JP2841502B2 - 浴槽自動湯張り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は浴槽から離れて設置された給湯器本体から浴
槽の水位を検出して自動湯張りを行うとともに自動補
水、強制循環による追い焚きが可能な全自動風呂装置に
関するものである。

従来の技術 従来、この種の自動湯張り装置は第３図に示す特開昭
63−247546号公報がある。第３図において浴槽１と給湯
器２とが、風呂アダプタ３から戻り管４、圧力センサ
５、三方弁６、ポンプ７、往き管８からなる循環回路で
接続される。三方弁６の他のポートには水道から図示し
ないホッパー等の水道縁切り装置を介した注湯回路９が
接続される。

発明が解決しようとする課題 上記構成において、本体２内の圧力センサ５で浴槽の
水位を検出するために、圧力センサ５の設けられた循環
戻り管側を三方弁６で閉状態とし、注湯管６からポンプ
７の運転により往き管８をとおして浴槽に注湯しなが
ら、浴槽１の水位変化を戻り管４を伝わる浴槽水圧の変
化を圧力センサ５で検出して湯張りの停止をしている。

上記のように戻り管４を常時水位検出に使用するた
め、浴槽１への注湯はポンプの搬送力で、かつ往き管８
のみを使って行なう必要があり、注湯搬送能力がポンプ
能力及び往き管８の配管抵抗に制約され、湯張り時間が
長くかかり、給湯器の最大燃焼能力に相当する注湯量が
とれない等の課題があった。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明は、二方弁を有する
風呂循環回路の二方弁と浴槽からの戻り管との間に圧力
センサを設けるとともに、風呂循環回路の二方弁よりも
下流に注湯開閉弁、真空破壊弁、逆止弁を有する注湯回
路を接続し、二方弁が閉の状態で注湯し流量センサの積
算部の信号と圧力センサの増分検出部の信号とから設定
水位に対する目標積算流量を算出する目標積算流量演算
部と、その後二方弁が開の状態で注湯し、流量センサの
積算部の信号と目標積算流量とを比較して注湯を停止す
る湯張り判定部とで構成するものである。

作用 上記構成により、注湯開始後の初期に二方弁が閉の状
態で循環往き管のみで注湯する間に、積算部で流量セン
サの信号を積算し、戻り管を伝わる浴槽水位の変化を増
分検出部で検出する。適当な時間を経過後目標積算流量
演算部では、この間の積算部の信号と増分検出の信号と
の比に設定水位を掛けることで設定水位に対する目標積
算流量を求める。以後二方弁が開の状態で、往き管、戻
り管の両方を使い、かつ水道圧を直接利用し大流量で注
湯し、湯張り判定部が演算部の信号と、上記で求められ
た目標積算流量とを比較して浴槽への注湯を停止するこ
とにより、設定水位の湯張りを行なう。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を使って詳細に説明す
る。第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

浴槽１と給湯器２とが、風呂アダプタ３から戻り管
４、圧力センサ５、ポンプ７、二方弁11、追い焚き熱交
換器12、往き管８からなる循環回路で接続される。さら
に、給水口13から流量センサ14、給湯熱交換器15、注湯
開閉弁16、真空破壊弁17、逆止弁18を通して、二方弁11
の下流の循環回路に接続される。ここで真空破壊弁17お
よび逆止弁18で水道と浴槽１との縁切り手段を構成して
いる。

水位センサ５の信号は、基準水位検出部19と増分検出
部20とに入力され、流量センサ14の信号は積算部21に入
力される。基準水位検出部19の出力信号は増分検出部20
及び積算部21に接続される。増分検出部20の出力と積算
部21の出力及び設定水位信号がそれぞれ目標積算流量演
算部22に入力され、目標積算流量演算部22の出力と積算
部21の出力とが湯張り判定部23に入力される。さらに、
湯張り判定部23に設けた水位判定部24には設定水位信号
と圧力センサ５の信号が接続され、湯張り判定部23の出
力が注湯開閉弁16に接続される。

第２図は、本発明の一実施例の動作を示すグラフであ
る。同図（Ａ）は積算部21の出力信号である水量積算信
号の時間に対する変化を、同図（Ｂ）は圧力センサ５の
出力信号である水位信号の時間に対する変化をそれぞれ
示している。

上記の構成により、浴槽１が空の状態から時刻t0で注
湯が開始される。二方弁11が閉、注湯開閉弁16が開の状
態で、注湯回路から追い焚き熱交換器12、往き管８を経
て浴槽１へ注湯される。その後浴槽１の水位が風呂アダ
プタ３の戻り管接続位置に達するまでの期間T0は浴槽の
水圧が伝わらないため圧力信号は無変化の平坦部とな
る。その後戻り管接続位置よりも水位が上昇すると、浴
槽水の水圧が戻り管４を伝わって圧力センサで検出され
る。ここでは、基準水位検出部19によりT0の平坦部に続
く圧力上昇h0により時刻t1で基準となる浴槽水位を検出
している。時刻t1で増分検出部20及び積算部21が基準水
位検出部19の検出タイミングで動作を開始し、以後期間
T1の間の水位信号の増加分h1及び水量積算値Q1が時刻t2
で得られる。時刻t2で、目標積算流量演算部22が下記の
計算式で設定水位h2まで注湯するのに必要な目標積算流
量Q2を算出する。

時刻t2以後は、図示しないシーケンス手段で二方弁11
が開となり、往き管８に加えて戻り管４にも湯が流れ、
全体の通路抵抗が小さくなるので浴槽に注湯される流量
が増加する。湯張り判定部23は求められた目標積算流量
Q2より−αだけわずかに少ない目標値と、積算部21の出
力信号とを比較する。時刻t3で水量積算信号が目標に達
すると、図示しないシーケンス手段で再び二方弁が閉と
なり、以後水位判定部24が水位信号と設定水位h2を比較
し時刻t4で注湯開閉弁16を閉じ注湯を終了する。

水位信号の時刻t2から時刻t3までの波線で示す（Ｃ）
は圧力センサ５の接続された循環路に湯が流れるため水
位の検出が不可能であることを示している。

以上のように、期間T1で水位信号の増加分h1及び水量
積算値Q1を求め目標積算流量Q2を算出することにより、
以降t2からt3の間往き管８及び戻り管４の両方から大流
量で注湯でき、その間水量積算信号により、設定水位に
相当する水位の判定が可能となるのである。その結果常
時戻り間を水位検出に使用する従来例の場合の動作を示
す第３図（Ｄ）の湯張り完了時刻t5に比べて、はるかに
短時間で湯張りを行なうことができる。また真空破壊弁
17及び逆止弁18による水道縁切り手段を構成しているの
で注湯搬送に水道圧が直接利用できるのでさらに注湯流
量の増加が期待できる。

本実施例では、さらに水位判定部24を設けることによ
り、真の設定水位h2と水位信号の比較でより正確な湯張
り水位を制御できると共に、以後図示していないt4以降
の水位の低下に対する自動補水時の水位判定も行なうこ
とができる。

発明の効果 以上のように、本発明は以下のようにずぐれた効果を
有する。

（１）二方弁を有する風呂循環回路の二方弁と浴槽から
の戻り管との間に圧力センサを設けるとともに、風呂循
環回路の二方弁よりも下流に注湯開閉弁、真空破壊弁、
逆止弁を有する注湯回路を接続し、二方弁が閉の状態で
注湯し流量センサの積算部の信号と圧力センサの増分検
出部の信号とから設定水位に対する目標積算流量を算出
する目標積算流量演算部と、その後二方弁が開の状態で
注湯し、流量センサの積算部の信号と目標積算流量と比
較して注湯を停止する湯張り判定部とで構成したことに
より、湯張り動作の大部分の期間で往き管及び戻り管の
両方を使い、かつ水道圧を直接利用して大流量の注湯が
可能となり、設定水位にもとづいた湯張りを行いながら
注湯時間を大幅に短縮できる。

（２）湯張り判定部は積算部の信号が目標積算流量より
わずかに少ない時点で二方弁を閉とし、圧力センサの信
号と設定水位を比較する水位判定部を設けたことによ
り、より正確な湯張り水位を制御できると共に、以後の
水位の低下に対する自動補水時の水位判定も行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における浴槽自動湯張り装置
の構成図、第２図は本発明の一実施例の動作を示す水量
積算信号及び水位信号の時間変化のグラブである。第３
図は従来例の浴槽自動湯張り装置の構成図である。 １……浴槽、４……戻り管、５……圧力センサ、７……
ポンプ、８……往き管、11……二方弁、16……注湯開閉
弁、７……真空破壊弁、18……逆止弁、19……基準水位
検出部、20……増分検出部、21……積算部、22……目標
積算流量演算部、23……湯張り判定部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽から戻り管、ポンプ、往き管の順で浴
   槽に戻る風呂循環回路と、前記風呂循環回路の途中に設
   けられた二方弁と、前記二方弁と前記戻り管の間の前記
   風呂循環回路に接続された圧力センサと、給水口より流
   量センサと注湯開閉弁と真空破壊弁及び逆止弁を有し前
   記風呂循環回路の前記二方弁よりも下流に接続された注
   湯回路と、前記流量センサの積算部と、前記圧力センサ
   の増分検出部と、注湯開始後の初期の期間で前記二方弁
   が閉の状態で注湯し、前記増分検出部の信号と前記積算
   部の信号とで設定水位に対する目標積算流量を算出する
   目標積算流量演算部と、その後二方弁が開の状態で注湯
   し、前記積算部の信号と前記目標積算流量とを比較して
   注湯を停止する湯張り判定部とを備え、前記湯張り判定
   部は、前記積算部の信号が前記目標積算流量よりもわず
   かに少ない時点で前記二方弁を閉状態にし、前記圧力セ
   ンサの信号と設定水位とを比較して注湯を停止する水位
   判定部を有する浴槽自動湯張り装置。