JP2018066540A - 風呂システム - Google Patents

Abstract

【課題】熱源機で加熱生成された高温の湯水を浴槽に供給することで、浴槽内の風呂水を加熱する差し湯機能を備えた風呂システムにおいて、汎用性が高く、且つ、差し湯制限機能に優れた風呂システムを提供すること。【解決手段】熱源機３で加熱された湯水を浴槽２に追加供給して風呂水を加熱する差し湯動作の実行手段を備えた風呂システム１であって、差し湯動作によって浴槽２に湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度Ｔａを算出する予測温度演算手段を備え、予測温度Ｔａが基準温度Ｔｍ以下である場合は、差し湯動作を許可し、予測温度Ｔａが基準温度Ｔｍより高い場合は、差し湯動作を制限する構成としたこと。【選択図】図１

Description

本発明は、熱源機で加熱生成された高温の湯水を浴槽に追加供給することで風呂水を加熱する差し湯機能を備えた風呂システムに関する。

従来、熱源機で加熱生成された高温の湯水を浴槽に追加供給することで、浴槽内に貯留された風呂水を加熱する差し湯機能を備えた風呂システムにおいて、浴槽内に風呂水が貯留されているか否かを検出する圧力センサやフローセンサなどの残湯検知手段を備え、操作端末にて差し湯開始の指示がなされた際に、残湯検知手段によって浴槽内に風呂水が貯留されていないことが検出された場合は、浴槽内へ高温の湯水が導出されないよう、差し湯を禁止する、差し湯量を設定より少なくする、差し湯温度を設定より低くする等の差し湯制限を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１８５２４５号公報 特開２０１５−１８３９１５号公報 特開２００４−７７０６４号公報

しかしながら、上記従来の風呂システムでは、浴槽内の風呂水が低水量であっても、風呂水が貯留されていることが残湯検知手段によって検出されていれば、差し湯制限がなされないため、使用者が誤って差し湯操作をしてしまった場合に、浴槽内外へ高温の湯水が散出される、入浴に適した温度を大幅に超えた高温の湯水が浴槽内に貯留されるなどの不具合が生じる虞があった。

また、上記のような差し湯時の高温出湯に起因する不具合を防止するために、浴槽金具に温度センサを設け、温度センサの検知温度が所定温度を超えた場合に差し湯制限を行う方法も考えられるが、このような風呂システムを導入する場合、既設の浴槽又は浴槽金具の取り替え作業や、温度センサから差し湯を制御する装置までの電気配線の延設作業などが必要となるため、設置コストが高くなるばかりでなく、汎用性も低くなってしまう問題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、熱源機で加熱生成された高温の湯水を浴槽に追加供給することで風呂水を加熱する差し湯機能を備えた風呂システムにおいて、汎用性が高く、且つ、差し湯制限機能に優れた風呂システムを提供することにある。

本発明は、熱源機で加熱された湯水を浴槽に追加供給して風呂水を加熱する差し湯動作の実行手段を備えた風呂システムであって、差し湯動作によって浴槽に湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度を算出する予測温度演算手段を備え、予測温度が基準温度以下である場合は、差し湯動作を許可し、予測温度が基準温度より高い場合は、差し湯動作を制限する構成としたものである。

このものでは、差し湯動作によって浴槽に湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度を算出し、上記予測温度が基準より高い場合に、差し湯動作が制限されるから、差し湯時の高温出湯に起因する不具合を適切に防止することができる。しかも、このものでは、浴槽金具に温度センサ等の部品を新たに設けたり、電気配線を延設したりする必要もないから、既設の浴槽等を用いて差し湯制限機能を備えた風呂システムを構築することもできる。尚、差し湯動作を制限する方法としては、差し湯動作を禁止する、差し湯量を設定差し湯量より少なくする、差し湯温度を設定差し湯温度より低くするなどが挙げられる。

好ましくは、上記風呂システムにおいて、熱源機で加熱された湯水を浴槽に供給して浴槽内に風呂水を貯留させる湯張り動作の実行手段と、浴槽へ供給する湯水の温度検出する出湯温検知手段と、浴槽への湯水の供給量を検出する水量検知手段と、湯張り動作後の浴槽の風呂水温度を算出する風呂温度演算手段と、湯張り動作後の浴槽の風呂水量を算出する風呂水量演算手段とを備え、風呂温度演算手段は、湯張り動作時の出湯温検知手段の検知温度および水量検知手段の検知水量をパラメータとして風呂水温度を算出し、風呂水量演算手段は、湯張り動作時の水量検知手段の検知水量の積算値をパラメータとして風呂水量を算出し、予測温度演算手段は、前記風呂水温度および風呂水量、並びに、差し湯動作時に浴槽に供給する設定差し湯温度および設定差し湯量をパラメータとして予測温度を算出する。

このものでは、湯張り時の出湯温検知手段の検知温度および水量検知手段の検知水量に基づいて風呂水温度を算出し、且つ、湯張り時の水量検知手段の検知水量の積算値に基づいて風呂水量を算出し、これら風呂水温度および風呂水量、並びに、設定差し湯温度、設定差し湯量を用いて差し湯後の風呂水の予測温度を算出するから、差し湯動作を許可するか制限するかをより適切に判定することができる。また、上記のように算出された予測温度に基づいて差し湯動作を制限することができるから、浴槽内に風呂水が貯留されているか否かを検出する圧力センサやフローセンサなどの残湯検知手段を備えていない簡素な構成の熱源機を用いても、差し湯制限可能な風呂システムを構築することができる。

好ましくは、上記風呂システムにおいて、浴槽の排水栓の開閉状態を検出する排水検知手段と、排水栓の開時間を計測する排水計時手段とを備え、風呂水量演算手段は、湯張り動作時の水量検知手段の検知水量の積算値、排水栓の開時間、および、浴槽からの排水流量をパラメータとして風呂水量を算出する。

このものでは、湯張り時の水量検知手段の検知水量の積算値や排水栓の開時間、浴槽からの排水流量に基づいて差し湯前の風呂水量を算出するから、湯張りが行われた後に排水栓が開栓され、浴槽内の風呂水が少なくなっている場合であっても、差し湯動作を許可するか制限するかを適切に判定することができる。

好ましくは、上記風呂システムにおいて、浴槽の排水栓の開閉状態を検出する排水検知手段と、排水栓の開時間を計測する排水計時手段とを備え、風呂水量演算手段は、湯張り動作後の開時間が所定時間以上である場合に、風呂水量を０とする。

このものでは、湯張り後の排水栓の開時間が所定時間以上であれば、差し湯を可能とする量の風呂水が浴槽内に残留していないとして、風呂水量を０として予測温度を算出するから、浴槽からの排水流量を設定したり検出したりする手段を備えていない簡素な構成の風呂システムであっても、差し湯動作を許可するか制限するかを適切に判定することができる。

好ましくは、上記風呂システムにおいて、差し湯動作時に浴槽に供給する設定差し湯温度が予め設定された風呂水の上限温度以下である場合は、差し湯動作を許可し、設定差し湯温度が前記上限温度より高い場合、予測温度が前記上限温度以下であれば差し湯動作を許可し、予測温度が前記上限温度より高ければ差し湯動作を制限する。

このものでは、設定差し湯温度が予め設定された風呂水の上限温度以下であれば、差し湯時の高温出湯に起因する不具合が生じる可能性は低いとして、差し湯動作が許可される。また、設定差し湯温度が風呂水の上限温度より高くても、予測温度が上記上限温度以下であれば、同様に上記不具合が生じる可能性は低いとして、差し湯動作が許可される。一方、設定差し湯温度が風呂水の上限温度より高く、且つ、予測温度も上記上限温度より高い場合は、差し湯時の高温出湯に起因する不具合が生じる可能性が高いとして、差し湯動作が制限される。これにより、より適切に差し湯動作を制限することができる。

好ましくは、上記風呂システムにおいて、差し湯動作が制限されている旨を報知する報知手段を備える。

このものでは、差し湯動作が制限された状態になった場合に、使用者が故障と誤認するのを防止できるから、使い勝手がよい。

以上のように、本発明によれば、差し湯時の高温出湯に起因する不具合を適切に防止することができると共に、既設の浴槽等を用いて差し湯制限機能を備えた風呂システムを構築することもできるから、汎用性が高く、且つ、差し湯制限機能に優れた風呂システムを提供できる。

図１は、本発明の実施の形態に係る風呂システムの概略構成図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る風呂システムの作動フローチャートである。 図３は、本発明の他の実施形態に係る風呂システムの作動フローチャートである。 図４は、本発明の他の実施形態に係る風呂システムの概略構成図である。

次に、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳述する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る風呂システム１は、浴槽２と、上水道から供給される水を加熱し湯水を生成する熱源機としての給湯器３と、給湯器３で加熱生成された湯水を洗浄液と混合して浴槽２の洗浄ノズル２５に供給する浴槽洗浄装置４と、浴槽洗浄装置４の動作を設定指示する操作端末５と、給湯器３の動作を設定指示する操作端末７とで構成されている。

浴槽２には、浴槽２内に貯留された風呂水を外部へ排出するための排水口２０と、給湯器３から供給される湯水を浴槽２内に導出させる浴槽金具２３と、排水口２０を閉塞可能な排水栓２４と、給湯器３から供給される湯水を浴槽２の内周へ向けて噴射させる洗浄ノズル２５とが設けられている。

浴槽金具２３は、外部の湯張り配管１５を介して浴槽洗浄装置４の湯張り分岐管路４２に接続されている。図示しないが、浴槽金具２３は、浴槽洗浄装置４から湯張り配管１５を通じて供給される湯水を浴槽２内へ導出する湯出口を備えている。

尚、本実施の形態では、浴槽金具２３に湯張り分岐管路４２が接続され、後述する湯張り運転や差し湯運転の際、浴槽金具２３から浴槽２内へ湯水が供給されるように構成されているが、浴槽金具２３を備えておらず、浴槽２の近傍に設けられたカランに湯張り分岐管路４２が接続され、上記カランから浴槽２内へ湯水が供給されるように構成されたものとしてもよい。

排水栓２４は、図示しない弁駆動部に接続されており、浴槽洗浄装置４に組み込まれた洗浄湯張り制御回路４Ｃからの指示に応じて自動で開閉するように構成されている。また、排水栓２４の近傍または上記弁駆動部の近傍には、排水栓２４の開閉状態を検出する排水検知手段としての開閉センサ２８が設けられている。

洗浄ノズル２５は、外部の洗浄配管１６を介して浴槽洗浄装置４の出湯管路４１に接続されている。図示しないが、洗浄ノズル２５は、浴槽洗浄装置４から洗浄配管１５を通じて供給される湯水を浴槽２の内周面全体へ向けて放射状に噴射する噴射口を備えている。

給湯器３は、図示しないガス配管から供給される燃料ガスを燃焼させて燃焼排ガスを生成するバーナ３１と、バーナ３１から放出される燃焼排ガス中の熱を回収し、上水道から給水配管１１を通じて供給される水を加熱する熱交換器３２とを備えている。

熱交換器３２の水入口は、入水管路３３を介して外部の給水配管１１に接続されている。一方、熱交換器３２の湯出口は、出水管路３４を介して外部の給湯配管１２に接続されている。尚、給水配管１１は、上水道に繋がっており、給湯配管１２は、カランやシャワーなどの温水利用先Ｋに繋がっている。

入水管路３３には、給水配管１１から熱交換器３２への水の流量を検出する給水量センサ３５と、給水配管１１から入水管路３３に供給された水を出水管路３４に分流させる分流弁３６とが上流側よりこの順序で配設されている。

給湯器３の動作制御回路（給湯制御回路）３Ｃは、操作端末７の操作状態を監視する操作判定部、給水量センサ３５の検知流量が所定流量以上を示したか否かを監視する出湯判定部、分流弁３６の開度の調整を行う分流弁制御部、バーナ３１の点火や消火、燃焼量の調整動作を制御するバーナ制御部、熱交換器３２で加熱生成された湯水を予め設定された出湯温度に調整して外部へ供給する給湯動作の実行部等の回路構成を有している。

尚、本実施の形態では、熱源機として出湯温度の調整機能を備えた給湯器３が用いられ、操作端末７によって給湯器３による給湯動作の開始や停止、出湯温度の設定などを指示できるように構成されているが、出湯温度を任意に変更できない温度固定の給湯器やソーラ温水器などの熱源機を用いて本発明の実施の形態に係る風呂システム１を構築してもよい。

浴槽洗浄装置４は、洗浄液を貯留可能な洗浄液タンク４０と、給湯器３から供給される湯水を洗浄配管１６へ導く出湯管路４１と、給湯器３から出湯管路４１に供給される湯水を湯張り配管１５へ導く湯張り分岐管路４２と、給水配管１１から出湯管路４１へ水を導く温調給水管路４３と、洗浄液タンク４０内の洗浄液を出湯管路４１へ導く洗浄液混合管路４４とを備えており、出湯管路４１の上流端に給湯配管１２が接続され、下流端に洗浄配管１６が接続される。

湯張り分岐管路４２は、出湯管路４１の中間部から分岐して延設されており、下流端に湯張り配管１５が接続される。温調給水管路４３は、出湯管路４１の中間部から分岐して延設されており、上流端に給水配管１１が接続される。洗浄液混合管路４４は、出湯管路４１における湯張り分岐管路４２の分岐部４６より下流側に合流接続されており、上流端に洗浄液タンク４０が接続される。

洗浄液混合管路４４には、洗浄液タンク４０から出湯管路４１への洗浄液の導出を遮断可能な洗浄液開閉弁６１が配設されている。出湯管路４１における洗浄液混合管路４４の合流部４５は、略中央が縮径するベンチュリ管構造となっており、洗浄液開閉弁６１が開かれた状態で出湯管路４１に湯水が導入されると、合流部４５の縮径部で生じる負圧によって洗浄液タンク４０内の洗浄液が出湯管路４１に引き込まれ、湯水と混合される。

出湯管路４１における湯張り分岐管路４２への分岐部４６には、給湯配管１２から出湯管路４１に供給される湯水を洗浄配管１６側と湯張り配管１５側とで切り替えて導出可能な洗浄湯張り切替弁６２が配設されている。また、出湯管路４１における洗浄湯張り切替弁６２の上流側には、出湯管路４１における洗浄液や湯水の逆流を防止する逆流防止弁６３と、出湯管路４１から洗浄配管１６および湯張り配管１５への湯水の導出を遮断可能な出湯開閉弁６４と、洗浄配管１６又は湯張り配管１５への湯水の導出量を検出する水量検知手段としての水量センサ６５と、給湯配管１２から出湯管路４１への湯水の導入量を調整可能な湯量調整弁６６Ａと、出湯管路４１から給湯配管１２への湯水の逆流を防止する逆流防止弁６７Ａとが、下流側よりこの順序で配設されている。

温調給水管路４３は、出湯管路４１における水量センサ６５と湯量調整弁６６Ａとの間に合流接続されている。また、温調給水管路４３には、給水配管１１から温調給水管路４３への水の導入量を調整可能な水量調整弁６６Ｂと、出湯管路４１から給水配管１１への湯水の逆流を防止する逆流防止弁６７Ｂとが、下流側よりこの順序で配設されている。即ち、出湯管路４１における温調給水管路４３との合流部４７には、湯量調整弁６６Ａおよび水量調整弁６６Ｂからなる湯水混合部６６が設けられており、これら湯量調整弁６６Ａおよび水量調整弁６６Ｂの開度を調整することによって合流部４７の下流側へ供給する湯水の混合比率を調整し、洗浄配管１６又は湯張り配管１５への出湯温度を調整できるようになっている。また、出湯管路４１における上記合流部４７より下流側には、洗浄配管１６又は湯張り配管１５への出湯温度を検出する出湯温検知手段としての出湯温センサ６８が設けられている。

浴槽洗浄装置４の動作制御回路（洗浄湯張り制御回路）４Ｃは、操作端末５の操作状態を監視する操作判定部、洗浄湯張り切替弁６２の流路の切り替えを行う運転切替制御部、出湯開閉弁６４の開閉や湯水混合部６６の開度の調整を行う出湯制御部、洗浄液開閉弁６１の開閉を行う洗浄液供給制御部、排水栓２４の開閉を行う排水制御部、湯張り実行中の経過時間や湯張り終了後の経過時間、排水栓２４の開時間（排水時間）等を計測する排水計時手段としての計時部、水量センサ６５の検知流量の積算値に基づいて湯張り配管１５への湯水の導出量（湯張り量）を判定する湯張り量判定部等の回路構成を有している。

さらに、洗浄湯張り制御回路４Ｃは、給湯器３で加熱された湯水を洗浄ノズル２５から噴射させて浴槽２内を洗浄する浴槽洗浄動作の実行部、給湯器３で加熱された湯水を浴槽２に所定量供給して風呂水を貯める湯張り動作の実行部、給湯器３で加熱された湯水を浴槽２に所定量追加供給して風呂水を加熱する差し湯動作の実行部、差し湯動作によって浴槽２に湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度Ｔａを算出する予測温度演算部、予測温度Ｔａが基準温度（ここでは、予め設定された風呂水の上限温度Ｔｍ）以下である場合は差し湯動作を許可し、基準温度より高い場合は差し湯動作を制限する差し湯許否判定部、出湯温センサ６８の検知温度Ｔｎや水量センサ６５の検知流量Ｗｎ、後述する放熱時間Ｓｃ、放熱係数Ｃに基づいて湯張り後の風呂水温度（以下、「風呂温度」という）Ｔｂを算出する風呂温度演算部、水量センサ６５の検知流量Ｗｎの積算値（以下、「注湯量」という）ΣＷｎや後述する開時間Ｓｄ、排水流量Ｑｄに基づいて湯張り後の風呂水量Ｗｂを算出する風呂水量演算部、差し湯動作が制限されている旨を操作端末５から報知させる報知制御部等の回路構成を有している。尚、差し湯動作を許可するか制限するかを判定する基準温度は、差し湯によって湯水が浴槽２の内外へ散出されたり浴槽２内に貯留されたりしたときに、使用者に強い不快感を与えない程度の温度（例えば、５０℃以下）であれば、上限温度Ｔｍと異なる温度に設定されてもよい。

操作端末５は、浴槽洗浄装置４の運転スイッチ５０、湯張り運転の開始を指示する湯張りスイッチ５１、浴槽洗浄運転の開始を指示する浴槽洗浄スイッチ５２、差し湯運転の開始を指示する差し湯スイッチ５３、設定湯張り温度Ｔ１や設定湯張り量Ｗ１、設定差し湯温度Ｔ２、設定差し湯量Ｗ２などの設定を加減するための加減スイッチ５４、設定湯張り温度Ｔ１や設定差し湯温度Ｔ２などの動作条件を表示する表示部５５、および、風呂システム１の動作状態を音声にて報知する音声出力部５６を備えており、浴槽洗浄装置４に有線又は無線で接続されている。

尚、本実施の形態では、設定差し湯温度Ｔ２および設定差し湯量Ｗ２は、操作端末５側で任意に変更できるように構成されているが、浴槽洗浄装置４に設けられた初期設定用の切替スイッチにて変更できるように構成されたものとしてもよいし、設定差し湯温度Ｔ２が単一温度に固定されており、任意に変更できないように構成されたものとしてもよい。また、風呂水の上限温度Ｔｍは、単一温度に固定されており、任意に変更できないように構成されているが、操作端末５や浴槽洗浄装置４に設けられた初期設定用の切替スイッチにて任意に変更できるように構成されたものとしてもよい。

上記風呂システム１による湯張り運転および差し湯運転時の制御動作を、図２のフローチャートに従って説明する。尚、図示しないが、給湯器３の操作端末７にて運転スイッチのオン操作がなされることで、給湯制御回路３Ｃの主制御プログラムが起動し、給湯運転が実行可能な状態となる。さらに、浴槽洗浄装置４の操作端末５にて運転スイッチ５０のオン操作がなされることで、湯張り洗浄回路４Ｃの主制御プログラムが起動し、湯張り運転や差し湯運転、浴槽洗浄運転等が実行可能な状態となる。また、操作端末５の運転スイッチ５０のオン操作がなされると、表示部５５に設定湯張り温度Ｔ１および設定湯張り量Ｗ１が表示される。

操作端末５にて運転スイッチ５０のオン操作がなされると、何れかの動作スイッチ５１，５２，５３（ここでは、湯張りスイッチ５１又は差し湯スイッチ５３）のオン操作がなされたか否かの監視を開始する（ＳＴ１〜ＳＴ２）。

その後、操作端末５にて湯張りスイッチ５１のオン操作がなされた場合は（ＳＴ１のステップでＹｅｓ）、操作端末５の音声出力部５６から「湯張りを開始する」旨を音声にて出力させると共に、浴槽２の排水栓２４を閉じ、設定湯張り温度Ｔ１に調整された設定湯張り量Ｗ１の湯水を浴槽２内に供給する湯張り動作を実行する（ＳＴ３〜ＳＴ５）。

ＳＴ５のステップの湯張り動作は、まず、洗浄湯張り切替弁６２を「湯張り側」に切り替えると共に、出湯開閉弁６４を開く。これにより、浴槽洗浄装置４内に、給湯配管１２から湯張り配管１５へ繋がる湯張り経路が開通され、給水配管１１から給湯器３の熱交換器３２への通水が開始される。また、熱交換器３２への通水が開始された結果、給水量センサ３５の検知流量が所定水量以上になれば、バーナ３１を点火させ、熱交換器３２に導入される水の加熱を開始すると共に、給湯器３から給湯配管１２へ予め設定された出湯温度（例えば、７５℃）の湯水が導出されるようバーナ３１の燃焼量を調整する。これにより、給湯器３から浴槽洗浄装置４へ出湯温度の湯水が供給される。そしてさらに、浴槽洗浄装置４から湯張り配管１５へ導出される湯水の温度、即ち、出湯温センサ６８の検知温度Ｔｎが設定湯張り温度Ｔ１になるよう浴槽洗浄装置４の湯水混合部６６にて湯水の混合比率を調整する。これにより、設定湯張り温度Ｔ１に調整された湯水が浴槽金具２３を通じて浴槽２に導出される。

上記湯張り動作が開始されると、水量センサ６５の検知流量Ｗｎの所定時間（例えば、１秒）毎の積算値（注湯量）ΣＷｎが設定湯張り量Ｗ１（例えば、１００リットル）に達したか否かの監視を行う（ＳＴ６）。そして、注湯量ΣＷｎが設定湯張り量Ｗ１に達した場合は（ＳＴ６のステップでＹｅｓ）、出湯開閉弁６４を閉じて湯張り経路への通水を遮断し、浴槽２への湯張り動作を終了する。これにより、浴槽２内には、設定湯張り温度Ｔ１で且つ設定湯張り量Ｗ１の湯水が貯留される。

湯張り動作が終了すれば（ＳＴ６のステップでＹｅｓ）、操作端末５の音声出力部５６から「湯張りが終了した」旨を音声にて出力させた上で、排水栓２４が開かれるか、或いは、差し湯スイッチ５３のオン操作がなされるまで、湯張り動作終了後の経過時間（以下、「放熱時間」という）Ｓｃの計測を行う（ＳＴ７〜ＳＴ１０）。

湯張り動作の終了後、排水栓２４が開かれた場合は（ＳＴ９のステップでＹｅｓ）、排水栓２４の開時間Ｓｄの計測を開始すると共に、上記開時間Ｓｄが経過した時点における風呂温度Ｔｂおよび風呂水量Ｗｂを算出する（ＳＴ１１〜ＳＴ１２）。

風呂温度Ｔｂは、出湯温センサ６８の検知温度Ｔｎ、水量センサ６５の検知流量Ｗｎ、湯張り時の注湯量ΣＷｎ、放熱時間Ｓｃ、および、浴槽２の放熱係数Ｃ（例えば、１℃／時）をパラメータとして、以下の式（１）により算出される。尚、放熱係数Ｃは、浴槽２の形状や構造、周囲の雰囲気温度などを考慮し、試験的に実測された値に基づいて設定されるが、例えば、介護施設のように短時間で何度も風呂水の入れ替えが行われるような場合は、時間の経過に伴う放熱を考慮しないで、即ち、放熱係数Ｃを０として風呂温度Ｔｂを算出してもよい。

Ｔｂ＝｛Σ（Ｔｎ×Ｗｎ）／ΣＷｎ｝−Ｃ×Ｓｃ ・・・（１）

風呂水量Ｗｂは、湯張り時の注湯量ΣＷｎ、排水栓２４の開時間Ｓｄ、および、浴槽２からの単位時間あたりの排水流量Ｑｄ（例えば、３０リットル／分）をパラメータとして、以下の式（２）により算出される。尚、排水流量Ｑｄは、設置環境を想定して試験的に実測された値に基づいて設定されるが、排水口２０の口径や形状、排水先の流路抵抗等から算出された値に基づいて設定されたものであってもよいし、排水先の流路に設けられた流量センサの検知流量を用いて設定してもよい。

Ｗｂ＝ΣＷｎ−Ｑｄ×Ｓｄ ・・・（２）

湯張り動作の終了後、差し湯スイッチ５３のオン操作がなされた場合は（ＳＴ１０のステップでＹｅｓ）、設定差し湯温度Ｔ２が湯張り時に設定可能な範囲の上限温度Ｔｍ（例えば、４８℃）より高いか否かを判定する（ＳＴ１３）。その結果、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍ以下であれば（ＳＴ１３のステップでＮｏ）、差し湯動作を行っても使用者に不快感を与えるほど高温の湯水は浴槽２内に供給されないとして、操作端末５の音声出力部５６から「差し湯を開始する」旨を音声にて出力させ、さらに排水栓２４が開いていれば閉じ、給湯器３から設定差し湯温度Ｔ２に調整された設定差し湯量Ｗ２の湯水を浴槽２内に供給する差し湯動作を実行する（ＳＴ１４〜ＳＴ１６）。

ＳＴ１６のステップの差し湯動作は、まず、洗浄湯張り切替弁６２を「湯張り側」に切り替えると共に、出湯開閉弁６４を開く。これにより、湯張り動作と同様、給湯器３から浴槽洗浄装置４へ出湯温度の湯水が供給される。そしてさらに、出湯温センサ６８の検知温度Ｔｎが設定差し湯温度Ｔ２（例えば、６０℃）となるよう浴槽洗浄装置４の湯水混合部６６にて湯水の混合比率を調整する。これにより、設定差し湯温度Ｔ２に調整された湯水が浴槽金具２３を通じて浴槽２に導出される。

上記差し湯動作が開始されると、水量センサ６５によって検出される注湯量ΣＷｎが設定差し湯量Ｗ２（例えば、２０リットル）に達したか否かの監視を行う（ＳＴ１７）。そして、注湯量ΣＷｎが設定差し湯量Ｗ２に達した場合は（ＳＴ１７のステップでＹｅｓ）、出湯開閉弁６４を閉じて上記湯張り経路への通水を遮断し、浴槽２への差し湯動作を終了する。これにより、浴槽２内に貯留された風呂水が加熱される。このように、本実施の形態に係る風呂システム１では、浴槽２内の風呂水を給湯器３に循環させて加熱する追焚機能を有していないため、上記のように高温差し湯を行うことによって風呂水を加熱する。

一方、差し湯スイッチ５３のオン操作がなされたときに（ＳＴ１０のステップでＹｅｓ）、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍより高い場合は（ＳＴ１３のステップでＹｅｓ）、設定差し湯温度Ｔ２の湯水を浴槽２に追加供給したときの風呂水の予測温度Ｔａを算出した上で、予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍ以下であるか否かを判定する（ＳＴ１８〜ＳＴ１９）。

予測温度Ｔａは、風呂温度Ｔｂ、風呂水量Ｗｂ、設定差し湯温度Ｔ２、および、設定差し湯量Ｗ２をパラメータとして、以下の式（３）により算出される。

Ｔａ＝（Ｔｂ×Ｗｂ＋Ｔ２×Ｗ２）／（Ｗｂ＋Ｗ２） ・・・（３）

上記のようにして算出された予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍ以下である場合は（ＳＴ１９のステップでＹｅｓ）、差し湯動作を行っても使用者に不快感を与えるほど高温の湯水は浴槽２内に供給されないとして、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍ以下である場合と同様、ＳＴ１４からＳＴ１７のステップを実行する。即ち、差し湯動作を許可する。

一方、予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍより高い場合は（ＳＴ１９のステップでＮｏ）、差し湯動作を行った際に浴槽２内に導出される湯水によって使用者に不快感を与える可能性がある。従って、この場合は、操作端末５の音声出力部５６から「差し湯を制限する」旨を音声にて出力させ、浴槽２への湯水の供給を禁止する差し湯制限動作を実行する（ＳＴ２０〜ＳＴ２１）。

ＳＴ２１のステップの差し湯制限動作は、出湯開閉弁６４を閉状態に維持し、湯張り配管１５への湯水の導出を禁止する。これにより、差し湯によって浴槽２内外へ高温の湯水が散出されたり、入浴に適した温度を大幅に超えた高温の湯水が浴槽２内に貯留されたりするのを未然に防止することができる。

尚、風呂システム１の運転が開始された時点の風呂温度Ｔｂおよび風呂水量Ｗｂの初期値は、何れも０に設定されている。従って、湯張りスイッチ５１のオン操作がなされる前に、差し湯スイッチ５３のオン操作がなされたとき（ＳＴ２のステップでＹｅｓ）、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍより高ければ（ＳＴ１３のステップでＹｅｓ）、上記式（３）より、予測温度Ｔａは設定差し湯温度Ｔ２となり、上限温度Ｔｍより高くなる（ＳＴ１９のステップでＮｏ）。従って、この場合も差し湯制限を報知すると共に、差し湯動作を制限する（ＳＴ２０〜ＳＴ２１）。

一方、湯張りスイッチ５１のオン操作がなされる前に、差し湯スイッチ５３のオン操作がなされた場合であっても（ＳＴ２のステップでＹｅｓ）、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍ以下であれば（ＳＴ１３のステップでＮｏ）、差し湯動作を行っても使用者に不快感を与えるほど高温の湯水が浴槽２内に供給されないとして、差し湯開始を報知すると共に、差し湯動作を許可する（ＳＴ１４〜ＳＴ１７）。

このように、上記風呂システム１では、差し湯動作によって浴槽２に湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度Ｔａを算出し、予測温度Ｔａが基準より高い場合は、差し湯動作を制限するから、差し湯によって浴槽２内外へ高温の湯水が散出されたり、入浴に適した温度を大幅に超えた高温の湯水が浴槽２内に貯留されたりするなど、差し湯時の高温出湯に起因する不具合を適切に防止することができる。しかも、このものでは、浴槽金具２３に温度センサ等の部品を新たに設けたり、電気配線を延設したりする必要もないから、既設の浴槽２や給湯器３を用いて差し湯制限機能を備えた風呂システム１を構築することもできる。これにより、汎用性が高く、且つ、差し湯制限機能に優れた風呂システム１を提供できる。

また、上記風呂システム１では、湯張り時の出湯温センサ６８の検知温度Ｔｎおよび水量センサ６５の検知流量Ｗｎに基づいて湯張り後の風呂温度Ｔｂを算出し、且つ、湯張り時の上記検知流量Ｗｎの積算値（注湯量）ΣＷｎに基づいて湯張り後の風呂水量Ｗｂを算出し、これら風呂温度Ｔｂおよび風呂水量Ｗｂ、並びに、設定差し湯温度Ｔ２、設定差し湯量Ｗ２を用いて差し湯後の風呂水の予測温度Ｔａを算出するから、差し湯動作を許可するか制限するかをより適切に判定することができる。また、上記のように算出された予測温度Ｔａに基づいて差し湯動作を制限することができるから、浴槽２内に風呂水が貯留されているか否かを検出する圧力センサやフローセンサなどの残湯検知手段を備えていない簡素な構成の熱源機を用いても、差し湯制限機能を備えた風呂システム１を構築することができる。これにより、汎用性および差し湯制限機能により優れた風呂システム１を提供できる。

しかも、上記風呂システム１では、湯張り時に水量センサ６５によって検出される注湯量ΣＷｎや排水栓２４の開時間Ｓｄ、浴槽２からの排水流量Ｑｄに基づいて差し湯前の風呂水量Ｗｂを算出するから、湯張りが行われた後に排水栓２４が開栓され、浴槽２内の風呂水が少なくなっていても、差し湯動作を許可するか制限するかを適切に判定することができる。これにより、差し湯制限機能により優れた風呂システム１を提供できる。

また、上記風呂システム１では、設定差し湯温度Ｔ２が予め設定された風呂水の上限温度Ｔｍ以下であれば、差し湯時の高温出湯に起因する不具合が生じる可能性は低いため、差し湯動作を許可する。また、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍより高くても、予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍ以下であれば、同様に上記不具合が生じる可能性は低いため、差し湯動作を許可する。一方、設定差し湯温度Ｔ２が上限温度Ｔｍより高く、且つ、予測温度Ｔａも上限温度Ｔａより高い場合は、差し湯時の高温出湯に起因する不具合が生じる可能性が高いため、差し湯動作を制限する。これにより、より適切に差し湯動作を制限することができ、差し湯制限機能により優れた風呂システム１を提供できる。

また、上記風呂システム１では、差し湯動作が制限された（ここでは、浴槽２への湯水の供給が禁止された）場合に、差し湯制限機能が働いている旨を操作端末５から報知するから、使用者が故障と誤認するのを防止できる。よって、使い勝手も向上する。

上記風呂システム１では、水量センサ６５によって検出される注湯量ΣＷｎや排水栓２４の開時間Ｓｄ、浴槽２からの排水流量Ｑｄをパラメータとして差し湯前の風呂水量Ｗｂを算出すると共に、出湯温センサ６８の検知温度Ｔｎおよび水量センサ６５の検知流量Ｗｎに基づいて湯張り後の風呂温度Ｔｂを算出し、これら風呂温度Ｔｂおよび風呂水量Ｗｂ、並びに、設定差し湯温度Ｔ２、設定差し湯量Ｗ２を用いて差し湯後の風呂水の予測温度Ｔａを算出するように構成されたものを説明したが、湯張り動作後の排水栓２４の開時間Ｓｄが所定時間Ｓ１以上であれば、風呂水量Ｗｂを０に設定して予測温度Ｔａを算出するように構成されたものとしてもよい。

具体的には、図３のフローチャートに示すように、湯張り動作の終了後、排水栓２４が開かれた場合は（ＳＴ９のステップでＹｅｓ）、排水栓２４の開時間Ｓｄの計測を開始すると共に、上記開時間Ｓｄが経過した時点における風呂温度Ｔｂを算出する（ＳＴ１１，ＳＴ３１）。風呂温度Ｔｂは、上記ＳＴ１２のステップと同様、式（１）により算出される。

さらに、上記開時間Ｓｄが所定時間Ｓ１（例えば、１０分）に達していない場合は、開時間Ｓｄが経過した時点における風呂水量Ｗｂを算出する（ＳＴ３２〜ＳＴ３３）。風呂水量Ｗｂは、上記ＳＴ１２のステップと同様、式（２）により算出される。

一方、差し湯スイッチ５３のオン操作がなされるまでの間に、開時間Ｓｄが所定時間Ｓ１に達した場合は（ＳＴ３２のステップでＮｏ）、差し湯を可能とする量の風呂水が浴槽２内に残留していないとして、風呂水量Ｗｂを「０」に設定する（ＳＴ３４）。従ってこの場合、上記式（３）より、Ｔａ＝Ｔ２となる。即ち、浴槽２からの排水流量Ｑｄを予め設定したり流量センサによって検出したりしなくても、予測温度Ｔａが算出される。

このように、上記風呂システム１では、湯張り後の排水栓２４の開時間Ｓｄが所定時間Ｓ１以上になれば、差し湯を可能とする量の風呂水が浴槽２内に残留していないとして、風呂水量Ｗｂを０として予測温度Ｔａを算出するから、浴槽２からの排水流量Ｑｄを設定する流量設定手段や排水流量Ｑｄを検出する流量センサを備えていない簡素な構成の風呂システムであっても、差し湯動作を許可するか制限するかを適切に判定することができる。

上記風呂システム１では、予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍより高いと判定された場合に、浴槽２への湯水の供給を遮断して差し湯を禁止するものを説明したが、予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍより高いと判定された場合に、浴槽２への湯水の供給量（差し湯量）を設定差し湯量Ｗ２より少なくするように構成されたものとしてもよいし、浴槽２へ供給する湯水の温度（差し湯温度）を設定差し湯温度Ｔ２より低くするように構成されたものとしてもよい。

具体的には、図３のフローチャートに示すように、上記式（３）により算出された予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍより高い場合は（ＳＴ１９のステップでＮｏ）、操作端末５の音声出力部５６から「差し湯を制限する」旨を音声にて出力させ、さらに排水栓２４が開いていれば閉じ、設定差し湯量Ｗ２より少ない制限差し湯量Ｗ３（予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍ以下となる量、例えば、５リットル）の湯水、或いは、設定差し湯温度Ｔ２より低い制限差し湯温度Ｔ３（予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍ以下となる温度、例えば、５０℃）に調整された湯水を浴槽２内に供給する差し湯制限動作を実行する（ＳＴ２０，ＳＴ３５〜ＳＴ３７）。これにより、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。

上記風呂システム１では、浴槽洗浄機能を備えた風呂システム１を説明したが、本発明は、図４に示すように、浴槽２Ｅと、上水道から供給される水を加熱し湯水を生成する熱源機としての給湯器３Ｅと、給湯器３Ｅの動作を設定指示する操作端末７Ｅとで構成された、浴槽洗浄機能を備えていない風呂システム１Ｅにも適用できる。

詳述すると、浴槽２Ｅには、上記実施の形態と同様、排水口２０、浴槽金具２３、排水栓２４および開閉センサ２８が設けられているが、洗浄ノズルは設けられていない。また、洗浄金具２３は、湯張り配管１５を介して給湯器３Ｅの湯張り分岐管路３０に接続されている。排水栓２４は、図示しない弁駆動部に接続され、給湯器３Ｅに組み込まれた給湯制御回路３Ｃからの指示に応じて自動で開閉するように構成されている。

給湯器３Ｅは、上記実施の形態と同様、バーナ３１、熱交換器３２および給湯制御回路３Ｃを備えている。また、給水配管１１が接続される入水管路３３には、給水量センサ３５および分流弁３６が設けられている。湯張り分岐管路３０は、給湯配管１２が接続される出水管路３４の中間部から分岐して延設されており、下流端に湯張り配管１５が接続される。分流弁３６は、出水管路３４における湯張り分岐管路３０の分岐部より上流側に接続されている。尚、給水配管１１は、上水道に繋がっており、給湯配管１２は、カランやシャワーなどの温水利用先Ｋに繋がっている。

湯張り分岐管路３０には、熱交換器３２から出水管路３４に導出される湯水を、湯張り分岐管路３０の通水を遮断可能な湯張り開閉弁３９と、湯張り配管１５への湯水の導出量を検出する水量検知手段としての水量センサ３７と、湯張り配管１５への出湯温度を検出する出湯温検知手段としての出湯温センサ３８とが、上流側よりこの順序で配設されている。

給湯制御回路３Ｃは、上記実施の形態と同様、操作判定部、出湯判定部、分流弁制御部、バーナ制御部、給湯動作の実行部等の回路構成を有している。さらに、給湯制御回路３Ｃは、湯張り開閉弁３９の開閉を行う湯張り制御部、排水栓２４の開閉を行う排水制御部、湯張り実行中の経過時間や湯張り終了後の経過時間、排水栓２４の開時間（排水時間）等を計測する排水計時手段としての計時部、水量センサ３７の検知流量の積算値に基づいて湯張り配管１５への湯水の導出量（湯張り量）を判定する湯張り量判定部、熱交換器３２で加熱された湯水を浴槽２Ｅに所定量供給して風呂水を貯める湯張り動作の実行部、熱交換器３２で加熱された湯水を浴槽２Ｅに所定量追加供給して風呂水を加熱する差し湯動作の実行部、差し湯動作によって浴槽２Ｅに湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度Ｔａを算出する予測温度演算部、予測温度Ｔａが上限温度Ｔｍ以下である場合は差し湯動作を許可し、上限温度Ｔｍより高い場合は差し湯動作を制限する差し湯許否判定部、出湯温センサ３８の検知温度Ｔｎおよび水量センサ３７の検知流量Ｗｎに基づいて湯張り後の風呂温度Ｔｂを算出する風呂温度演算部、水量センサ３７の検知流量Ｗｎの積算値（注湯量）ΣＷｎに基づいて湯張り後の風呂水量Ｗｂを算出する風呂水量演算部、差し湯動作が制限されている旨を操作端末７Ｅから報知させる報知制御部等の回路構成を有している。

操作端末７Ｅは、上記実施の形態で説明した浴槽洗浄装置４の操作端末５と同様、運転スイッチ７０、湯張りスイッチ７１、差し湯スイッチ７３、加減スイッチ７４、表示部７５および音声出力部７６を備えているが、浴槽洗浄スイッチは設けられていない。また、操作端末７Ｅは、給湯器３Ｅに有線又は無線で接続されている。

上記風呂システム１Ｅでは、給湯器３Ｅの給湯制御回路３Ｃによって上記実施の形態に係る風呂システム１と同様の湯張り動作および差し湯動作が実行される。尚、差し湯動作を制限する場合は、湯張り開閉弁３９を閉状態に維持して浴槽２Ｅへの湯水の供給を遮断する、浴槽２Ｅへの湯水の供給量（差し湯量）を設定差し湯量Ｗ２より少ない制限差し湯量Ｗ３に設定する、或いは、浴槽２Ｅへ供給する湯水の温度（差し湯温度）を設定差し湯温度Ｔ２より低い制限差し湯温度Ｔ３に調整する。これにより、上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。

１ 風呂システム
２ 浴槽
２８ 開閉センサ（排水検知手段）
３ 給湯器（熱源機）
６４ 出湯開閉弁
６５ 水量センサ（水量検知手段）
６６ 湯水混合部
６８ 出湯温センサ（出湯温検知手段）
Ｔ２ 設定差し湯温度
Ｔａ 予測温度
Ｔｍ 上限温度（基準温度）

Claims (6)

1. 熱源機で加熱された湯水を浴槽に追加供給して風呂水を加熱する差し湯動作の実行手段を備えた風呂システムであって、
   差し湯動作によって浴槽に湯水を追加供給した場合の風呂水の予測温度を算出する予測温度演算手段を備え、
   予測温度が基準温度以下である場合は、差し湯動作を許可し、予測温度が基準温度より高い場合は、差し湯動作を制限する構成とした、風呂システム。
2. 請求項１に記載の風呂システムにおいて、
   熱源機で加熱された湯水を浴槽に供給して浴槽内に風呂水を貯留させる湯張り動作の実行手段と、浴槽へ供給する湯水の温度検出する出湯温検知手段と、浴槽への湯水の供給量を検出する水量検知手段と、湯張り動作後の浴槽の風呂水温度を算出する風呂温度演算手段と、湯張り動作後の浴槽の風呂水量を算出する風呂水量演算手段とを備え、
   風呂温度演算手段は、湯張り動作時の出湯温検知手段の検知温度および水量検知手段の検知水量をパラメータとして風呂水温度を算出し、
   風呂水量演算手段は、湯張り動作時の水量検知手段の検知水量の積算値をパラメータとして風呂水量を算出し、
   予測温度演算手段は、前記風呂水温度および風呂水量、並びに、差し湯動作時に浴槽に供給する設定差し湯温度および設定差し湯量をパラメータとして予測温度を算出する構成とした、風呂システム。
3. 請求項２に記載の風呂システムにおいて、
   浴槽の排水栓の開閉状態を検出する排水検知手段と、排水栓の開時間を計測する排水計時手段とを備え、
   風呂水量演算手段は、湯張り動作時の水量検知手段の検知水量の積算値、排水栓の開時間、および、浴槽からの排水流量をパラメータとして風呂水量を算出する構成とした、風呂システム。
4. 請求項２に記載の風呂システムにおいて、
   浴槽の排水栓の開閉状態を検出する排水検知手段と、排水栓の開時間を計測する排水計時手段とを備え、
   風呂水量演算手段は、湯張り動作後の開時間が所定時間以上である場合に、風呂水量を０とする構成とした、風呂システム。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の風呂システムにおいて、
   差し湯動作時に浴槽に供給する設定差し湯温度が予め設定された風呂水の上限温度以下である場合は、差し湯動作を許可し、
   設定差し湯温度が前記上限温度より高い場合、予測温度が前記上限温度以下であれば差し湯動作を許可し、予測温度が前記上限温度より高ければ差し湯動作を制限する構成とした、風呂システム。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の風呂システムにおいて、
   差し湯動作が制限されている旨を報知する報知手段を備えた、風呂システム。

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