JP3727375B2 - 湯張り機能付給湯装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、湯張りを自動で行う湯張り機能付給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８には、湯張り機能付給湯装置の構造例が模式的に示されている。同図において、器具本体１には給湯熱交換器２が設けられており、給湯熱交換器２の入側には流量センサ４および流量調整手段26を介装した給水管16が接続され、給湯熱交換器２の出側には給湯管17が接続されて給湯通路が形成されている。給湯管17の途中には電磁弁である注湯制御弁５を介設した分岐管21が接続され、この分岐管21の出口側には分岐管21によって導かれた湯水を受けるホッパ７が配設されている。ホッパ７の底部には給湯導入管22の一端が接続され、給湯導入管22の他端は三方弁９を介して戻り管12の途中に接続されている。
【０００３】
戻り管12の一端は浴槽14の側壁に設けられたアダプタ20の循環口に接続され、戻り管12の他端は循環ポンプ８の吸込口側に接続され、循環ポンプ８の吐出口側には風呂熱交換器３を介設した往管13の一端が接続され、往管13の他端は浴槽14のアダプタ20に接続されている。これら往管13と風呂熱交換器３と戻り管12とが追い焚き循環通路を形成している。また、同図に示すように、戻り管12には、流水スイッチ11と、温度検出用のサーミスタ15と、圧力センサ10とが設けられ、循環ポンプ８の吐出口側には流量センサ19が設けられており、また、風呂熱交換器３の入側と戻り管12の途中とを連絡するバイパス管23が設けられ、バイパス管23には電磁弁６が介設されている。
【０００４】
前記三方弁９は、湯張り時には給湯導入管側に切り替えられて給湯導入管22によって導かれた湯水を全て循環ポンプ８に供給し、追い焚き時には追い焚き通路側に切り替えられて戻り管12によって導かれた浴槽14の湯水を全て循環ポンプ８に供給する。
【０００５】
また、図示されていないが、給湯熱交換器２および風呂熱交換器３のそれぞれ下方側にはバーナが設けられ、このバーナの近傍にはバーナに燃料を送り込むガス供給路、燃料の点火を行うイグナイタ電極等、バーナ燃焼を行うに必要な手段が設けられているが、それらは周知であるのでその構成および説明は省略する。
【０００６】
また、制御装置25が設けられており、制御装置25には、通常、リモコンが接続され、このリモコンによって、湯張りや追い焚き等の器具運転の開始等の操作、湯張りの浴槽水位の設定、湯張りや追い焚きや給湯の温度の設定、器具運転情況や給湯設定温度等の表示等を行う。制御装置25は、リモコンからの出力信号や、流量センサ４，19やサーミスタ15等の各種のセンサのセンサ出力に基づいて、バーナ燃焼の制御や、注湯制御弁５および電磁弁６の開閉制御や、三方弁９の切り替え制御等を行い、湯張りや追い焚きや給湯等の器具運転動作の制御を行う。
【０００７】
例えば、リモコンで湯張り開始が指令されると、制御装置25は、注湯制御弁５を開け、流量センサ４が流水を検出すると給湯熱交換器２を加熱するためのバーナ燃焼を行い、給湯熱交換器２で温めた湯をホッパ７に注湯する。また、三方弁９を給湯導入管側に切り替え、ホッパ７に注がれた湯を給湯導入管22を通って循環ポンプ８に供給し、循環ポンプ８を駆動させ、電磁弁６を開け、循環ポンプ８によって、循環ポンプ８の吐出口から風呂熱交換器３を介し往管13を通ってアダプタ20に至る経路と、バイパス管23から戻り管12を通ってアダプタ20に至る経路との２経路でアダプタ20から浴槽14に注湯し、設定水位に湯を張る。
【０００８】
ところで、周知のように、設定水位に自動で湯を張る湯張りの自動制御の手法は従来から様々な手法が提案されている。本出願人は特開平１−２８５７３６号公報に開示されている手法を提案している。この手法は、器具の設置後初めて湯張りを行うとき循環口の位置を検出記憶し、２回目以降の湯張り時には循環口の検出位置を基準点として基準点以降の水量又は水圧に基づいて所望の水位に湯張りを行うものである。循環口の位置検出は、器具の設置後初めて湯張り運転を行うとき、浴槽14に少量の注湯を行った後一旦注湯を停止し、三方弁９を追い焚き側に切り替え循環ポンプ８を駆動させ流水スイッチ11で追い焚き通路の流水の有無を検出するということを繰り返し行い、流水を検出したところを循環口の位置としている。
【０００９】
上記提案の手法によれば、器具の設置時に施行者等が循環口の位置データの入力作業を行う必要がなく、また、浴槽14の残水の有無に拘わらず、所望の設定水位に湯張りを行うことができる。しかしながら、前記の如く、器具の設置後初めて湯張り運転を行うとき、浴槽14に少量の注湯を行い一旦注湯を停止して三方弁９を切り替え循環ポンプ８を駆動させ追い焚き通路の流水の有無を検出するということを繰り返し循環口の位置を検出しているために、器具の設置後初めて湯張りを行うときに多くの時間を要するという問題がある。
【００１０】
そこで、本出願人は、特開平４−３４０７８号公報に開示されている湯張り自動制御の手法を提案した。この手法は、湯張り時の圧力センサ10で検出される水流水圧（動圧）Ｐが、図７に示すように、浴槽14の水位が循環口より下のときにはほぼ一定で、浴槽14の水位が循環口を越えた点Ｓから上昇するという点に着目し、器具の設置後初めて湯張り運転を行うときに注湯を停止することなく圧力センサ10の動圧Ｐを検出し、検出動圧Ｐが上昇を始めた点Ｓを循環口の位置として検出するもので、注湯を停止することなく循環口の位置を検出でき、速やかに湯張りを行うことができる。
【００１１】
ところで、上記提案の手法は下記の理由により循環ポンプ８によって浴槽14に送り出される湯の湯張り流量を定流量制御している。
【００１２】
前記圧力センサ10の検出動圧Ｐは配管抵抗成分と浴槽水位水圧成分とが含まれ、図７に示すように、浴槽14の水位が循環口より下のときには検出動圧Ｐには配管抵抗の大きさのみが示され、浴槽14の水位が循環口を越えているときには検出動圧Ｐには配管抵抗の大きさに浴槽水位水圧の大きさが加算される。
【００１３】
前記配管抵抗の大きさは湯張り流量の変動に伴って変動するものであり、例えば、図６に示すように、循環ポンプ８のポンプ動圧がＡからＢへと減圧し湯張り流量ｑがｑ2 からｑ1 へと減少すると、配管抵抗の大きさはＰ2 からＰ1 へと減圧し、その差分ΔＰ分だけ圧力センサ10の検出動圧Ｐが減圧する。このことから、湯張り流量が変動してしまうと、浴槽水位と検出動圧Ｐとの関係が変動してしまい、正確に設定水位に湯を張ることができない。
【００１４】
そこで、上記提案の湯張り自動制御手法では、正確に湯張りを行うために流量センサ19で流量を検出し、この検出流量つまり湯張り流量を設定した流量に合わせる方向に循環ポンプ８の駆動量を制御し湯張り流量を定流量制御している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の器具にはホッパ７が設けられているために、水道水圧で給湯熱交換器２を通った湯はホッパ７で減圧されて浴槽14への湯張りに多くの時間がかかってしまい、速やかに浴槽14に注湯するためには循環ポンプ８を駆動させなければならなかった。そのため、湯張り時に循環ポンプ８を駆動させ、速やかに湯張りを行うために三方弁９やバイパス管23および電磁弁６が設けられており、配管構造が複雑であるという問題がある。
【００１６】
そこで、本出願人は、ホッパ７を設けず分岐管21と給湯導入管22とを直結して湯張り時に循環ポンプ８を駆動せずに水道水圧で浴槽14に注湯する湯張り機能付給湯装置を提案した。しかしながら、前記圧力センサ10の検出動圧Ｐを利用して器具の設置後初めて湯張り運転を行うとき循環口位置を検出記憶する湯張り自動制御手法を用いると、水道水圧は常に一定ではなく、例えば、トイレ等の他の蛇口が開けられると水道水圧が変動してしまうことから、湯張り流量が変動し、前記の如く圧力センサ10の検出動圧Ｐに含有されている配管抵抗の大きさが湯張り運転毎あるいは湯張り運転中に変動し、浴槽水位と検出動圧Ｐとの関係が変動してしまい、正確に湯張りができないという問題がある。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、構造が簡単で、水道水圧で湯張りを行い水道水圧が変動しても所望の水位に正確に湯張りを行うことができる湯張り機能付給湯装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成されている。
【００１９】
すなわち、本発明は、給湯熱交換器を持った給湯通路と、浴槽側壁にアダプタを介して接続され浴槽湯水を追い焚き循環する循環ポンプ組み込みの追い焚き循環通路と、この追い焚き循環通路と給湯通路を注湯制御弁を介して連通する湯張り用連結通路とを備え、湯張り時には、注湯制御弁を開けて給湯熱交換器で作り出した湯を給湯通路から湯張り用連結通路と追い焚き循環通路を通して水道水圧によって浴槽に落とし込み、設定水位となったときに注湯制御弁を閉じて湯張りを停止する湯張り機能付給湯装置において、湯張りの流量を検出する流量センサと、湯張りの流量を調整する流量調整手段と、湯張り用連結通路を通って浴槽に至る湯の落とし込み通路に設けられて湯張り水流の圧力を検出する圧力センサと、前記流量センサで検出される流量を積算する流量積算部と、流量センサの流量検出信号をフィードバックして流量調整手段を制御し湯張り流量を定流量に制御する定流量制御部と、定流量制御によって浴槽が空の状態から湯を張る初期の基準湯張り時に、圧力センサの圧力検出値と流量積算部の積算流量値とを取り込み、圧力検出値が定常状態から急変する点の圧力および積算流量を追い焚き循環通路の循環口の水位水圧およびその水量として記憶するとともに、浴槽水位が設定水位になったときの水圧および積算流量を設定水位水圧およびその水量として記憶して浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして作成記憶する湯張り特性データ作成記憶部と、湯張りの流量と水流水圧との関係データを配管抵抗補正データとして記憶している補正データ記憶部と、湯張り特性データの作成記憶後、湯張り流量を定流量制御せずに行なう湯張り時に流量センサの流量検出値を取り込んで前記補正データ記憶部の補正データに基づき設定水位水圧を前記湯張り特性データ作成時の定流量に対する流量変動に応じて補正する設定水位水圧補正部と、湯張り特性データの作成記憶後の湯張り時に湯張り特性データに従って湯張りを行い、圧力センサの検出圧力が前記設定水位水圧補正部で補正された設定水位水圧となったとき又は積算流量が設定水位水量となったときに湯張りを停止する湯張り制御部とを有することを特徴として構成されている。
【００２０】
【作用】
上記構成の本発明において、例えば、器具の設置後初めて湯張り運転を行うときに、湯張り特性データ作成記憶部で湯張り特性データの作成記憶を行う。このとき、定流量制御部は、流量センサの検出流量に基づいて検出流量を予め設定された流量に合わせる方向に流量調整手段の駆動量を調整し、湯張りの流量を一定量に維持する。湯張り特性データ作成記憶部は、圧力センサの圧力検出値と、流量検出部が流量センサの検出流量を積算した積算流量とを取り込み、圧力検出値が定常状態から急変し上昇し始めた点の圧力および積算流量を循環口の水位水圧およびその水量として記憶し、また、浴槽水位が設定水位になったときの圧力および積算流量を設定水位水圧およびその水量として記憶して浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして作成記憶する。
【００２２】
湯張り特性データ作成記憶後（２回目以降）の湯張り運転時には、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量での湯張り時に、設定水位補正部が、流量センサの流量検出値を取り込み、また、湯張り特性データ作成記憶部から設定水位水圧を読み出し、補正データに基づき設定水位水圧を流量変動に応じ補正する。湯張り制御部は、圧力センサの圧力を検出し前記設定水位補正部で補正された設定水位水圧を読み出し、圧力検出値が補正された設定水位水圧になったとき、あるいは、流量積算部の積算流量を取り込み湯張り特性データ作成記憶部の設定水位水量を読み出し、積算流量が設定水位水量になったときに、浴槽水位が設定水位に達したとして、注湯制御弁を閉じ湯張り運転を停止する。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明による実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施例の説明において、図８の給湯装置と同一名称部分には同一符号を付しその重複説明は省略する。
【００２４】
説明の都合上、実施例に先立って先ず本発明を説明するための参考例を以下に説明する。参考例の湯張り機能付給湯装置は図８に示す給湯装置と同様な構成を有しているが、図５に示すように、ホッパ７を設けず給湯管１７と戻り管１２とが湯張り用連結通路となる連絡管１８で直接的に接続されており、連絡管１８には同図に示すように注湯制御弁５および圧力センサ１０が設けられ、必要に応じて流量調整手段２６および流量センサ４が設けられる。このように給湯管１７と戻り管１２とが連絡管１８を介して接続されることによって、湯張り時に水道水圧によって給湯熱交換器２で温められた湯を図の矢印の経路を通り浴槽１４に落とし込むことができ、循環ポンプ８を駆動させる必要がなくなり、図８に示される三方弁９やバイパス管２３および電磁弁６を設ける必要がなく、参考例では三方弁９およびバイパス管２３および電磁弁６が設けられていない。
【００２５】
図１には、参考例における給湯制御手段の構成が示されており、定流量制御部２７と、流量積算部２８と、湯張り特性データ作成記憶部３０と、湯張り制御部３１とを有して構成されている。
【００２６】
流量調整手段26はギアモータ付の水量制御弁で構成されており、定流量制御部27の出力信号によって流量調整の可変駆動を行う。定流量制御部27には予め設定流量（例えば20リットル／分）が与えられており、定流量制御部27は流量センサ４の検出流量を湯張り流量として取り込み湯張り流量と設定流量を比較し湯張り流量を設定流量に合わせる方向に流量調整手段26の駆動量を制御し、湯張り流量が湯張り運転時には常に設定流量となるように定流量制御を行う。
【００２７】
流量積算部28は湯張りが開始されたときつまり注湯制御弁５が開けられたときからの流量センサ４の検出流量を積算して積算流量Ｑを算出し、注湯制御弁５が閉じられると積算流量の値をクリアにし、次の湯張り運転に備える。
【００２８】
湯張り特性データ作成記憶部30はメモリを内蔵しており、例えば、器具の設置後初めて湯張り運転を行うときに湯張り特性データを下記の如く作成し記憶する。
【００２９】
まず、定流量制御部27による定流量制御状態での湯張りが開始されてから圧力センサ10の圧力（動圧）検出値Ｐおよび流量積算部28の積算流量Ｑの取り込みを開始する。そして、図７に示すように、圧力検出値Ｐが定常状態から急変し増加傾向に移行したとき、浴槽水位が追い焚き通路の循環口に達したとして、このとき圧力検出値Ｐa を循環口の水位水圧として、積算流量Ｑa を循環口の水位水量として内蔵のメモリに記憶する。
【００３０】
また、浴槽水位が設定水位に達したとき、このときの圧力検出Ｐb を設定水位水圧として、また、積算流量Ｑb を設定水位水量として内蔵のメモリに記憶し、循環口の水位水圧Ｐa およびその水量Ｑa と設定水位水圧Ｐb およびその水量Ｑb とに基づいて、水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして、図７に示すようにグラフデータとして作成したり、又は表データや演算式データとして作成し、内蔵のメモリに記憶する。
【００３１】
湯張り制御部31は、定流量制御部27による定流量制御状態で、湯張り特性データの作成記憶がなされた以降の湯張り運転時に注湯制御弁５を開けて湯張りを開始すると、圧力センサ10の圧力検出値Ｐあるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、また、圧力検出値Ｐを取り込んだときには湯張り特性データ作成記憶部30の設定水位水圧Ｐb を読み出してＰとＰb とを比較し、あるいは積算流量Ｑを取り込んだときには設定水位水量Ｑb を読み出しＱとＱb とを比較し、圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に、あるいは積算流量Ｑが設定水位水量Ｑb に達したとき浴槽水位が設定水位に達したと判断して注湯制御弁５を閉じ湯張りを停止させる。
【００３２】
上記構成の湯張り機能付給湯装置において、その湯張り自動制御動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
まず、ステップ101 で湯張り開始命令が出されると、ステップ102 で湯張り特性データ作成記憶部30のメモリに湯張り特性データが記憶されていないか否かを判断し、記憶されていないときには、ステップ103 で湯張り特性データの作成を開始すると判断し、湯張り特性データ作成記憶部30が特性データの作成に備える。
【００３４】
ステップ104 で、湯張りを開始し、ステップ105 で湯張り特性データ作成記憶部30が、圧力センサ10の圧力検出値Ｐおよび流量積算部28の積算流量Ｑの取り込みを開始する。ステップ106 で、圧力検出値Ｐが定常状態から増加傾向に移行したときの圧力検出値Ｐa を循環口水位水圧として、積算流量Ｑa を循環口水位水量として記憶し、ステップ107 で、浴槽水位が設定水位に達したときの圧力検出値Ｐb を設定水位水圧として、積算流量Ｑb を設定水位水量として記憶する。ステップ108 で、湯張りを停止して、ステップ109 で、前記循環口水位水圧Ｐa およびその水量Ｑa と、設定水位水圧Ｐb およびその水量Ｑb とに基づいて水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データである湯張り特性データを作成記憶し、湯張り特性データ作成記憶動作を終了する。
【００３５】
また、前記ステップ102 で、湯張り特性データ作成記憶後の湯張りであり湯張り特性データが有ると判断されたときには、ステップ110 で、湯張り特性データに基づいて湯張りを行うと判断して、ステップ111 で、湯張りを開始し、ステップ112 で、湯張り制御部31が圧力検出値Ｐ又は積算流量Ｑのどちらか一方の値を取り込む。
【００３６】
ステップ113 で、圧力検出値Ｐを取り込んでいるときには湯張り特性データ作成記憶部30から設定水位水圧Ｐb を読み出しＰとＰb とを比較して、あるいは積算流量Ｑを取り込んでいるときには設定水位水量Ｑb を読み出してＱとＱb とを比較して、ステップ114 で、圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に達したか否か、あるいは積算流量Ｑが設定水位水量Ｑb に達したか否かを判断し、ＰがＰb あるいはＱがＱb に達したときには浴槽水位が設定水位に達したと判断し、ステップ115 で湯張りを停止する。
【００３７】
また、前記ステップ114 で、浴槽水位がまだ設定水位に達していないと判断されたときには、湯張りは継続され、ステップ112 以降の動作を繰り返す。
【００３８】
参考例によれば、ホッパ７が設けられておらず、水道水圧によって湯張りを行うので、湯張り時に循環ポンプ８を駆動させる必要がなく、従来のように循環ポンプ８を駆動させて速やかに湯張りを行うために三方弁９やバイパス管２３や電磁弁６を設ける必要がなくなり、その分、器具の配管構造を簡素化することができる。
【００３９】
また、定流量制御部27が流量センサ４の検出流量をフィードバックして検出流量（湯張り流量）を設定の流量となるように流量調整手段26を制御するので、湯張り運転毎あるいは湯張り運転中に水道水圧が異なっても湯張り流量は設定流量に定流量制御され、湯張り流量が増減すると圧力検出値Ｐに含有される配管抵抗成分の大きさが増減して、その分、圧力検出値Ｐが増減変動するということがなくなり、浴槽水位と圧力検出値Ｐとの関係が変動することがない。このことから、器具設置後初めて湯張り運転を行うときに、湯張り特性データ作成記憶部30が湯張り特性データを作成記憶し、２回目以降の湯張り運転時には湯張り特性データ作成時の定流量と同じ湯張り流量の定流量制御状態で、上記湯張り特性データに基づいて、圧力センサ10の圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に、あるいは積算流量Ｑが設定水位水量Ｑb に達したときに湯張りを停止すれば、正確にしかも簡単に設定水位に湯を張ることができる。
【００４０】
さらに、上記の如く、湯張り特性データに基づいて、圧力センサ10の圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に達したとき湯張りを停止すれば、浴槽14の残水の有無に拘わらず、正確に湯張りを行うことができる。
【００４１】
もちろん、参考例では圧力センサ１０から静圧でなく水流水圧である動圧を検出しているので、注湯を一旦止めて静圧を測定する等の手間を省くことができ、湯張りを速やかに行うことができる。
【００４２】
図３には本発明の実施例における特徴的な構成が示されている。参考例と異なる特徴的なことは、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、湯張りの定流量制御を行わなくても正確に湯張りを行うことことができる構成としたことであり、設定水位水圧補正部３３と、補正値メモリ３５と、補正データ記憶部３４とが設けられていることである。その他の構成は参考例と同様であり、参考例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
【００４３】
補正データ記憶部34には予め配管抵抗補正データが与えられている。配管抵抗補正データは、図６に示すような湯張りの流量と動圧（水流水圧）との関係データで与えられている。
【００４４】
設定水位水圧補正部３３には、湯張り特性データ作成時の設定流量ｑ２と同じ設定流量ｑ２が予め与えられている。設定水位水圧補正部３３は、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、流量センサ４の検出流量ｑを取り込み、検出流量ｑおよび設定流量ｑ２を配管抵抗補正データに照合する。例えば、図６に示すように、検出流量ｑがｑ１とすると、検出流量ｑ１のときの配管抵抗の大きさ分の動圧ＰはＰ１であり、設定流量ｑ２のときの配管抵抗の大きさ分の動圧ＰはＰ２であると検出される。この基準となるＰ２からＰ１を差し引き差分ΔＰを求め、湯張り特性データ作成記憶部３０から設定水位水圧Ｐｂを読み出し、設定水位水圧Ｐｂから上記差分ΔＰを差し引いて補正水圧Ｐｓを算出出力する。上記検出流量ｑの取り込みから補正水圧Ｐｓの算出出力までの工程は湯張り開始から終了まで繰り返し行われ、その度に補正水圧Ｐｓが算出出力される。
【００４５】
補正値メモリ35は上記設定水位水圧補正部33の補正水圧Ｐs を順次記憶する。
【００４６】
湯張り制御部31は、湯張り特性データ作成記憶後の湯張りを行うとき、圧力センサ10の圧力検出値Ｐを取り込み、補正値メモリ35から最新の補正水圧Ｐs を読み出し、上記圧力検出値Ｐと補正水圧Ｐs とを比較してＰがＰs に達したときに、あるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、湯張り特性データ作成記憶部30から湯張り特性データの設定水位水量Ｑb を読み出し、積算流量Ｑと設定水位水量Ｑb とを比較しＱがＱb に達したときに、浴槽水位が設定水位に達したと判断して注湯制御弁５を閉じて湯張りを停止させる。
【００４７】
上記構成の湯張り機能付給湯装置において、その湯張り自動制御の動作を図４のフローチャートに基づき説明する。
【００４８】
本実施例では湯張り特性データの作成記憶動作であるステップ２０３〜ステップ２０９の動作は、参考例での湯張り特性データの作成記憶動作であるステップ１０３〜ステップ１０９の動作と同様であるためその説明は省略する。
【００４９】
湯張り特性データ作成記憶後に、ステップ201 で湯張り開始命令が出されると、ステップ202 で湯張り特性データの有無が確認され、ここでは湯張り特性データ作成記憶後であることからステップ210 に進む。ステップ210 では湯張り特性データに基づき湯張りを行うと判断し、ステップ211 で湯張りを開始する。ステップ212 で、設定水位水圧補正部32が流量センサ４の流量ｑを取り込み、ステップ213 で、補正データ記憶部34の配管抵抗補正データおよび検出流量ｑに基づいて補正水圧Ｐs を算出出力し、補正値メモリ35がそれを記憶する。
【００５０】
ステップ214 では、湯張り制御部31が圧力センサ10の圧力検出値Ｐあるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、ステップ215 で、圧力検出値Ｐを取り込んだときには補正値メモリ35から最新の補正水圧Ｐs を読み出し圧力検出値Ｐと補正水圧Ｐs とを比較し、あるいは積算流量Ｑを取り込んだときには湯張り特性データ作成記憶部34の設定水位水量Ｑb を読み出しＱとＱb とを比較し、ステップ216 で、ＰがＰs に、あるいはＱがＱb に達しているか否かを判断する。ＰがＰs に、あるいはＱがＱb に達したときには浴槽水位が設定水位に達したと判断して、ステップ217 で、湯張りを停止させる。
【００５１】
前記ステップ216 で、設定水位に達していないと判断されたときには、浴槽水位はまだ設定水位に達していないと判断して、ステップ214 以降の動作を繰り返す。
【００５２】
本実施例によれば、湯張り流量の変動に応じて、湯張り特性データの設定水位水圧Ｐｂを補正するので、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時には、湯張り流量の定流量制御を行わずに、参考例同様の効果を奏することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、湯張り特性データの作成を行う湯張り時に、設定水位として１水位だけが設定されたが、設定水位として複数水位を設定してもよく、例えば、湯張り特性データの作成を行う湯張り時に設定水位をＡ，Ｂ，Ｃ・・・・・という如く複数設定したときには、設定水位の低い順に、設定水位Ａのときの圧力検出値ＰＡおよび積算流量ＱＡを設定水位Ａの水圧およびその水量として記憶し、設定水位Ｂのときの圧力検出値ＰＢおよび積算流量ＱＢを設定水位Ｂの水圧およびその水量として記憶するという如く、注湯を停止することなく順次各設定水位毎にその圧力検出値および積算流量を記憶していくようにする。
【００５４】
そして、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、例えば、定流量制御状態で、水位Ｂが設定されたときには、湯張り制御部31は圧力センサ10の圧力検出値Ｐあるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、湯張り特性データ作成記憶部30から設定水位Ｂの水圧ＰB あるいは水量ＱB を読み出して、圧力検出値ＰとＰB 、あるいは積算流量ＱとＱB を比較し、ＰがＰB に、あるいはＱがＱB に達したときに注湯制御弁５を閉じて湯張りを停止する。
【００５５】
また、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量での湯張り流量状態で、水位Ｂが設定されたときには、設定水位水圧補正部33が、流量センサ４の検出流量および補正データ記憶部34の配管抵抗補正データに基づいて、設定水位Ｂの水圧ＰB を補正して補正水圧ＰBSを求め、湯張り制御部31が、上記同様に圧力検出値Ｐと補正水位水圧ＰBSとを比較し、あるいは積算流量Ｑと設定水位Ｂの水量ＱB とを比較し、ＰがＰBSに、あるいはＱがＱB に達したときに注湯制御弁５を閉じて湯張りを停止する。
【００５６】
また、本実施例における湯張り自動制御手段では、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に湯張り流量の定流量制御を行わない例で説明したが、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量に湯張り流量を定流量制御する場合にも適用できる。例えば、湯張り特性データの作成記憶時に湯張り流量を２０リットル／分に定流量制御していたが、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に水道水の水温が上昇し湯張り流量を多くしても所望の温度の湯を張ることが可能であるときには湯張り流量を多くして例えば２５リットル／分に定流量制御し、湯張り流量を変動させた分、本実施例同様に湯張り特性データを補正すれば、本実施例同様に正確に湯張りを行うことができる。
【００５７】
なお、上記実施例において、流量調整手段２６および流量センサ４が給水管１６と連絡管１８との両方に介設されている場合には、連絡管１８に介設されている流量調整手段２６および流量センサ４を用いて湯張り流量の定流量制御を行い、流量調整手段２６および流量センサ４が給水管１６のみに介設されている場合には、給水管１６に介設されている流量調整手段２６および流量センサ４を用いて湯張り流量の定流量制御を行う。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、水道水圧によって浴槽に湯を張る湯張り機能付給湯装置におて、定流量制御部を設けたので、水道水圧が変動しても、定流量制御部が流量センサの検出流量に基づいて流量調整手段の駆動量を制御して湯張り流量を一定にすることができ、例えば器具設置後初めて湯張り運転を行うとき、湯張り流量が減少すると浴槽水位水圧が減圧するという如く湯張り流量のばらつきに伴って浴槽水位水圧がばらつくことがなくなり、定流量制御状態で浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを正確に作成することができる。
【００６０】
さらに、湯張り特性データ作成記憶後に湯張りを行うとき、湯張り流量を検出し検出流量に基づいて湯張り特性データの設定水位水圧を補正する構成としたので、圧力センサの検出圧力が上記補正された設定水位水圧に達したとき、あるいは積算流量が設定水位水量に達したときに湯張りを停止すれば、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量に湯張り流量を定流量制御しても、あるいは湯張り流量を定流量制御せずに湯張りを行った場合においても、正確に設定水位に湯張りを行うことが可能となる。
【００６１】
さらに、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、圧力センサの圧力検出値および湯張り特性データの設定水位水圧に基づいて湯張りを行うときには、浴槽の残水の有無に拘わらず正確に設定水位に湯を張ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を説明するための参考例における湯張り自動制御手段の構成を示すブロック図である。
【図２】 参考例の湯張り運転時の動作を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の実施例の特徴的な構成を示すブロック図である。
【図４】 本実施例の特徴的な湯張り運転時の動作を示すフローチャートである。
【図５】 参考例および実施例の湯張り機能付給湯装置を示す説明図である。
【図６】 湯張り流量の変化に伴う配管抵抗の変化を示す説明図である。
【図７】 浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係を示すグラフである。
【図８】 従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 給湯熱交換器
４ 流量センサ
５ 注湯制御弁
１０ 圧力センサ
１４ 浴槽
１８ 連絡管
２０ アダプタ
２６ 流量調整手段
２７ 定流量制御部
２８ 流量積算部
３０ 湯張り特性データ作成記憶部
３１ 湯張り制御部
３３ 設定水位水圧補正部
３４ 補正データ記憶部
【産業上の利用分野】
本発明は、湯張りを自動で行う湯張り機能付給湯装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８には、湯張り機能付給湯装置の構造例が模式的に示されている。同図において、器具本体１には給湯熱交換器２が設けられており、給湯熱交換器２の入側には流量センサ４および流量調整手段26を介装した給水管16が接続され、給湯熱交換器２の出側には給湯管17が接続されて給湯通路が形成されている。給湯管17の途中には電磁弁である注湯制御弁５を介設した分岐管21が接続され、この分岐管21の出口側には分岐管21によって導かれた湯水を受けるホッパ７が配設されている。ホッパ７の底部には給湯導入管22の一端が接続され、給湯導入管22の他端は三方弁９を介して戻り管12の途中に接続されている。
【０００３】
戻り管12の一端は浴槽14の側壁に設けられたアダプタ20の循環口に接続され、戻り管12の他端は循環ポンプ８の吸込口側に接続され、循環ポンプ８の吐出口側には風呂熱交換器３を介設した往管13の一端が接続され、往管13の他端は浴槽14のアダプタ20に接続されている。これら往管13と風呂熱交換器３と戻り管12とが追い焚き循環通路を形成している。また、同図に示すように、戻り管12には、流水スイッチ11と、温度検出用のサーミスタ15と、圧力センサ10とが設けられ、循環ポンプ８の吐出口側には流量センサ19が設けられており、また、風呂熱交換器３の入側と戻り管12の途中とを連絡するバイパス管23が設けられ、バイパス管23には電磁弁６が介設されている。
【０００４】
前記三方弁９は、湯張り時には給湯導入管側に切り替えられて給湯導入管22によって導かれた湯水を全て循環ポンプ８に供給し、追い焚き時には追い焚き通路側に切り替えられて戻り管12によって導かれた浴槽14の湯水を全て循環ポンプ８に供給する。
【０００５】
また、図示されていないが、給湯熱交換器２および風呂熱交換器３のそれぞれ下方側にはバーナが設けられ、このバーナの近傍にはバーナに燃料を送り込むガス供給路、燃料の点火を行うイグナイタ電極等、バーナ燃焼を行うに必要な手段が設けられているが、それらは周知であるのでその構成および説明は省略する。
【０００６】
また、制御装置25が設けられており、制御装置25には、通常、リモコンが接続され、このリモコンによって、湯張りや追い焚き等の器具運転の開始等の操作、湯張りの浴槽水位の設定、湯張りや追い焚きや給湯の温度の設定、器具運転情況や給湯設定温度等の表示等を行う。制御装置25は、リモコンからの出力信号や、流量センサ４，19やサーミスタ15等の各種のセンサのセンサ出力に基づいて、バーナ燃焼の制御や、注湯制御弁５および電磁弁６の開閉制御や、三方弁９の切り替え制御等を行い、湯張りや追い焚きや給湯等の器具運転動作の制御を行う。
【０００７】
例えば、リモコンで湯張り開始が指令されると、制御装置25は、注湯制御弁５を開け、流量センサ４が流水を検出すると給湯熱交換器２を加熱するためのバーナ燃焼を行い、給湯熱交換器２で温めた湯をホッパ７に注湯する。また、三方弁９を給湯導入管側に切り替え、ホッパ７に注がれた湯を給湯導入管22を通って循環ポンプ８に供給し、循環ポンプ８を駆動させ、電磁弁６を開け、循環ポンプ８によって、循環ポンプ８の吐出口から風呂熱交換器３を介し往管13を通ってアダプタ20に至る経路と、バイパス管23から戻り管12を通ってアダプタ20に至る経路との２経路でアダプタ20から浴槽14に注湯し、設定水位に湯を張る。
【０００８】
ところで、周知のように、設定水位に自動で湯を張る湯張りの自動制御の手法は従来から様々な手法が提案されている。本出願人は特開平１−２８５７３６号公報に開示されている手法を提案している。この手法は、器具の設置後初めて湯張りを行うとき循環口の位置を検出記憶し、２回目以降の湯張り時には循環口の検出位置を基準点として基準点以降の水量又は水圧に基づいて所望の水位に湯張りを行うものである。循環口の位置検出は、器具の設置後初めて湯張り運転を行うとき、浴槽14に少量の注湯を行った後一旦注湯を停止し、三方弁９を追い焚き側に切り替え循環ポンプ８を駆動させ流水スイッチ11で追い焚き通路の流水の有無を検出するということを繰り返し行い、流水を検出したところを循環口の位置としている。
【０００９】
上記提案の手法によれば、器具の設置時に施行者等が循環口の位置データの入力作業を行う必要がなく、また、浴槽14の残水の有無に拘わらず、所望の設定水位に湯張りを行うことができる。しかしながら、前記の如く、器具の設置後初めて湯張り運転を行うとき、浴槽14に少量の注湯を行い一旦注湯を停止して三方弁９を切り替え循環ポンプ８を駆動させ追い焚き通路の流水の有無を検出するということを繰り返し循環口の位置を検出しているために、器具の設置後初めて湯張りを行うときに多くの時間を要するという問題がある。
【００１０】
そこで、本出願人は、特開平４−３４０７８号公報に開示されている湯張り自動制御の手法を提案した。この手法は、湯張り時の圧力センサ10で検出される水流水圧（動圧）Ｐが、図７に示すように、浴槽14の水位が循環口より下のときにはほぼ一定で、浴槽14の水位が循環口を越えた点Ｓから上昇するという点に着目し、器具の設置後初めて湯張り運転を行うときに注湯を停止することなく圧力センサ10の動圧Ｐを検出し、検出動圧Ｐが上昇を始めた点Ｓを循環口の位置として検出するもので、注湯を停止することなく循環口の位置を検出でき、速やかに湯張りを行うことができる。
【００１１】
ところで、上記提案の手法は下記の理由により循環ポンプ８によって浴槽14に送り出される湯の湯張り流量を定流量制御している。
【００１２】
前記圧力センサ10の検出動圧Ｐは配管抵抗成分と浴槽水位水圧成分とが含まれ、図７に示すように、浴槽14の水位が循環口より下のときには検出動圧Ｐには配管抵抗の大きさのみが示され、浴槽14の水位が循環口を越えているときには検出動圧Ｐには配管抵抗の大きさに浴槽水位水圧の大きさが加算される。
【００１３】
前記配管抵抗の大きさは湯張り流量の変動に伴って変動するものであり、例えば、図６に示すように、循環ポンプ８のポンプ動圧がＡからＢへと減圧し湯張り流量ｑがｑ2 からｑ1 へと減少すると、配管抵抗の大きさはＰ2 からＰ1 へと減圧し、その差分ΔＰ分だけ圧力センサ10の検出動圧Ｐが減圧する。このことから、湯張り流量が変動してしまうと、浴槽水位と検出動圧Ｐとの関係が変動してしまい、正確に設定水位に湯を張ることができない。
【００１４】
そこで、上記提案の湯張り自動制御手法では、正確に湯張りを行うために流量センサ19で流量を検出し、この検出流量つまり湯張り流量を設定した流量に合わせる方向に循環ポンプ８の駆動量を制御し湯張り流量を定流量制御している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の器具にはホッパ７が設けられているために、水道水圧で給湯熱交換器２を通った湯はホッパ７で減圧されて浴槽14への湯張りに多くの時間がかかってしまい、速やかに浴槽14に注湯するためには循環ポンプ８を駆動させなければならなかった。そのため、湯張り時に循環ポンプ８を駆動させ、速やかに湯張りを行うために三方弁９やバイパス管23および電磁弁６が設けられており、配管構造が複雑であるという問題がある。
【００１６】
そこで、本出願人は、ホッパ７を設けず分岐管21と給湯導入管22とを直結して湯張り時に循環ポンプ８を駆動せずに水道水圧で浴槽14に注湯する湯張り機能付給湯装置を提案した。しかしながら、前記圧力センサ10の検出動圧Ｐを利用して器具の設置後初めて湯張り運転を行うとき循環口位置を検出記憶する湯張り自動制御手法を用いると、水道水圧は常に一定ではなく、例えば、トイレ等の他の蛇口が開けられると水道水圧が変動してしまうことから、湯張り流量が変動し、前記の如く圧力センサ10の検出動圧Ｐに含有されている配管抵抗の大きさが湯張り運転毎あるいは湯張り運転中に変動し、浴槽水位と検出動圧Ｐとの関係が変動してしまい、正確に湯張りができないという問題がある。
【００１７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、構造が簡単で、水道水圧で湯張りを行い水道水圧が変動しても所望の水位に正確に湯張りを行うことができる湯張り機能付給湯装置を提供することである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のように構成されている。
【００１９】
すなわち、本発明は、給湯熱交換器を持った給湯通路と、浴槽側壁にアダプタを介して接続され浴槽湯水を追い焚き循環する循環ポンプ組み込みの追い焚き循環通路と、この追い焚き循環通路と給湯通路を注湯制御弁を介して連通する湯張り用連結通路とを備え、湯張り時には、注湯制御弁を開けて給湯熱交換器で作り出した湯を給湯通路から湯張り用連結通路と追い焚き循環通路を通して水道水圧によって浴槽に落とし込み、設定水位となったときに注湯制御弁を閉じて湯張りを停止する湯張り機能付給湯装置において、湯張りの流量を検出する流量センサと、湯張りの流量を調整する流量調整手段と、湯張り用連結通路を通って浴槽に至る湯の落とし込み通路に設けられて湯張り水流の圧力を検出する圧力センサと、前記流量センサで検出される流量を積算する流量積算部と、流量センサの流量検出信号をフィードバックして流量調整手段を制御し湯張り流量を定流量に制御する定流量制御部と、定流量制御によって浴槽が空の状態から湯を張る初期の基準湯張り時に、圧力センサの圧力検出値と流量積算部の積算流量値とを取り込み、圧力検出値が定常状態から急変する点の圧力および積算流量を追い焚き循環通路の循環口の水位水圧およびその水量として記憶するとともに、浴槽水位が設定水位になったときの水圧および積算流量を設定水位水圧およびその水量として記憶して浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして作成記憶する湯張り特性データ作成記憶部と、湯張りの流量と水流水圧との関係データを配管抵抗補正データとして記憶している補正データ記憶部と、湯張り特性データの作成記憶後、湯張り流量を定流量制御せずに行なう湯張り時に流量センサの流量検出値を取り込んで前記補正データ記憶部の補正データに基づき設定水位水圧を前記湯張り特性データ作成時の定流量に対する流量変動に応じて補正する設定水位水圧補正部と、湯張り特性データの作成記憶後の湯張り時に湯張り特性データに従って湯張りを行い、圧力センサの検出圧力が前記設定水位水圧補正部で補正された設定水位水圧となったとき又は積算流量が設定水位水量となったときに湯張りを停止する湯張り制御部とを有することを特徴として構成されている。
【００２０】
【作用】
上記構成の本発明において、例えば、器具の設置後初めて湯張り運転を行うときに、湯張り特性データ作成記憶部で湯張り特性データの作成記憶を行う。このとき、定流量制御部は、流量センサの検出流量に基づいて検出流量を予め設定された流量に合わせる方向に流量調整手段の駆動量を調整し、湯張りの流量を一定量に維持する。湯張り特性データ作成記憶部は、圧力センサの圧力検出値と、流量検出部が流量センサの検出流量を積算した積算流量とを取り込み、圧力検出値が定常状態から急変し上昇し始めた点の圧力および積算流量を循環口の水位水圧およびその水量として記憶し、また、浴槽水位が設定水位になったときの圧力および積算流量を設定水位水圧およびその水量として記憶して浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして作成記憶する。
【００２２】
湯張り特性データ作成記憶後（２回目以降）の湯張り運転時には、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量での湯張り時に、設定水位補正部が、流量センサの流量検出値を取り込み、また、湯張り特性データ作成記憶部から設定水位水圧を読み出し、補正データに基づき設定水位水圧を流量変動に応じ補正する。湯張り制御部は、圧力センサの圧力を検出し前記設定水位補正部で補正された設定水位水圧を読み出し、圧力検出値が補正された設定水位水圧になったとき、あるいは、流量積算部の積算流量を取り込み湯張り特性データ作成記憶部の設定水位水量を読み出し、積算流量が設定水位水量になったときに、浴槽水位が設定水位に達したとして、注湯制御弁を閉じ湯張り運転を停止する。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明による実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施例の説明において、図８の給湯装置と同一名称部分には同一符号を付しその重複説明は省略する。
【００２４】
説明の都合上、実施例に先立って先ず本発明を説明するための参考例を以下に説明する。参考例の湯張り機能付給湯装置は図８に示す給湯装置と同様な構成を有しているが、図５に示すように、ホッパ７を設けず給湯管１７と戻り管１２とが湯張り用連結通路となる連絡管１８で直接的に接続されており、連絡管１８には同図に示すように注湯制御弁５および圧力センサ１０が設けられ、必要に応じて流量調整手段２６および流量センサ４が設けられる。このように給湯管１７と戻り管１２とが連絡管１８を介して接続されることによって、湯張り時に水道水圧によって給湯熱交換器２で温められた湯を図の矢印の経路を通り浴槽１４に落とし込むことができ、循環ポンプ８を駆動させる必要がなくなり、図８に示される三方弁９やバイパス管２３および電磁弁６を設ける必要がなく、参考例では三方弁９およびバイパス管２３および電磁弁６が設けられていない。
【００２５】
図１には、参考例における給湯制御手段の構成が示されており、定流量制御部２７と、流量積算部２８と、湯張り特性データ作成記憶部３０と、湯張り制御部３１とを有して構成されている。
【００２６】
流量調整手段26はギアモータ付の水量制御弁で構成されており、定流量制御部27の出力信号によって流量調整の可変駆動を行う。定流量制御部27には予め設定流量（例えば20リットル／分）が与えられており、定流量制御部27は流量センサ４の検出流量を湯張り流量として取り込み湯張り流量と設定流量を比較し湯張り流量を設定流量に合わせる方向に流量調整手段26の駆動量を制御し、湯張り流量が湯張り運転時には常に設定流量となるように定流量制御を行う。
【００２７】
流量積算部28は湯張りが開始されたときつまり注湯制御弁５が開けられたときからの流量センサ４の検出流量を積算して積算流量Ｑを算出し、注湯制御弁５が閉じられると積算流量の値をクリアにし、次の湯張り運転に備える。
【００２８】
湯張り特性データ作成記憶部30はメモリを内蔵しており、例えば、器具の設置後初めて湯張り運転を行うときに湯張り特性データを下記の如く作成し記憶する。
【００２９】
まず、定流量制御部27による定流量制御状態での湯張りが開始されてから圧力センサ10の圧力（動圧）検出値Ｐおよび流量積算部28の積算流量Ｑの取り込みを開始する。そして、図７に示すように、圧力検出値Ｐが定常状態から急変し増加傾向に移行したとき、浴槽水位が追い焚き通路の循環口に達したとして、このとき圧力検出値Ｐa を循環口の水位水圧として、積算流量Ｑa を循環口の水位水量として内蔵のメモリに記憶する。
【００３０】
また、浴槽水位が設定水位に達したとき、このときの圧力検出Ｐb を設定水位水圧として、また、積算流量Ｑb を設定水位水量として内蔵のメモリに記憶し、循環口の水位水圧Ｐa およびその水量Ｑa と設定水位水圧Ｐb およびその水量Ｑb とに基づいて、水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして、図７に示すようにグラフデータとして作成したり、又は表データや演算式データとして作成し、内蔵のメモリに記憶する。
【００３１】
湯張り制御部31は、定流量制御部27による定流量制御状態で、湯張り特性データの作成記憶がなされた以降の湯張り運転時に注湯制御弁５を開けて湯張りを開始すると、圧力センサ10の圧力検出値Ｐあるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、また、圧力検出値Ｐを取り込んだときには湯張り特性データ作成記憶部30の設定水位水圧Ｐb を読み出してＰとＰb とを比較し、あるいは積算流量Ｑを取り込んだときには設定水位水量Ｑb を読み出しＱとＱb とを比較し、圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に、あるいは積算流量Ｑが設定水位水量Ｑb に達したとき浴槽水位が設定水位に達したと判断して注湯制御弁５を閉じ湯張りを停止させる。
【００３２】
上記構成の湯張り機能付給湯装置において、その湯張り自動制御動作を図２のフローチャートに基づいて説明する。
【００３３】
まず、ステップ101 で湯張り開始命令が出されると、ステップ102 で湯張り特性データ作成記憶部30のメモリに湯張り特性データが記憶されていないか否かを判断し、記憶されていないときには、ステップ103 で湯張り特性データの作成を開始すると判断し、湯張り特性データ作成記憶部30が特性データの作成に備える。
【００３４】
ステップ104 で、湯張りを開始し、ステップ105 で湯張り特性データ作成記憶部30が、圧力センサ10の圧力検出値Ｐおよび流量積算部28の積算流量Ｑの取り込みを開始する。ステップ106 で、圧力検出値Ｐが定常状態から増加傾向に移行したときの圧力検出値Ｐa を循環口水位水圧として、積算流量Ｑa を循環口水位水量として記憶し、ステップ107 で、浴槽水位が設定水位に達したときの圧力検出値Ｐb を設定水位水圧として、積算流量Ｑb を設定水位水量として記憶する。ステップ108 で、湯張りを停止して、ステップ109 で、前記循環口水位水圧Ｐa およびその水量Ｑa と、設定水位水圧Ｐb およびその水量Ｑb とに基づいて水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データである湯張り特性データを作成記憶し、湯張り特性データ作成記憶動作を終了する。
【００３５】
また、前記ステップ102 で、湯張り特性データ作成記憶後の湯張りであり湯張り特性データが有ると判断されたときには、ステップ110 で、湯張り特性データに基づいて湯張りを行うと判断して、ステップ111 で、湯張りを開始し、ステップ112 で、湯張り制御部31が圧力検出値Ｐ又は積算流量Ｑのどちらか一方の値を取り込む。
【００３６】
ステップ113 で、圧力検出値Ｐを取り込んでいるときには湯張り特性データ作成記憶部30から設定水位水圧Ｐb を読み出しＰとＰb とを比較して、あるいは積算流量Ｑを取り込んでいるときには設定水位水量Ｑb を読み出してＱとＱb とを比較して、ステップ114 で、圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に達したか否か、あるいは積算流量Ｑが設定水位水量Ｑb に達したか否かを判断し、ＰがＰb あるいはＱがＱb に達したときには浴槽水位が設定水位に達したと判断し、ステップ115 で湯張りを停止する。
【００３７】
また、前記ステップ114 で、浴槽水位がまだ設定水位に達していないと判断されたときには、湯張りは継続され、ステップ112 以降の動作を繰り返す。
【００３８】
参考例によれば、ホッパ７が設けられておらず、水道水圧によって湯張りを行うので、湯張り時に循環ポンプ８を駆動させる必要がなく、従来のように循環ポンプ８を駆動させて速やかに湯張りを行うために三方弁９やバイパス管２３や電磁弁６を設ける必要がなくなり、その分、器具の配管構造を簡素化することができる。
【００３９】
また、定流量制御部27が流量センサ４の検出流量をフィードバックして検出流量（湯張り流量）を設定の流量となるように流量調整手段26を制御するので、湯張り運転毎あるいは湯張り運転中に水道水圧が異なっても湯張り流量は設定流量に定流量制御され、湯張り流量が増減すると圧力検出値Ｐに含有される配管抵抗成分の大きさが増減して、その分、圧力検出値Ｐが増減変動するということがなくなり、浴槽水位と圧力検出値Ｐとの関係が変動することがない。このことから、器具設置後初めて湯張り運転を行うときに、湯張り特性データ作成記憶部30が湯張り特性データを作成記憶し、２回目以降の湯張り運転時には湯張り特性データ作成時の定流量と同じ湯張り流量の定流量制御状態で、上記湯張り特性データに基づいて、圧力センサ10の圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に、あるいは積算流量Ｑが設定水位水量Ｑb に達したときに湯張りを停止すれば、正確にしかも簡単に設定水位に湯を張ることができる。
【００４０】
さらに、上記の如く、湯張り特性データに基づいて、圧力センサ10の圧力検出値Ｐが設定水位水圧Ｐb に達したとき湯張りを停止すれば、浴槽14の残水の有無に拘わらず、正確に湯張りを行うことができる。
【００４１】
もちろん、参考例では圧力センサ１０から静圧でなく水流水圧である動圧を検出しているので、注湯を一旦止めて静圧を測定する等の手間を省くことができ、湯張りを速やかに行うことができる。
【００４２】
図３には本発明の実施例における特徴的な構成が示されている。参考例と異なる特徴的なことは、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、湯張りの定流量制御を行わなくても正確に湯張りを行うことことができる構成としたことであり、設定水位水圧補正部３３と、補正値メモリ３５と、補正データ記憶部３４とが設けられていることである。その他の構成は参考例と同様であり、参考例と同一名称部分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。
【００４３】
補正データ記憶部34には予め配管抵抗補正データが与えられている。配管抵抗補正データは、図６に示すような湯張りの流量と動圧（水流水圧）との関係データで与えられている。
【００４４】
設定水位水圧補正部３３には、湯張り特性データ作成時の設定流量ｑ２と同じ設定流量ｑ２が予め与えられている。設定水位水圧補正部３３は、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、流量センサ４の検出流量ｑを取り込み、検出流量ｑおよび設定流量ｑ２を配管抵抗補正データに照合する。例えば、図６に示すように、検出流量ｑがｑ１とすると、検出流量ｑ１のときの配管抵抗の大きさ分の動圧ＰはＰ１であり、設定流量ｑ２のときの配管抵抗の大きさ分の動圧ＰはＰ２であると検出される。この基準となるＰ２からＰ１を差し引き差分ΔＰを求め、湯張り特性データ作成記憶部３０から設定水位水圧Ｐｂを読み出し、設定水位水圧Ｐｂから上記差分ΔＰを差し引いて補正水圧Ｐｓを算出出力する。上記検出流量ｑの取り込みから補正水圧Ｐｓの算出出力までの工程は湯張り開始から終了まで繰り返し行われ、その度に補正水圧Ｐｓが算出出力される。
【００４５】
補正値メモリ35は上記設定水位水圧補正部33の補正水圧Ｐs を順次記憶する。
【００４６】
湯張り制御部31は、湯張り特性データ作成記憶後の湯張りを行うとき、圧力センサ10の圧力検出値Ｐを取り込み、補正値メモリ35から最新の補正水圧Ｐs を読み出し、上記圧力検出値Ｐと補正水圧Ｐs とを比較してＰがＰs に達したときに、あるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、湯張り特性データ作成記憶部30から湯張り特性データの設定水位水量Ｑb を読み出し、積算流量Ｑと設定水位水量Ｑb とを比較しＱがＱb に達したときに、浴槽水位が設定水位に達したと判断して注湯制御弁５を閉じて湯張りを停止させる。
【００４７】
上記構成の湯張り機能付給湯装置において、その湯張り自動制御の動作を図４のフローチャートに基づき説明する。
【００４８】
本実施例では湯張り特性データの作成記憶動作であるステップ２０３〜ステップ２０９の動作は、参考例での湯張り特性データの作成記憶動作であるステップ１０３〜ステップ１０９の動作と同様であるためその説明は省略する。
【００４９】
湯張り特性データ作成記憶後に、ステップ201 で湯張り開始命令が出されると、ステップ202 で湯張り特性データの有無が確認され、ここでは湯張り特性データ作成記憶後であることからステップ210 に進む。ステップ210 では湯張り特性データに基づき湯張りを行うと判断し、ステップ211 で湯張りを開始する。ステップ212 で、設定水位水圧補正部32が流量センサ４の流量ｑを取り込み、ステップ213 で、補正データ記憶部34の配管抵抗補正データおよび検出流量ｑに基づいて補正水圧Ｐs を算出出力し、補正値メモリ35がそれを記憶する。
【００５０】
ステップ214 では、湯張り制御部31が圧力センサ10の圧力検出値Ｐあるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、ステップ215 で、圧力検出値Ｐを取り込んだときには補正値メモリ35から最新の補正水圧Ｐs を読み出し圧力検出値Ｐと補正水圧Ｐs とを比較し、あるいは積算流量Ｑを取り込んだときには湯張り特性データ作成記憶部34の設定水位水量Ｑb を読み出しＱとＱb とを比較し、ステップ216 で、ＰがＰs に、あるいはＱがＱb に達しているか否かを判断する。ＰがＰs に、あるいはＱがＱb に達したときには浴槽水位が設定水位に達したと判断して、ステップ217 で、湯張りを停止させる。
【００５１】
前記ステップ216 で、設定水位に達していないと判断されたときには、浴槽水位はまだ設定水位に達していないと判断して、ステップ214 以降の動作を繰り返す。
【００５２】
本実施例によれば、湯張り流量の変動に応じて、湯張り特性データの設定水位水圧Ｐｂを補正するので、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時には、湯張り流量の定流量制御を行わずに、参考例同様の効果を奏することができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施例では、湯張り特性データの作成を行う湯張り時に、設定水位として１水位だけが設定されたが、設定水位として複数水位を設定してもよく、例えば、湯張り特性データの作成を行う湯張り時に設定水位をＡ，Ｂ，Ｃ・・・・・という如く複数設定したときには、設定水位の低い順に、設定水位Ａのときの圧力検出値ＰＡおよび積算流量ＱＡを設定水位Ａの水圧およびその水量として記憶し、設定水位Ｂのときの圧力検出値ＰＢおよび積算流量ＱＢを設定水位Ｂの水圧およびその水量として記憶するという如く、注湯を停止することなく順次各設定水位毎にその圧力検出値および積算流量を記憶していくようにする。
【００５４】
そして、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、例えば、定流量制御状態で、水位Ｂが設定されたときには、湯張り制御部31は圧力センサ10の圧力検出値Ｐあるいは流量積算部28の積算流量Ｑを取り込み、湯張り特性データ作成記憶部30から設定水位Ｂの水圧ＰB あるいは水量ＱB を読み出して、圧力検出値ＰとＰB 、あるいは積算流量ＱとＱB を比較し、ＰがＰB に、あるいはＱがＱB に達したときに注湯制御弁５を閉じて湯張りを停止する。
【００５５】
また、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量での湯張り流量状態で、水位Ｂが設定されたときには、設定水位水圧補正部33が、流量センサ４の検出流量および補正データ記憶部34の配管抵抗補正データに基づいて、設定水位Ｂの水圧ＰB を補正して補正水圧ＰBSを求め、湯張り制御部31が、上記同様に圧力検出値Ｐと補正水位水圧ＰBSとを比較し、あるいは積算流量Ｑと設定水位Ｂの水量ＱB とを比較し、ＰがＰBSに、あるいはＱがＱB に達したときに注湯制御弁５を閉じて湯張りを停止する。
【００５６】
また、本実施例における湯張り自動制御手段では、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に湯張り流量の定流量制御を行わない例で説明したが、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量に湯張り流量を定流量制御する場合にも適用できる。例えば、湯張り特性データの作成記憶時に湯張り流量を２０リットル／分に定流量制御していたが、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に水道水の水温が上昇し湯張り流量を多くしても所望の温度の湯を張ることが可能であるときには湯張り流量を多くして例えば２５リットル／分に定流量制御し、湯張り流量を変動させた分、本実施例同様に湯張り特性データを補正すれば、本実施例同様に正確に湯張りを行うことができる。
【００５７】
なお、上記実施例において、流量調整手段２６および流量センサ４が給水管１６と連絡管１８との両方に介設されている場合には、連絡管１８に介設されている流量調整手段２６および流量センサ４を用いて湯張り流量の定流量制御を行い、流量調整手段２６および流量センサ４が給水管１６のみに介設されている場合には、給水管１６に介設されている流量調整手段２６および流量センサ４を用いて湯張り流量の定流量制御を行う。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、水道水圧によって浴槽に湯を張る湯張り機能付給湯装置におて、定流量制御部を設けたので、水道水圧が変動しても、定流量制御部が流量センサの検出流量に基づいて流量調整手段の駆動量を制御して湯張り流量を一定にすることができ、例えば器具設置後初めて湯張り運転を行うとき、湯張り流量が減少すると浴槽水位水圧が減圧するという如く湯張り流量のばらつきに伴って浴槽水位水圧がばらつくことがなくなり、定流量制御状態で浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを正確に作成することができる。
【００６０】
さらに、湯張り特性データ作成記憶後に湯張りを行うとき、湯張り流量を検出し検出流量に基づいて湯張り特性データの設定水位水圧を補正する構成としたので、圧力センサの検出圧力が上記補正された設定水位水圧に達したとき、あるいは積算流量が設定水位水量に達したときに湯張りを停止すれば、湯張り特性データ作成時の定流量と異なる流量に湯張り流量を定流量制御しても、あるいは湯張り流量を定流量制御せずに湯張りを行った場合においても、正確に設定水位に湯張りを行うことが可能となる。
【００６１】
さらに、湯張り特性データ作成記憶後の湯張り時に、圧力センサの圧力検出値および湯張り特性データの設定水位水圧に基づいて湯張りを行うときには、浴槽の残水の有無に拘わらず正確に設定水位に湯を張ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を説明するための参考例における湯張り自動制御手段の構成を示すブロック図である。
【図２】 参考例の湯張り運転時の動作を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の実施例の特徴的な構成を示すブロック図である。
【図４】 本実施例の特徴的な湯張り運転時の動作を示すフローチャートである。
【図５】 参考例および実施例の湯張り機能付給湯装置を示す説明図である。
【図６】 湯張り流量の変化に伴う配管抵抗の変化を示す説明図である。
【図７】 浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係を示すグラフである。
【図８】 従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
２ 給湯熱交換器
４ 流量センサ
５ 注湯制御弁
１０ 圧力センサ
１４ 浴槽
１８ 連絡管
２０ アダプタ
２６ 流量調整手段
２７ 定流量制御部
２８ 流量積算部
３０ 湯張り特性データ作成記憶部
３１ 湯張り制御部
３３ 設定水位水圧補正部
３４ 補正データ記憶部
Claims (1)
- 給湯熱交換器を持った給湯通路と、浴槽側壁にアダプタを介して接続され浴槽湯水を追い焚き循環する循環ポンプ組み込みの追い焚き循環通路と、この追い焚き循環通路と給湯通路を注湯制御弁を介して連通する湯張り用連結通路とを備え、湯張り時には、注湯制御弁を開けて給湯熱交換器で作り出した湯を給湯通路から湯張り用連結通路と追い焚き循環通路を通して水道水圧によって浴槽に落とし込み、設定水位となったときに注湯制御弁を閉じて湯張りを停止する湯張り機能付給湯装置において、湯張りの流量を検出する流量センサと、湯張りの流量を調整する流量調整手段と、湯張り用連結通路を通って浴槽に至る湯の落とし込み通路に設けられて湯張り水流の圧力を検出する圧力センサと、前記流量センサで検出される流量を積算する流量積算部と、流量センサの流量検出信号をフィードバックして流量調整手段を制御し湯張り流量を定流量に制御する定流量制御部と、定流量制御によって浴槽が空の状態から湯を張る初期の基準湯張り時に、圧力センサの圧力検出値と流量積算部の積算流量値とを取り込み、圧力検出値が定常状態から急変する点の圧力および積算流量を追い焚き循環通路の循環口の水位水圧およびその水量として記憶するとともに、浴槽水位が設定水位になったときの水圧および積算流量を設定水位水圧およびその水量として記憶して浴槽水位水圧Ｐと水量Ｑとの関係データを湯張り特性データとして作成記憶する湯張り特性データ作成記憶部と、湯張りの流量と水流水圧との関係データを配管抵抗補正データとして記憶している補正データ記憶部と、湯張り特性データの作成記憶後、湯張り流量を定流量制御せずに行なう湯張り時に流量センサの流量検出値を取り込んで前記補正データ記憶部の補正データに基づき設定水位水圧を前記湯張り特性データ作成時の定流量に対する流量変動に応じて補正する設定水位水圧補正部と、湯張り特性データの作成記憶後の湯張り時に湯張り特性データに従って湯張りを行い、圧力センサの検出圧力が前記設定水位水圧補正部で補正された設定水位水圧となったとき又は積算流量が設定水位水量となったときに湯張りを停止する湯張り制御部とを有する湯張り機能付給湯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06867895A JP3727375B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 湯張り機能付給湯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06867895A JP3727375B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 湯張り機能付給湯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08233371A JPH08233371A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3727375B2 true JP3727375B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=13380627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06867895A Expired - Fee Related JP3727375B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 湯張り機能付給湯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3727375B2 (ja) |
-
1995
- 1995-03-02 JP JP06867895A patent/JP3727375B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08233371A (ja) | 1996-09-13 |
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