JP3189080B2 - 給湯流量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、浴槽への給湯（湯張
り）と浴槽以外の水栓等への給湯（一般給湯）とを並行
しておこなえる給湯装置における給湯流量の制御に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の給湯装置は、浴槽への湯張りと
水栓等への一般給湯とを単一の給湯系統から行うの一般
的である。そのため、湯張りと一般給湯とが同時に行わ
れると、その設置条件に応じて、一般給湯の流量が極端
に低下したり、或いは、湯張りの流量が低下したりす
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来の給
湯装置では、湯張りと一般給湯が同時に行われると、そ
の少なくとも一方の流量が顕かに低下する。そして、一
般給湯の流量が極端に低下するケースでは、台所やシャ
ワー等の水栓の使い勝手が悪くなるという問題が生ず
る。又、湯張りの流量が極端に低下するケースでは、特
に、浴槽水位が出湯口より低い時には、風呂配管中のエ
アーパージ（空気抜き）に不足をきたし、ポンプの循環
不良や水位の誤検知を招来するという問題が生ずる。

【０００４】従って本発明は、上記事情を考慮してなさ
れたもので、その目的は、給湯装置において、湯張りと
を一般給湯とを同時使用しても、一般給湯の使い勝手が
悪くなったり、風呂配管のエアパージ不足を招来したり
することがないように、給湯流量を調節することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、浴槽への湯張
りと一般給湯とを共通の給湯系統から行う給湯装置にお
ける給湯流量の制御装置であって、湯張りと一般給湯と
の同時使用を検出する同時使用検出手段と、上記同時使
用が検出されているときの湯張り流量を、同時使用が検
出されていないときのそれよりも少なく制御する湯張り
流量制御手段と、浴槽の水位が、浴槽の出湯口の高さに
相当する基準水位に達したか否かを判断する水位判断手
段とを備えることを特徴とする給湯流量制御装置を提供
する。この装置において、上記湯張り流量制御手段は、
浴槽水位が前記基準水位に達していない時（つまり、湯
張りの際のエアパージを必要とする時）には、湯張り流
量の目標流量を、エアパージの不足が生じない範囲内の
所定値に設定する。

【０００６】

【作用】上記制御装置によれば、湯張りと一般給湯との
同時使用時には、湯張り流量が絞られるため、一般給湯
の流量低下が防止される。ここで、浴槽水位が低くてエ
アパージが必要なときには、エアパージ不足が生じない
程度に比較的軽く湯張り流量が絞られる。そのため、湯
張りの際のエアパージ不足も防止される。

【０００７】望ましくは、浴槽水位が十分に高くて湯張
りにおけるエアパージが不要なときには、湯張り流量を
出来るだけ大きく絞る。これにより、一般給湯の流量低
下が最小限に抑えられる。

【０００８】又、浴槽水位がエアパージが必要な程度に
低い場合に、一般給湯を同時使用するとエアパージ不足
が生じる程度まで湯張り流量が低下してしまう場合に
は、一般給湯が終了するまで、湯張りを一時中断するこ
とが望ましい。これにより、一般給湯の流量低下防止
と、湯張りのエアパージ不足発生防止とが両立できる。

【０００９】

【実施例】以下、図面により本発明の一実施例について
説明する。

【００１０】図２は、本発明の一実施例に従う給湯装置
の全体的な配管構成を示す。

【００１１】図２において、給湯装置１は、台所や風呂
等の水栓への一般給湯と、風呂の浴槽３への湯張りとを
行うための給湯系統１００と、浴槽３に張られた湯水を
循環加熱するための風呂沸し系統３００と、この２つの
系統１００、３００をリモートコントローラ５からの制
御情報や各系統内部からの状態情報に基づき制御する制
御装置６００と、を備えている。

【００１２】給湯系統１００は、２つの給湯バーナ１０
１と、これら給湯バーナ１０１に空気を送り込む吸気フ
ァン１０３と、給湯バーナ１０１に燃料ガスを供給する
給湯バーナ用給ガス管１０５と、給湯バーナ１０１から
の熱で水を加熱する給湯熱交換器１０７と、給湯熱交換
器１０７へ給水する給水配管１０９と、給湯熱交換器１
０７からの給湯する給湯配管１１１とを備える。

【００１３】ここで、給湯配管１１１はその先端部にお
いて、図示しない一般給湯配管と連結するための過圧逃
し弁付水抜栓１１３と接続すると共に、その手前におい
て、浴槽への湯張りを行うための湯張り配管２００の始
端と連結している。

【００１４】給水配管１０９には、給水流量を測る給水
量センサ１１５及び給水温度を測る給水温度センサ１１
７が設けられている。

【００１５】風呂沸し系統３００は、風呂バーナ３０１
と、風呂バーナ３０１に空気を送り込む吸気ファン３０
３と、風呂バーナ３０１に燃料ガスを供給する風呂バー
ナ用給ガス管３０５と、風呂バーナ３０１からの熱で浴
槽３からの循環湯水を加熱する風呂熱交換器３０７と、
浴槽３に接続するためのペア配管４０１に連結されて、
浴槽３と風呂熱交換器３０７との間に湯水循環路を形成
する循環湯水配管３０９とを備える。

【００１６】ここで、循環湯水配管３０９の風呂熱交換
器３０７よりも上流側の適宜箇所に、湯水循環流を作る
ための循環ポンプ３１５が結合されている。また、循環
湯水配管３０９の循環ポンプ３１５よりも上流側の適宜
箇所には、浴槽３からの湯水温度を測るサーミスタ３１
３と、浴槽３の水位を測る水位センサ３１７とが設けら
れている。尚、水位センサ３１７は例えば水圧を検出す
る圧力センサである。

【００１７】更に、循環湯水配管３０９の循環ポンプ３
１５出口から風呂熱交換器３０７入口に至る区間には、
湯張り配管２００の終端が接続されている。従って、湯
張りの際には、湯張り配管２００を通じて、給湯配管１
１１から循環湯水配管３０９へ湯が送られて、ペア配管
４０１を通じて浴槽３へ給湯される。

【００１８】湯張り配管２００には、給湯配管１１１と
の分岐部に備え付けられた、一般給湯温度並びに湯張り
温度を測る給湯サーミスタ２３３と、湯張り水量を測る
風呂水量センサ２３５と、湯張り水量を調節する水量バ
ルブ２３７と、湯張りのオン／オフを行う電磁弁（湯張
り弁）２３９と、風呂湯水の給湯配管への流入を防ぐ逆
止弁２４１、２４３とが設けられている。

【００１９】制御装置６００は、リモートコントローラ
５及び上述した各種センサからの情報に基づいて、給湯
系統１００及び風呂沸し系統３００の燃焼制御及び湯水
流量制御を行うものである。このうち、本発明に関連す
る制御は、湯張りと一般給湯が同時使用されている時
に、風呂水量バルブ２３７及び湯張り弁２３９を制御し
て行う湯張り流量の調節である。

【００２０】リモートコントローラ５は、給湯装置１に
対するユーザの命令を入力する各種スイッチを備える。
そのうち、本発明に関連するスイッチとして、湯張りの
開始を命じる湯張りスイッチ５０１、及び湯張りの目標
水位を設定するための水位設定スイッチ５０３、５０５
がある。

【００２１】次に、この制御装置６００によって行われ
る、湯張りと一般給湯との同時使用の際の湯張り流量制
御について説明する。

【００２２】図１は、この制御を行うための制御装置６
００の機能を示す。

【００２３】図１において、湯張りスイッチ入力判定部
６０１は、リモートコントローラ５の湯張りスイッチ５
０１から湯張り開始命令を受けて、その旨を湯張り弁制
御部６０３に通知する。

【００２４】湯張り流量検出部６０９は、湯張り配管２
００中の風呂水量センサ２３５から湯張り流量信号を受
けて、湯張り流量Ｑｆを流量比較部６０７、他使用検知
部６１３及び分配比率制御部６１５に送る。

【００２５】基準流量記憶部６０５は、所定の基準流量
Ｑ0（例えば、８〔リットル／分〕）を記憶している。
この基準流量Ｑ0は、浴槽３の水位が浴槽３の出湯口よ
り低い状態において風呂配管（循環湯水配管３０９及び
接続用ペア配管４０１）からのエアパージを確実に行う
ことが可能な最低の湯張り流量を意味する。（尚、浴槽
３の水位が高く浴槽出湯口が完全に水没している状態で
は、エアパージはもはや不要である。）流量比較部６０
７は、上記湯張り流量Ｑfと上記基準流量Ｑ0とを比較
し、Ｑｆ＜Ｑ0であるとき（即ち、湯張り流量Ｑfが少な
過ぎてエアパージ不足の発生が懸念されるとき）、その
旨を湯張り弁制御部６０３に通知する。

【００２６】給水流量検出部６１１は、給水量センサ１
１５からの給水流量信号を受けて、給湯系統１００への
給湯流量Ｑを他使用検知部６１３に通知する。

【００２７】他使用検知部６１３は、湯張りの最中に他
の一般給湯が同時使用されている（この状態を「他使
用」という）か否かを検知するためのもので、上記湯張
り流量Ｑｆと上記給水流量Ｑとを比較し、Ｑ−Ｑｆ＞２
〔リットル／分〕であるときは他使用と判断して湯張り
弁制御部６０３と分配比率制御部６１５とに通知する。
又、他使用検知部６１３は、Ｑ−Ｑｆ＞２〔リットル／
分〕を検知した後、Ｑ−Ｑｆ＜１．６〔リットル／分〕
を検知した時点で、他使用終了と判断し、これも湯張り
弁制御部６０３と分配比率制御部６１５とに通知する。

【００２８】現在水位検出部６１９は、水位センサ３１
７から水位信号を受けて、浴槽３の現在水位Ｈを基準水
位判定部６２１及び設定水位到達判定部６２５に出力す
る。

【００２９】風呂アダプタ対応水位記憶部６１７は、浴
槽３の出湯口と吸湯口とが設けられた風呂アダプタ３１
１の上端部高さに相当する基準水位Ｈ0 を記憶してい
る。この基準水位Ｈ0は、これよりも浴槽の水位Ｈが低
ければ湯張り時にエアパージが必要であり、高ければエ
アパージが不要であることを意味する。

【００３０】基準水位判定部６２１は、上記基準水位Ｈ
0と上記現在水位Ｈとを比較して、比較結果を湯張り弁
制御部６０３と湯張り弁制御部６０３と分配比率制御部
６１５に通知する。

【００３１】設定水位出力部６２３は、リモートコント
ローラ５の水位設定スイッチ５０３、５０５から湯張り
の目標水位の設定信号を受け、設定水位Ｈｓを設定水位
到達判定部６２５に出力する。

【００３２】設定水位到達判定部６２５は、上記現在水
位Ｈと上記設定水位Ｈｓとを比較して現在水位Ｈが設定
水位Ｈｓに到達したか否かを判定し、この判定結果を湯
張り弁制御部６０３に通知する。

【００３３】湯張り弁制御部６０３は、湯張り弁２３９
の制御のための情報処理を行ない、湯張り弁駆動回路６
２７を通じて湯張り弁２３９を開閉駆動する。その際、
湯張りスイッチ入力判定部６０１から通知を受けてから
設定水位到達判定部６２５から通知を受けるまでの間
は、原則として湯張り弁２３９を開いて湯張りを実行さ
せる。しかし、この湯張りの最中に、他使用検知部６１
３から一般給湯の同時使用を通知されると共に基準水位
到達判定部６２１から現在水位Ｈが基準水位Ｈ0より低
いことが通知され、かつ流量比較部６０７からエアパー
ジ不足の懸念を通知されると、例外として、湯張り弁２
３９を閉じて湯張りを中断させる。

【００３４】分配比率制御部６１５は、湯張り配管２０
０中の風呂水量バルブ２３７の開度を、湯張り流量検出
部６０９からの湯張り流量Ｑfに基づいてフィードバッ
ク制御するための情報処理を行い、風呂水量バルブ駆動
回路６２９を通じて風呂水量バルブ２３７を開度を調節
する。その際、他使用検知部６１３から他使用の旨の通
知を受けていなときは、湯張り流量Ｑｆの目標値として
通常値２０〔リットル／分〕を設定する。一方、他使用
の通知を受けているときは、更に基準水位到達判定部６
２１からの通知を参照する。そして、現在水位Ｈが基準
水位Ｈ0より低ければ、湯張り流量の目標値を基準流量
８〔リットル／分〕より若干高い値１０〔リットル／
分〕に設定し、現在水位Ｈが基準水位Ｈ0より高けれ
ば、一般給湯に支障を与えない十分低い流量６〔リット
ル／分〕に、湯張り流量の目標値を設定する。

【００３５】次に、上記の機能構成による湯張り制御の
流れを図３のフローチャートを参照しながら説明する。

【００３６】湯張りスイッチ５０１からの湯張り開始指
令が入力されると（ステップ７０１）、湯張り弁２３９
が開かれ（ステップ７０３）、同時に給湯系統１００の
燃焼が開始されて湯張りが開始される。

【００３７】湯張りの最中に、他の一般給湯の同時使用
の有無が判断され（ステップ７０５）、他使用がなけれ
ば、湯張り流量が通常値２０〔リットル／分〕となるよ
うに風呂水量バルブ２３７が制御される（ステップ７２
５）。

【００３８】一方、湯張りの最中に他使用が検知される
と、次に、現在水位Ｈ＞基準水位Ｈ0であるか否かがチ
ェックされる（ステップ７０７）。この結果、現在水位
Ｈが基準水位Ｈ0を超えている場合は、エアパージの必
要がないため、湯張り流量は充分少ない値６〔リットル
／分〕に制御される（ステップ７２３）。これにより、
一般給湯に十分な量の流量が供給される。

【００３９】又、上記ステップ７０７のチェックの結
果、現在水位Ｈが基準水位Ｈ0に達してない時は、湯張
りにおいてエアパージが必要なため、エアパージ不足が
生じない範囲でのほぼ最低の流量１０〔リットル／分〕
に湯張り流量が制御される（ステップ７０９）。これに
より、湯張りにおいてはエアパージが良好に行われつ
つ、一般給湯には出来るだけ多くの流量が供給される。

【００４０】上記ステップ７０９の後、湯張り流量Ｑf
＜基準流量Ｑ0（Ｑ0＝８〔リットル／分〕）のチェック
が行われる（ステップ７１１）。この結果、湯張り流量
Ｑfが基準流量Ｑ0を超えていれば、上記ステップ７０９
で制御目標とした湯張り流量１０〔リットル／分〕が実
際に流れていることを意味するため、そのままの流量制
御を維持する。

【００４１】一方、上記ステップ７１１の結果、湯張り
流量Ｑfが基準流量Ｑ0に達してない場合は、上記目標流
量１０〔リットル／分〕が実際には維持できず、エアパ
ージ不足が生じる可能性を意味しているので、湯張り弁
２３９を閉じて湯張りを一時中断する（ステップ７１
３）。これにより、一般給湯の流量低下が防止されると
共に、エアパージ不足を伴った無理な湯張りも防止され
る。この後、一般給湯の同時使用が終了すれば（ステッ
プ７１５）、再び湯張り弁７１７が開かれて、湯張りが
再開される（ステップ７１７）。

【００４２】以上の処理の後、制御はステップ７１９に
進み、現在水位Ｈ＞設定水位Ｈsのチェックが行われ
る。その結果、現在水位Ｈが設定水位Ｈsに達してなけ
れば、上述したステップ７０５に戻り、同様の湯張り流
量制御が繰り返される。一方、現在水位Ｈが設定水位Ｈ
sに達すると、湯張り弁２３９を閉じる（ステップ７２
１）。以上で、湯張りが完了する。

【００４３】以上のようにして、本実施例では、湯張り
と一般給湯とが同時使用された場合は、一般給湯を優先
させて、一般給湯に出来るだけ支障を与えないように湯
張り流量を絞るようにしている。しかも、湯張りの際の
エアパージが必要となる湯張り初期においては、エアパ
ージ不足が生じる程度まで湯張り流量を絞らなければ一
般給湯に支障を与える場合には、湯張りを一時中断して
一般給湯が終わるまで待機するようにしている。このよ
うな制御により、一般給湯の流量が極端に低下するとい
う問題を解決すると共に、湯張りの際のエアパージ不足
に起因するポンプの循環不良や水位の誤検知も無くすこ
とが出来る。

【００４４】なお、上記内容はあくまで本発明の一実施
例に係るものであって、本発明が上記内容にのみ限定さ
れることを意味するものではない。例えば、図２に示し
たものとは異なる構成の給湯装置にも本発明を適応する
ことができる。又、上記実施例ではリモートコントロー
ラからの指令で湯張りを開始する場合を例に説明した
が、自動風呂モードを有する給湯装置において、風呂水
位が下がったときに自動的に浴槽への湯補給を行う場合
にも、本発明を適用することが出来る。更に、上述した
種々の具体的値、例えば２０〔リットル／分〕、１０
〔リットル／分〕、８〔リットル／分〕、６〔リットル
／分〕、２〔リットル／分〕、１．６〔リットル／
分〕、等に本発明は限定されるものではない。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、湯
張りと一般給湯との同時使用時には、一般給湯を優先さ
せて、湯張り流量を絞るようにしたので、一般給湯の流
量低下を少なくすることが可能である。

【００４６】又、湯張りの際のエアパージが必要となる
湯張り初期においては、湯張り流量を絞る程度をエアパ
ージ不足が生じないように軽度にした場合には、エアパ
ージ不足が生じないので、エアパージ不足に起因するポ
ンプ循環不足や水位の誤検知の問題も解消できる。

【００４７】更に、湯張り初期において、エアパージ不
足が生じる程度まで湯張り流量が低下するときには、湯
張りを一時中断するようにした場合には、上記の効果が
一層確実に保証される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例にかかる給湯装置の制御装置
の機能を示すブロック図。

【図２】同実施例が適用される給湯装置の全体的配管構
成を示した図。

【図３】図１に示した制御装置の制御動作を示すフロー
チャート。

【符号の説明】

１ 給湯装置 ３ 浴槽 １００ 給湯系統 １０９ 給水配管 １１１ 給湯配管 １１５ 給水量センサ ２００ 湯張り配管 ２３７ 風呂水量バルブ ２３９ 湯張り弁 ３００ 風呂沸し系統 ３１７ 水位センサ ５００ リモートコントローラ ５０１ 湯張りスイッチ ５０３、５０５ 水位設定器 ６００ 制御装置 ６０３ 湯張り弁制御部 ６０７ 流量比較部 ６０９ 湯張り流量検出部 ６１３ 他使用検知部 ６１５ 分配比率制御部 ６２１ 基準水位到達判定部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 久志 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (72)発明者 高木 健 兵庫県神戸市東灘区魚崎浜町43番１号 日本ユプロ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−197847（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽への湯張りと一般給湯とを共通の給
   湯系統から行う給湯装置における給湯流量の制御装置に
   おいて、 前記湯張りと前記一般給湯との同時使用を検出する同時
   使用検出手段と、 前記同時使用が検出されているときの湯張り流量を、前
   記同時使用が検出されていないときのそれよりも少なく
   制御する湯張り流量制御手段と、 前記浴槽の水位が、浴槽の出湯口の高さに相当する基準
   水位に達したか否かを判断する水位判断手段とを備え、 前記湯張り流量制御手段が、前記浴槽水位が前記基準水
   位に達していない時には、前記湯張り流量を少なく制御
   する場合の目標流量を、湯張りの際のエアパージの不足
   が生じない範囲内の所定値に設定することを特徴とする
   給湯流量制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記湯張り流量制御手段が、前記浴槽水位が前記基準水
   位を超えている時には、前記湯張り流量を少なく制御す
   る場合の目標流量を、前記所定値より一層少ない第２の
   所定値に設定することを特徴とする給湯流量制御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記浴槽水位が前記基準水位に達していない時におい
   て、前記湯張り流量が前記エアパージ不足の生じる基準
   流量以下であることを検出する湯張り流量不足検出手段
   と、 前記湯張り流量不足検出手段の出力に応答して、前記一
   般給湯の終了まで前記湯張りを中断する湯張り中断手段
   と、を更に有することを特徴とする給湯流量制御装置。
4. 【請求項４】 浴槽への湯張りと一般給湯とを共通の給
   湯系統から行う給湯装置における給湯流量の制御装置に
   おいて、 前記湯張りと前記一般給湯との同時使用を検出する同時
   使用検出手段と、 前記同時使用が検出されているときの湯張り流量を、前
   記同時使用が検出されていないときのそれよりも少なく
   制御する湯張り流量制御手段と、 前記浴槽の水位が、浴槽の出湯口の高さに相当する基準
   水位に達したか否かを判断する水位判断手段とを備え、 前記湯張り流量制御手段が、前記浴槽水位が前記基準水
   位を超えている時には、前記湯張り流量を少なく制御す
   る場合の目標流量を、一般給湯に実質的支障を与えない
   ような十分に少ない所定値に設定することを特徴とする
   給湯流量制御装置。