25V)となるように調整することにより行なわれ、このように調整されたオフセット電圧Vrefが、水位センサSaに印加されるオフセット電圧Vrefとして決定される。このことにより、水位センサSaの測定レンジの適正化が図られ、浴槽7が図1の実線で示すように、給湯装置WHの階上に設置されている場合、あるいは同図の仮想線で示すように、給湯装置WHの階下に設置されている場合のいずれであっても、水位センサSaによって浴槽7の水位を検出することが可能となる(もちろん、給湯装置WHと浴槽7とが同等高さの場合も検出可能)。オフセット電圧Vrefの調整は、作業者に行なわせることに代えて、制御部Cによる自動制御によって実行させるようにしてもよい。
That is, in the automatic bath test operation, a hot water filling operation to the bathtub 7 is performed. At the time of this hot water filling operation, when the water level of the bathtub 7 gradually becomes higher than the
The offset voltage Vref is determined by changing the offset voltage Vref by, for example, an operator operating a predetermined operation unit of the voltage
浴槽7が給湯装置WHよりも階下に設置されていることに起因し、オフセット電圧Vrefの値が所定値以上に設定された場合、制御部Cは、浴槽低位置モードスイッチ(図示略)をオンとする(S3:YES,S4)。ここで、浴槽低位置モードスイッチとは、浴槽7が給湯装置WHよりもかなり低い位置に設置された場合に発生する不具合を防止するための運転モードを設定するためのスイッチ(機械的なスイッチでなくてもよく、ソフト的なスイッチでよい)である。浴槽7が給湯装置WHよりも低い位置である場合には、たとえば循環ポンプP1へのエア噛み込みが生じ易くなり、ポンプ送液量が通常よりも少なくなり易い。前記浴槽低位置モードスイッチをオンとした場合には、循環ポンプP1の運転時間を通常設定よりも長くされ、ポンプ送液量に不足を生じないようにされる。浴槽低位置モードスイッチは、作業者がオン設定するようにしてもよいが、本実施形態のように、制御部Cの制御によってオン設定させれば、作業者の負担を少なくすることができる。また、作業者がスイッチをオン設定にすることを看過するといった不具合も適切に防止することができる。 When the value of the offset voltage Vref is set to a predetermined value or more due to the fact that the bathtub 7 is installed below the hot water supply device WH, the control unit C turns on the bathtub low position mode switch (not shown). (S3: YES, S4). Here, the bathtub low position mode switch is a switch (mechanical switch for setting an operation mode for preventing problems that occur when the bathtub 7 is installed at a position considerably lower than the hot water supply device WH. It is not necessary to use a soft switch). When the bathtub 7 is located at a position lower than the hot water supply device WH, for example, air entrapment into the circulation pump P1 is likely to occur, and the pump liquid supply amount is likely to be smaller than usual. When the bathtub low position mode switch is turned on, the operation time of the circulation pump P1 is set longer than the normal setting so as not to cause a shortage in the pump liquid supply amount. The bathtub low-position mode switch may be turned on by the operator. However, if the bathtub low-position mode switch is turned on by the control of the control unit C as in the present embodiment, the burden on the worker can be reduced. In addition, it is possible to appropriately prevent a problem such as an operator overlooking that the switch is turned on.
給湯装置WHの試運転が終了し、通常の風呂自動運転が実行される場合には、制御部Cは、予め設定された目標水位および温度となるように、浴槽7への湯張り動作を実行させる(S5:YES,S6:YES,S7)。制御部Cは、浴槽7への湯張りが完了した後においても、浴槽7の水位判断を行なう(S8:YES,S9)。この場合の水位判断は、次のようにして行なわれる。 When the trial operation of the hot water supply device WH ends and the normal bath automatic operation is executed, the control unit C causes the hot water filling operation to be performed on the bathtub 7 so as to reach a preset target water level and temperature. (S5: YES, S6: YES, S7). The controller C determines the water level of the bathtub 7 even after the filling of the bathtub 7 is completed (S8: YES, S9). In this case, the water level is determined as follows.
浴槽7の水位は、次の式1で補正されたセンサ出力Va〔mV〕に基づいて求められる。
Va=Vref+Vo+H …式1
Vref:水位センサSaのオフセット電圧(基準動作電圧)〔mV〕
Vo:水位センサSaからのセンサ出力〔mV〕
H:補正値〔mV〕
The water level of the bathtub 7 is obtained based on the sensor output Va [mV] corrected by the
Va = Vref + Vo +
Vref: offset voltage of the water level sensor Sa (reference operating voltage) [mV]
Vo: Sensor output from the water level sensor Sa [mV]
H: Correction value [mV]
式1における補正値H〔mV〕は、次の式2に基づいて求められる。
H=K(ρa−ρb)・Vi …式2
K:(浴槽の設置高さ−給湯装置の設置高さ)であり、本発明でいう第2のデータの一例に相当する。このKの値は、オフセット電圧Vrefに対応し、単位は〔mm〕。具体的には、このKの値は、後述する表1(表1では、単位〔m〕で示す)のような関係に基づき決定される。したがって、たとえばオフセット電圧Vrefが、1.5以上2.0未満の場合には、Kの値は+5000〔mm〕とされ、オフセット電圧Vrefが、2.5以上3.0未満の場合には、Kの値は−3000〔mm〕とされる。
ρa:湯張り完了時における循環配管路8内の湯水の比重〔無単位〕
ρb:湯張り完了後の現時刻における循環配管路8内の湯水の比重〔無単位〕
(ρa−ρb)は、本発明でいう第1のデータの一例に相当する。
Vi:単位水頭圧当たりの水位センサ出力〔mV/mmH2O〕
The correction value H [mV] in
H = K (ρa−ρb) ·
K: (the installation height of the bathtub−the installation height of the hot water supply device), which corresponds to an example of the second data referred to in the present invention. The value of K corresponds to the offset voltage Vref, and its unit is [mm]. Specifically, the value of K is determined based on a relationship as shown in Table 1 (shown in the unit [m] in Table 1) described later. Therefore, for example, when the offset voltage Vref is 1.5 or more and less than 2.0, the value of K is +5000 [mm], and when the offset voltage Vref is 2.5 or more and less than 3.0, The value of K is set to −3000 [mm].
ρa: Specific gravity of hot water in the
ρb: Specific gravity of hot water in the
(Ρa−ρb) corresponds to an example of first data referred to in the present invention.
Vi: Water level sensor output per unit head pressure [mV / mmH 2 O]
式2のρaは、湯張り完了時における循環配管路8内の湯水の温度Ta〔℃〕に対応しており、図4に示す水の比重と温度との関係を示すデータに基づき、湯張り完了時の温度Taから求められる。図4に示すデータは、制御部Cに予め記憶されている。
式2のρbは、湯張り完了後の現時刻における循環配管路8内の湯水の温度Tb〔℃〕に対応しており、図4に示すデータに基づき求められる。温度Tb〔℃〕は、次の式3により求められる。
Tb=Tθ+(Ta−Tθ)・exp(−β・t) …式3
Tθ:給湯装置WH内に別途設けられた雰囲気温度センサSdにて検知される温度〔℃〕であり、外気温に対応する。
Ta:既述したとおり、湯張り完了時における循環配管路8内の湯水温度〔℃〕
β:放熱量を表す係数であり、実験により予め求められている〔1/sec〕。
t:湯張り完了時からの経過時間〔sec〕。
Ρa in
Ρb in
Tb = Tθ + (Ta−Tθ) · exp (−β · t) Equation 3
Tθ is a temperature [° C.] detected by an ambient temperature sensor Sd separately provided in the hot water supply device WH, and corresponds to the outside air temperature.
Ta: As described above, the temperature of hot water in the
β: A coefficient representing the amount of heat release, which is obtained in advance by experiment [1 / sec].
t: Elapsed time [sec] from completion of filling.
前記した式3においては、雰囲気温度センサSdにて検知される温度に基づいて温度Tbを求めているために、バーナ50a,50bからの熱を極力受けないようにして、循環配管路8内の湯水温度(とくに、配管部8a,8b内の湯水温度)Tbを判断することが可能である。ただし、温度Tbを求めるための手段として、温度センサScがバーナ50a,50bの熱の影響を余り受けない条件下に設置されている場合には、この温度センサ
Scによって検出される温度を、温度Tbとしてもよい。
In the above-described Expression 3, the temperature Tb is obtained based on the temperature detected by the ambient temperature sensor Sd. Therefore, the heat from the
前記した式1〜式3に基づいて浴槽7の水位を判断した場合には、次のような作用が得られる。
まず、図5(a)は、浴槽7を給湯装置WHよりも高い位置に設置した場合であり、浴槽7への湯張り完了後には、循環配管路8内の湯水は、その温度低下に起因して比重が増加するため、水位センサSaからのセンサ出力Voは、同図実線に示すように、徐々に高くなる。これに対し、本実施形態では、センサ出力Voのうち、比重の増加に起因する出力変化分Δ1だけ減少するように補正された値が得られる。その結果、浴槽7の水位が実際には一定であるにも拘わらず、循環配管路8内の湯水の比重の増加に起因して、浴槽7の水位が高めに判断されることは適切に防止される。浴槽7の湯水が汲み出されて実際の水位が低下した際には、これに伴って補正後の水位も当然ながら低下することとなり、実際の水位を正確に判断することが可能である。
When the water level of the bathtub 7 is determined based on the above-described
First, Fig.5 (a) is a case where the bathtub 7 is installed in a position higher than the hot water supply device WH. After completion of the filling of the bathtub 7 with hot water, the hot water in the
図5(b)は、前記とは反対に、浴槽7を給湯装置WHよりも低い位置に設置した場合であり、浴槽7への湯張り完了後において、循環配管路8内の湯水の温度が低下し、比重が増加すると、水位センサSaからのセンサ出力Voは、同図実線に示すように、徐々に低くなっていく。これに対し、本実施形態では、センサ出力Voのうち、比重の増加に起因する出力変化分Δ2だけ増加するように補正された値が得られ、実際の水位を正確に判断することが可能である。
FIG.5 (b) is a case where the bathtub 7 was installed in the position lower than the hot water supply apparatus WH contrary to the above, and the temperature of the hot water in the
浴槽7への湯張り完了時から所定時間(たとえば20分)が経過した時点において、浴槽7の水位が目標水位よりも所定の許容範囲を超えて低下している場合には、足し湯が行なわれる(S10:YES,S11:YES,S12)。そうでない場合には足し湯は行なわれないが、風呂自動運転モードが解除されない限り、浴槽7の水位判断が継続してなされ、必要に応じて足し湯を行なう動作が実行される(S13:NO,S9〜S12)。浴槽7の水位判断に大きな誤差があると、前記した足し湯が不必要に行なわれたり、あるいは必要であるにも拘わらず行なわれなかったりするという不具合を生じるが、既述したように、本実施形態では、浴槽7の水位を正確に判断することができるために、前記不具合を適切に回避することが可能である。 When a predetermined time (for example, 20 minutes) has elapsed since the completion of filling of the bath 7 with water, if the water level in the bathtub 7 is lower than the target water level beyond a predetermined allowable range, additional hot water is used. (S10: YES, S11: YES, S12). Otherwise, no additional hot water is performed, but unless the bath automatic operation mode is canceled, the water level judgment of the bathtub 7 is continued, and an operation of performing additional hot water is executed as necessary (S13: NO). , S9 to S12). If there is a large error in the determination of the water level in the bathtub 7, the above-described addition hot water may be performed unnecessarily or not even though it is necessary, but as described above, In the embodiment, since the water level of the bathtub 7 can be accurately determined, it is possible to appropriately avoid the above problem.
ステップS8の湯張り完了時からステップS10の所定時間経過時までは、浴槽7の湯水の追い焚き(足し湯を含む)は、積極的に行なわれない。このような風呂自動モードは、先に述べたとおり、循環配管路8内の冷えた湯水が浴槽7内に進入して、浴槽7内の湯水温度が低下することを防止する上で有効である。ステップS10の所定時間(たとえば20分)については、常に一律である必要はなく、たとえば浴槽7と給湯装置WHとの高低差が大きい場合(たとえば、式2のKの値が+3000〔mm〕以上の場合や、−3000〔mm〕以下の場合など)には、そうでない場合によりも前記の所定時間を短い時間(たとえば10分)とし、温度低下および比重の変化量がかなり大きくなる前に、追い焚き動作が行なわれ、浴槽7への補水不良をより生じ難くするように設定することも可能である。
From the completion of filling in step S8 to the elapse of a predetermined time in step S10, reheating (including adding hot water) of the bathtub 7 is not actively performed. Such an automatic bath mode is effective in preventing cold water in the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る風呂給湯システムの各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the bath hot water system according to the present invention can be variously modified within the range intended by the present invention.
上述した実施形態では、水位センサのセンサ出力を補正し、かつ補正された値に基づいて浴槽の実際の水位を判断しているが、本発明はこれに限定されず、たとえば水位センサのセンサ出力から浴槽の水位を一応求めてからこの水位を補正して実際の水位を判断してもよく、いずれであってもよい(補正の対象は、センサ出力と、センサ出力から求められる水位とのいずれでもよい)。 In the above-described embodiment, the sensor output of the water level sensor is corrected and the actual water level of the bathtub is determined based on the corrected value. However, the present invention is not limited to this, for example, the sensor output of the water level sensor. The water level of the bathtub may be determined once, and then the actual water level may be determined by correcting this water level. Either one of the sensor output and the water level obtained from the sensor output may be corrected. It may be)
浴槽への湯張り完了後における循環配管路内の湯水の比重の変化に関するデータ(本発明でいう第1のデータ)は、湯水の比重の変化をかなり精密に捉えたデータでなくてもよく、概略的なデータとすることもできる。給湯装置に対する浴槽の相対的な設置高さに関するデータ(本発明でいう第2のデータ)は、たとえば風呂給湯システムの施工作業者がスイッチ操作によって入力設定し、このデータを浴槽水位判断手段(制御部C)が読み取って利用するといった構成とすることも可能である。本発明では、水位センサとして、オフセット電圧Vrefを印加することによって測定レンジを変更可能なタイプとは異なるタイプの水位センサを用いることもできる。 The data regarding the change in the specific gravity of the hot water in the circulation pipe after completion of filling the bathtub (the first data referred to in the present invention) may not be data that captures the change in the specific gravity of the hot water fairly accurately. It can also be approximate data. Data relating to the installation height of the bathtub relative to the hot water supply device (second data referred to in the present invention) is input and set, for example, by a switch operation by a construction operator of the bath hot water system, and this data is set in the bathtub water level determination means (control It is also possible to adopt a configuration in which the part C) reads and uses it. In the present invention, a water level sensor of a type different from the type that can change the measurement range by applying the offset voltage Vref can be used as the water level sensor.
本発明に係る風呂給湯システムは、浴槽と給湯装置との設置高さに高低差がある場合に有意義であるが、浴槽と給湯装置との設置高さが略同等の場合にも好適に用いることが可能であり、このような使用態様の場合にも本発明の技術的範囲に包摂される。給湯装置は、ガス給湯装置などのいわゆる瞬間式のものに代えて、たとえば貯湯タンクを備えた貯湯式の給湯装置とすることもできる。
自動湯張り方式の例として、所定時間が経過するまで足し湯などを行なわない制御方法に代えて、常時水位を監視しておき、時間経過に伴って検出水位が所定値を下回った時点で足し湯を行なう制御方法としてもよい。
The bath hot water system according to the present invention is meaningful when there is a difference in height between the installation height of the bathtub and the hot water supply apparatus, but should also be suitably used when the installation height of the bathtub and the hot water supply apparatus is substantially the same. Such a use mode is also included in the technical scope of the present invention. The hot water supply apparatus may be a hot water storage type hot water supply apparatus having a hot water storage tank, for example, instead of a so-called instantaneous type such as a gas hot water supply apparatus.
As an example of the automatic hot water filling method, instead of a control method that does not perform adding hot water until a predetermined time elapses, the water level is constantly monitored and added when the detected water level falls below a predetermined value as time elapses. It is good also as a control method which performs hot water.
C 制御部(浴槽水位判断手段)
S 風呂給湯システム
Sa 水位センサ
WH 給湯装置
7 浴槽
8 循環配管路
C control part (tub water level judgment means)
S Bath hot water system Sa Water level sensor WH Hot water supply device 7
Claims (5)
前記浴槽の湯水を前記給湯装置側に送り出してから前記浴槽に戻すことが可能に設けられ、かつ前記浴槽の湯水の水頭圧が内部に作用した状態に設定可能な循環配管路と、
前記給湯装置に設けられ、かつ前記循環配管路内の水圧を検出可能な水位センサと、
この水位センサの検出値に基づいて前記浴槽の水位を判断する浴槽水位判断手段と、
を備えている、風呂給湯システムであって、
前記浴槽水位判断手段は、
前記浴槽への湯張り完了後における前記循環配管路内の湯水の比重の変化に関する第1のデータ、および前記給湯装置に対する前記浴槽の相対的な設置高さに関する第2のデータを求めることが可能とされ、
前記浴槽への湯張り完了後において前記浴槽の水位を判断する際には、前記水位センサの検出値またはこの検出値に基づく浴槽の水位を、前記第1および第2のデータに基づく補正値を用いて補正するように構成されていることを特徴とする、風呂給湯システム。 A hot water supply device capable of filling the bathtub,
A circulation pipe that is provided so that the hot water of the bathtub is sent back to the hot water supply side and then returned to the bathtub, and the water head pressure of the hot water of the bathtub can be set inside.
A water level sensor provided in the hot water supply device and capable of detecting a water pressure in the circulation pipeline;
Bathtub water level determination means for determining the water level of the bathtub based on the detection value of the water level sensor;
A bath hot water system comprising:
The bathtub water level judgment means
It is possible to obtain first data relating to a change in the specific gravity of hot water in the circulation pipe after completion of filling of the bathtub and second data relating to a relative installation height of the bathtub relative to the hot water supply device. And
When judging the water level of the bathtub after completion of filling of the bathtub, the detected value of the water level sensor or the water level of the bathtub based on the detected value is set as a correction value based on the first and second data. A bath hot water system, characterized in that it is configured to use and correct.
前記浴槽への湯張りが実行された場合において、前記浴槽への湯張り完了時から所定時間が経過した際に、前記浴槽の水位が所定値を下回っている場合には足し湯が行なわれ、そうでない場合には足し湯は行なわれないように構成されている、風呂給湯システム。 The bath hot water system according to claim 1,
When hot water filling to the bathtub is executed, when a predetermined time has elapsed since the completion of hot water filling to the bathtub, if the water level of the bathtub is below a predetermined value, additional hot water is performed, Otherwise, the hot water supply system is configured so that no additional hot water is provided.
前記第1のデータは、前記循環配管路内の湯水の温度またはその推定値に基づいて求められるように構成されている、風呂給湯システム。 The bath hot water system according to claim 1 or 2,
The bath hot water supply system is configured such that the first data is obtained based on a temperature of hot water in the circulation pipeline or an estimated value thereof.
前記水位センサとして、オフセット電圧の変更により測定レンジを変更可能な水位センサが用いられており、
前記第2のデータは、前記水位センサのオフセット電圧に基づいて求められるように構成されている、風呂給湯システム。 The bath hot water supply system according to any one of claims 1 to 3,
As the water level sensor, a water level sensor capable of changing the measurement range by changing the offset voltage is used,
The bath hot water supply system configured such that the second data is obtained based on an offset voltage of the water level sensor.
前記浴槽の水位を判断するための補正後のセンサ出力をVa、前記水位センサのオフセット電圧をVref、前記水位センサのセンサ出力をVo、補正値をH、とした場合において、
補正後のセンサ出力Vaは、
Va=Vref+Vo+H …式1
により求められ、
前記給湯装置に対する前記浴槽の相対的な設置高さに対応する値をK、前記浴槽への湯張り完了時における前記循環配管路内の湯水の比重をρa、前記湯張り完了後の現時刻における前記循環配管路内の湯水の比重をρb、単位水頭圧当たりの水位センサ出力をVi、とした場合において、
前記補正値Hは、
H=K(ρa−ρb)・Vi …式2
により求められる、風呂給湯システム。 The bath hot water system according to claim 4,
When the corrected sensor output for judging the water level of the bathtub is Va, the offset voltage of the water level sensor is Vref, the sensor output of the water level sensor is Vo, and the correction value is H,
The sensor output Va after correction is
Va = Vref + Vo + H Equation 1
Sought by
The value corresponding to the relative installation height of the bathtub with respect to the hot water supply device is K, the specific gravity of the hot water in the circulation pipe line when the hot water filling to the bathtub is completed is ρa, and the current time after the hot water filling is completed In the case where the specific gravity of the hot water in the circulation pipeline is ρb, and the water level sensor output per unit head pressure is Vi,
The correction value H is
H = K (ρa−ρb) · Vi Equation 2
Hot water supply system required by
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