JP3646403B2 - 浴槽湯温検出装置 - Google Patents

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  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、浴槽の湯の温度検出を適切に行う浴槽湯温検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、浴槽内の湯の温度を検出するものとしては、例えば浴槽へ通じる配管内に温度センサを設けてその配管内の湯の温度を検出することによって浴槽内の湯の温度を検出するようにしたものが一般的によく利用されている。このようにわざわざ配管内に設けたのは、入浴者によって温度センサが触れられないようにするためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のものでは以下のような問題点が生じていた。従来のものでは、通常温度センサは実際に浴槽内の湯の温度を直接検出するのではなく、例えば浴槽と連通する配管内の温度を測るため、浴槽内の湯の温度とセンサの位置の温度とがずれて一致しない状態が生じ適切に検出できないという問題が生じていた。
【0004】
例えば、浴槽の位置と温度センサが設けられた配管内の位置とが離れている場合には、浴槽内の温度と配管内の温度とがずれ易くなる。また、温度センサが配置された配管が太陽の光を受ける位置にあるときには、太陽熱により配管内の温度が高くなってしまう傾向がある。また、浴槽の湯を取り出し加熱し浴槽に戻す追焚用の循環回路内に温度センサを配置する場合には、追焚加熱手段の影響で配管内の温度が高くなり易い。特に、熱い湯の中を循環回路を通して追焚加熱する貯湯型のものでは常時循環回路の一部が加熱されているため、高くなる傾向がある。このようにして様々の原因により浴槽の湯の実際の温度と温度センサの検出温度とが一致しないという問題が生じ、適切な風呂の温度制御できないという問題が生じていた。
【0005】
そこで、本発明は上述の問題点に鑑みてなされたものであって、浴槽内の湯の温度を適切に検出する浴槽湯温検出装置、更には適切に検出していない場合には検出異常を判断することができる浴槽湯温検出装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、浴槽の湯を取り出すフロ往路及び浴槽に湯を戻すフロ戻路とからなるフロ循環回路と、前記フロ循環回路に流れる湯を加熱する追焚加熱手段と、前記フロ循環回路内の湯を循環駆動する循環ポンプと、前記循環ポンプを駆動させ前記追焚加熱手段により浴槽の湯の温度を上昇させる追焚制御手段と、前記フロ循環回路上に設けられて前記フロ循環回路内の湯の温度を検出するフロ温度センサとを具備しており、フロの追焚が実行されるときに、その追焚開始時の浴槽湯温を判断する浴槽湯温検出装置であって、前記追焚制御手段による追焚動作中には、前記フロ温度センサによる検出温度を定期的に比較して、新たな検出温度が前回の検出温度よりも低くなったときに、その回数をカウント手段によって加算カウントする温度判別制御手段と、前記カウント手段が所定回数カウントしたときには浴槽の温度検出異常として判別する検出異常判別手段と、を備えており、前記温度判別制御手段は、追焚を開始すべく前記循環ポンプの駆動が開始されてから所定時間が経過したときに前記フロ温度センサによって検出された温度を、追焚開始時の浴槽湯温として判断する一方、それ以降に定期的に検出される温度が先に検出されている温度よりも低いときには、前回の浴槽湯温を誤検出と判断し、新たに検出された温度を追焚開始時の浴槽湯温として更新するように構成されていることを特徴とする。
【0007】
請求項1記載の発明によれば、フロ温度センサがすでに検出していた温度よりも低い温度を検出したときには、温度判別制御手段によってより低い温度に基づいて浴槽の湯の温度を更新して浴槽の湯の温度を判別する。
【0009】
また、請求項1記載の発明によれば、温度判別制御手段によって浴槽の湯の温度を更新した回数をカウント手段がカウントし、更に追い焚き中にもかかわらず適切な温度上昇範囲にないときにはその回数もカウント手段がカウントする。そして、そのカウント回数が所定回数に達すれば、検出異常判別手段が浴槽湯温検出装置の湯温の検出異常と判別する。
【0010】
請求項記載の発明は、前記温度判別制御手段は、前記追焚制御手段による追焚動作中に、前記フロ温度センサによる検出温度を定期的に比較したときに、新たな検出温度が前回の検出温度よりも上昇はしているものの前回の検出温度に対する追焚による温度上昇範囲内にないときにも前記カウント手段によって加算カウントを行う一方、新たな検出温度が前回の検出温度に対する追焚による温度上昇範囲内にあるときには正常状態と判断して、前記カウント手段によりカウントした値をクリアして初期化するように構成されている。
【0011】
請求項記載の発明によれば、温度判別制御手段によって浴槽の湯の温度を更新した回数をカウント手段がカウントし、更に追い焚き中にもかかわらず適切な温度上昇範囲にないときにはその回数もカウント手段がカウントする。そして、そのカウント回数が所定回数に達すれば、検出異常判別手段が浴槽湯温検出装置の湯温の検出異常と判別する。また、フロ温度センサの検出状態が一旦好ましい状態に回復したときにはカウント手段がカウントしていた値をクリアして初期化する。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図1が本発明の浴槽湯温検出装置が適用された給湯器の構成を示したものである。この給湯器は浴槽に湯を提供したり、また浴槽の湯を追焚加熱したりするものである。その概略を説明すると、図1に示すように給湯器1は貯湯型のものであり、給湯器1は、貯湯缶体10と、その下方に配設される燃焼室20と、その上方に配設される排気機構30と、前記燃焼室20に臨むバーナ21等からなる。
【0013】
貯湯缶体10は内部が貯湯されるようになっており、また外部からの熱交換コイル11が内部に通されて、いわゆるセミ貯湯缶体となっている。この熱交換コイル11は風呂追い焚き回路等の一部とされている。また、貯湯缶体10には入水路31と出湯路32が接続され、入水と出湯が行えるようになされている。
【0014】
また貯湯缶体10には内部の貯湯の温度を検出する貯湯温度センサ12が設けられている。また貯湯缶体10自体の温度を検出して、貯湯缶体10が例えば空焚きにより過熱状態になった場合には、運転を停止させるための缶体温度センサ13が設けられている。
【0015】
前記バーナ21は、石油等の噴霧ノズル22、点火器23、送風器24からなる。これらは、例えばリモコン60からの指令に基づき、給湯器の前記貯湯温度センサ12等の各センサ類からの情報を受けて、所定の制御ソフトウェアにより、所定の制御動作をバーナ21やその他の装置各部に対して指令する。
【0016】
また、給湯器1では、市水等が入水され貯湯缶体10に供給するための入水路31が貯湯缶体10に接続され、貯湯缶体10内の湯が使用され減ったときに入水路31により供給される。そして、貯湯缶体10から湯を水栓33に供給したり風呂側に供給したりするための出湯路32が接続されている。入水路31と出湯路32との間には給湯バイパス路34が接続され、この給湯バイパス路34には比例弁35が設けられており、比例弁35により入水路31及び給湯バイパス路34を通して供給される水と出湯路32を通して供給される湯との混合比を調節して適切な温度で風呂側に湯を供給している。風呂側に湯を供給するのが落とし込み路37であり、落とし込み路37は給湯バイパス路34との接続点よりも下流側で出湯路32と接続され、落とし込み電磁弁38が配置されており、その開・閉により落とし込みの実行・停止を切り換えている。
【0017】
風呂側では、浴槽40から貯湯缶体10と熱交換を行う熱交換コイル11への往路41と、熱交換コイル11から浴槽40への戻路42が設けられ、往路41及び戻路42とで追い焚きを行う循環回路43が構成されている。また、往路41と戻路42との間にはフロバイパス路44が配置され、このフロバイパス路44に落とし込み路37が接続されている。フロバイパス路44と往路41との接続点には三方弁45が配置されており、この三方弁45を切り換えることにより、フロ落とし込み時にはフロバイパス路44、三方弁45、往路41を通して、またフロバイパス路44、戻路42を通して浴槽に湯を供給し、追い焚き時にはフロバイパス路44と往路41とを遮断し循環回路43により追い焚きを可能としている。
【0018】
また、フロ循環回路43を構成する往路41上には、浴槽40の水位を検出するための例えば圧力センサでなる水位センサ46、循環回路43に浴槽の湯を循環させるための循環ポンプ47、循環回路43における循環の流れを検出する水流スイッチ48、浴槽の湯の温度を検出するためのフロ温度センサ49を備えている。戻路42上には、戻路に流れる水あるいは湯の温度を検出するための注水温度センサ50を備えている。
【0019】
次に、給湯器1を操作指示するためのリモートコントローラについて説明する。図2は、その外観を示している。このリモートコントローラ60は、例えば浴室に設けられ浴室から操作指示するものである。
【0020】
図2に示すように、リモートコントローラ60には、表示部61、操作部62が設けられ、表示部61には浴槽の湯の温度情報、水位情報等が表示されており、操作部62には運転スイッチ63、自動スイッチ64、あったかスイッチ65等の操作スイッチが設けられている。あったかスイッチ65が追い焚き加熱を行い浴槽の温度を上昇させるスイッチである。
【0021】
次に、この給湯器1を制御しているコントローラ70について説明する。コントローラ70は、例えばリモートコントローラ60の操作に基づいて給湯器1を制御したり、給湯器の動作を制御するものである。コントローラ70の構成を示したのが図3である。図3に示すように、コントローラ70は制御部71と記憶部80とで構成され、コントローラ70にはリモートコントローラ60が接続されていると共に、フロ温度センサ49等の各種センサ、循環ポンプ47等の各種駆動部が接続されている。
【0022】
制御部71は、給湯制御手段72、追焚制御手段73、温度判別制御手段74、検出異常判別手段75、異常処理手段76、カウント手段77、及びその他の制御手段78とからなっている。給湯制御手段72は、水栓33に湯を供給したり、貯湯缶体10側から湯を浴槽40に供給したり、給湯器1の給湯制御全般を制御する手段である。
【0023】
追焚制御手段73は、浴槽40の湯を循環回路43に循環させて追い焚き加熱する動作を制御する手段である。追焚制御手段73は、追い焚きを行う際に、循環ポンプ47の駆動制御したり、検出された浴槽の湯の温度に基づいて必要により実際に何度まで追い焚きを行うかを決定するための手段である。
【0024】
温度判別手段74は、フロ温度センサ49の一連の検出データを基に、浴槽の実際の湯温を的確に判別するための手段である。検出異常判別手段75は、フロ温度センサ49の一連の検出データを基に、温度判別制御手段74が適切に浴槽の湯温を判別し得る状態か否かを判別する手段である。異常処理手段76は検出異常判別手段75が正しく浴槽の湯温を判別できないと判断したときに異常処理として安全動作等を行う手段である。カウント手段77は、回数を加算カウントする手段であって、特に検出異常判別手段75が異常の有無について判別する際に利用される。その他の制御手段78は、上述以外の制御を行う手段であり、各種センサを監視したり、データの伝送制御をしたりする手段である。
【0025】
記憶部80は、浴槽湯温情報記憶手段81及びその他の記憶手段82とからなっている。浴槽湯温情報記憶手段81は、検出された現在の浴槽の湯温の他に、検出の際のフロ温度センサ49の各々のタイミングの検出値を記憶したり、カウント手段77がカウントした値等、種々の情報を記憶している。
【0026】
その他の記憶手段82は、各制御手段の動作を行うプログラムを記憶したり、各種センサの検出値を一時記憶したり、追焚制御の際に決定された追焚温度を一時記憶したり、上述以外の情報を記憶している。
【0027】
次に、本発明の動作について説明する。浴槽の湯温検出動作としては、追焚時の検出動作とそれ以外のときの通常の動作の検出とがある。
【0028】
まず、図4のフローチャートを参照して追焚時の浴槽湯温検出動作について説明する。リモートコントローラ60に設けられたあったかスイッチ65が追い焚きを指示するスイツチであり、入浴者が現在の湯温よりもあつい湯温にしたい場合に操作する。このあったかスイッチ65が操作されると(ステップS1)、このあったかスイッチ65に内蔵されたランプを点灯して(ステップS2)、操作が受け付けらけたことを知らせ、循環ポンプ47をオンして浴槽40の湯を循環回路43に循環させ、熱交換コイル11により加熱する(ステップS3)。
【0029】
そして、循環ポンプ47をオンしてから所定時間(例えば25秒)経過してから(ステップS4)、フロ温度センサ49の検出温度を浴槽の湯の温度として検出する(ステップS5)。このときの検出温度(A0℃)を湯温比較値Acに初期値として記憶する(A0→Ac)。このように、循環ポンプ47をオンしてから所定時間経過してから浴槽の温度を検出するのは、浴槽内の湯の温度とフロ温度センサ49が設けられた循環回路43内の温度が一致しない場合があるため、浴槽40内の湯がフロ温度センサ49に達した後に温度検出を行い、より正確な浴槽の温度を検出するためである。これは利用者が操作したときの浴槽の湯温と異なる温度に基づいて追い焚きを行えば利用者が望む温度に追い焚きできないからである。なお、この湯温比較値Acが検出された浴槽の湯温であり検出動作が進につれ比較更新されるデータである。
【0030】
次に、湯温比較値Acとフロ温度センサ49の検出値とを比較する(ステップS6)。通常追い焚き動作のときには浴槽の湯温は除々に上昇するため、前回検出して湯温比較値として記憶したフロ温度よりも今回フロ温度センサの検出値の方が上昇している。このように通常の追い焚き動作時には、次に湯温比較値Acがリモートコントローラ60の設定温度よりも1℃低い温度よりも更に低い温度か否かを判断する(ステップS7)。更に低い温度であれば、浴槽の湯がかなり低い温度であるための追い焚きと判断して、浴槽の湯温がリモートコントローラ60の設定温度になるまで追い焚き加熱を行い(ステップS8)、追い焚き動作を終了してあったかスイッチ65のランプを消灯すると共に循環ポンプ47も停止する(ステップS12)。
【0031】
ステップS7において、湯温比較値Acがリモートコントローラの設定温度よりも1℃低い温度以上であれば、浴槽の湯温がさめていない状態で追い焚きが指示されたので、熱目の温度が要求されたとして、追い焚き初期の湯温である湯温比較値Acよりも1℃高い温度まで焚き上げ(ステップS9)、追い焚きを終了する(ステップS12)。
【0032】
次にステップS6においてフロ温度センサ49が湯温比較値Acよりも低い温度を検出した場合について説明する。通常追い焚きの際は湯温は除々に上昇するため、追い焚き初期のフロ温度センサ49の検出値である湯温比較値Acとその後のフロ温度センサ49の検出値とを比較するとその後のフロ温度センサ49の検出値の方が高くなるはずである。しかし、実際には追い焚きをしているにもかかわらず、フロ温度センサ49が低い温度を検出する場合がある。
【0033】
このような場合が生じるのは、フロ循環回路43は熱交換コイル11と接続されており、熱交換コイル11は常時加熱されているため、フロ循環回路43内の温度は浴槽の湯の温度よりも高くなり易いという傾向がある。そして、ステップS3、S4においてフロ循環回路43内で湯を循環させて浴槽の湯の温度で均一化しているが、フロ循環回路43の配管長が長く十分に配管内が浴槽の湯温にならず、実際の浴槽の湯温よりも高目の温度をフロ温度センサ49で誤検出してしまうのである。その他の場合としては、循環ポンプ47の能力が低下したり、ゴミカミ等により水流スイッチ48の水流抵抗が生じたり、配管内の腐食、ゴミの付着による水流抵抗の増加による循環水量の低下により、配管内が浴槽の湯温にならない場合がある。更に、配管が露出している場合があり、太陽熱により配管が加熱されている状態では、浴槽の湯温より高めの温度をフロ温度センサ49が検出してしまう場合がある。
【0034】
このように、フロ温度センサ49が浴槽の実際の湯温より高い温度を検出してしまうとその温度を基に追焚温度を決定してしまうと入浴者が意図していた温度よりも高い温度まで追い焚きをしてしまうので望ましくない。そこで、本実施形態ではステップS10及びS11の動作を行っている。すなわち、ステップS6においてフロ温度センサ49が湯温比較値よりも低い温度を検出した場合には、その状態が所定時間(例えば5秒間)続くか否かを判断し(ステップS10)、その状態が続けばそのときのフロ温度センサ49の検出温度A1を湯温比較値(A1→Ac)として更新し(ステップS11)、その更新された湯温比較値に基づいてステップS7〜S9によって追い焚きにより焚き上げる温度を決定し、追い焚き動作を行う。
【0035】
次に、追い焚き以外の場合の浴槽の湯温の検出動作について説明する。風呂の自動運転時には、定期的に例えば15分おきに浴槽の湯温検出を行って、フロの状態を検出している。その動作は、検出のタイミング時間が来ると、図4のステップS3〜S6、S10、S11の動作を一定期間行っている。すなわち、検出タイミングになると循環ポンプ47を25秒間駆動する。そして、その後フロ温度センサ49で検出した値A0を一旦湯温比較値として記憶する(A0→Ac)。そして、その後更に一定期間フロ温度センサ49の検出出力を監視し、湯温比較値Acよりも低い温度(A1)が所定期間(例えば、5秒間)検出されれば、その検出値により湯温比較値Acとして更新し、最終時の湯温比較値Acが浴槽の湯の温度であると判断する。
【0036】
次に、浴槽湯温検出異常のチェック動作について図5のフローチャートを参照して説明する。この図5の動作は、上述の図4等の湯温検出動作とは同時に並行して行われている。
【0037】
まず、循環ポンプ47が駆動してから25秒経過したか否かを判断し(ステップS21)、その時点から湯温検出の際に異常があるか否かのチェック動作を開始する。25秒経過すれば、その時点でのフロ温度センサ49の検出値(B0)をチェック用比較値Bcに記憶する(B0→Bc)(ステップS22)。そして、次に検出タイミングか否かを判断する(ステップS23)。これは例えば定期的に数分毎に検出タイミングとなるようにしている。
【0038】
検出タイミングであればフロ温度センサ49の検出を行い、その検出値(B1)とすでに前回検出したチェック用比較値(Bc)とを比較する(ステップS24、S25)。比較した結果、B1<Bcであれば図4のステップS6において説明した原因等により、温度が低下しているため、チェック用比較値BcをB1として更新する(ステップS26)。そして、湯温検出状態としてはあまり望ましい状態ではないのでカウント手段77によりカウンタ(NG)を加算処理する(ステップS27)。そして、カウンタ(NG)が所定数になったか否かを判断し、達していなければ、ステップS23に戻る(ステップS28)。所定数に達すれば検出異常判別手段75が浴槽湯温検出状態としては望ましい状態ではないと判断し(ステップS29)、異常処理手段76が安全動作を行う(ステップS30)。例えば、追い焚き中であれば追い焚き動作を中止したり、リモートコントローラ60にその旨を報知したりする。
【0039】
ステップS25において、B1>Bcであれば温度は上昇しており、その温度上昇がX℃以上か否かを判断する(ステップS31)。本来上昇すべきX℃未満であれば、好ましい状態でないのでステップS27へ移行してカウント手段77が加算カウントする。正常に上昇していれば検出値B1を浴槽の湯温としてそのチェック用比較値BcをB1で更新する(ステップS32)。また、このとき正常状態にあるので、好ましくない状態としてカウントしてきてカウンタNGをクリアして初期化リセットして(ステップS33)、ステップS23に戻る。
【0040】
なお、循環ポンプの駆動が停止すれば、割込みによりこのルーチンを終了する。
【0041】
このようにしたので、浴槽の湯温の検出と同時にその検出動作が正常か否かの判断も行い得るので、誤検出した場合にはその旨判断でき、誤った湯温情報に基づいて追い焚き等が制御されることもなくなる。
【0042】
なお、上記実施例では貯湯型のタイプの追い焚きのものについて説明したが、ガス等により燃焼加熱して熱交換して追い焚きを行うものに適用してもよいのはもちろんのことである。
【0043】
また、上記実施例では、図4に示す浴槽湯温検出動作と、図5に示す検出異常のチェック動作とは別々の動作としておこなっているが、図4と図5を一つの動作フローとして行うようにしてもよい。また、簡便な検出異常の動作としては、図4のステップS11において更新した回数をカウントしてその回数が所定回数に達したことにより検出異常状態として判別するようにすることもできる。
【0044】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、フロ温度センサがすでに検出していた温度よりも低い温度を検出したときには、温度判別制御手段によってより低い温度に基づいて浴槽の湯の温度を更新して浴槽の湯の温度を判別するようにしたので、浴槽の湯の温度をより適切に検出することができる効果がある。
【0045】
また、請求項1記載の発明によれば、温度判別制御手段によって浴槽の湯の温度を更新した回数をカウント手段がカウントし、更に追い焚き中にもかかわらず適切な温度上昇範囲にないときにはその回数もカウント手段がカウントする。そして、そのカウント回数が所定回数に達すれば、検出異常判別手段が浴槽湯温検出装置の湯温の検出異常と判別するようにしたので、浴槽の湯の温度をより適切に検出することができると共に、その検出の際の状態により検出の確信度もチェックでき、異常状態で検出された湯温を基に制御することがなくなり安全な検出を行い得る効果がある。
【0046】
更に、請求項記載の発明によれば一旦好ましくない状態であってもその後望ましい状態で浴槽の湯温を検出できればカウント手段のカウント値はクリアされるので、不用に検出異常とすることがなく、使用し易い浴槽湯温検出装置を提供することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の浴槽湯温検出装置が適用された一例の説明図である。
【図2】リモートコントローラの説明図である。
【図3】本発明の制御ブロックの説明図である。
【図4】本発明の動作を示すフローチャートである。
【図5】浴槽の湯温検出動作をチェックするためのフローチャートである。
【符号の説明】
1 給湯器
10 貯湯缶体
11 熱交換コイル(追焚加熱手段)
20 燃焼室
38 フロ落とし込み電磁弁
40 浴槽
41 フロ往路
42 フロ戻路
43 循環回路
45 三方弁
47 循環ポンプ
48 水流スイッチ
49 フロ温度センサ
60 リモートコントローラ
70 コントローラ
71 制御部
72 給湯制御手段
73 追焚制御手段
74 温度判別制御手段
75 検出異常判別手段
80 記憶部

Claims (2)

  1. 浴槽の湯を取り出すフロ往路及び浴槽に湯を戻すフロ戻路とからなるフロ循環回路と、前記フロ循環回路に流れる湯を加熱する追焚加熱手段と、前記フロ循環回路内の湯を循環駆動する循環ポンプと、前記循環ポンプを駆動させ前記追焚加熱手段により浴槽の湯の温度を上昇させる追焚制御手段と、前記フロ循環回路上に設けられて前記フロ循環回路内の湯の温度を検出するフロ温度センサとを具備しており、フロの追焚が実行されるときに、その追焚開始時の浴槽湯温を判断する浴槽湯温検出装置であって、
    前記追焚制御手段による追焚動作中には、前記フロ温度センサによる検出温度を定期的に比較して、新たな検出温度が前回の検出温度よりも低くなったときに、その回数をカウント手段によって加算カウントする温度判別制御手段と、
    前記カウント手段が所定回数カウントしたときには浴槽の温度検出異常として判別する検出異常判別手段と、を備えており、
    前記温度判別制御手段は、追焚を開始すべく前記循環ポンプの駆動が開始されてから所定時間が経過したときに前記フロ温度センサによって検出された温度を、追焚開始時の浴槽湯温として判断する一方、それ以降に定期的に検出される温度が先に検出されている温度よりも低いときには、前回の浴槽湯温を誤検出と判断し、新たに検出された温度を追焚開始時の浴槽湯温として更新するように構成されていることを特徴とする浴槽湯温検出装置。
  2. 前記温度判別制御手段は、前記追焚制御手段による追焚動作中に、前記フロ温度センサによる検出温度を定期的に比較したときに、新たな検出温度が前回の検出温度よりも上昇はしているものの前回の検出温度に対する追焚による温度上昇範囲内にないときにも前記カウント手段によって加算カウントを行う一方、新たな検出温度が前回の検出温度に対する追焚による温度上昇範囲内にあるときには正常状態と判断して、前記カウント手段によりカウントした値をクリアして初期化するように構成されている、請求項1に記載の浴槽湯温検出装置。
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