JP3754502B2 - Bath kettle with water heater - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス、石油等を燃料とする給湯器付き風呂釜に関し、特に残水量の演算をより正確に行うことができる給湯器付き風呂釜に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の給湯器付き風呂釜では、風呂用のバーナーに風呂用の電磁弁を接続し、給湯用のバーナーに給湯用の電磁弁を接続し、両電磁弁に共通に比例弁を接続して、元ガス電磁弁からのガス量を制御している。このように、比較的能力の大きい比例弁を共通に設けることでコストダウンを図ることができると同時に、比例弁の比例制御を利用して所望の温度の給湯を可能にすることができる。また、比例弁のガバナー機能を利用して一定の圧力のガスを風呂バーナーに供給することもできる。
【0003】
一方、近年においては、給湯器付き風呂釜の多機能化に伴い、設定温度の湯を設定水位まで注湯する自動湯はり機能を持つものが販売されている。このような機能を実現するためには、浴槽に残っている水量を検知した上で残りの水量を演算して注湯する必要がある。その場合、コストアップにつながる圧力センサー等を使用することなく、浴槽の水位、即ち浴槽内の残水量を測定する方法として、風呂バーナーからの追焚を行い残水の温度が所定温度上昇した時の投入熱量を測定し、風呂釜のシステム効率などを参照して演算することが提案されている。
【0004】
かかる演算式は、
残水量(Qz)=(I×Δt)×η/(ΔT×c)
Qz:残水量(リットル) η :システム効率
I :燃焼量(Kcal/h) ΔT:上昇温度(℃)
Δt:追焚時間(h) c :水の比熱(Kcal/リットル・℃)
I×Δt:投入熱量
である。
【0005】
従って、従来の残水量の測定では、一定温度(ΔT)上昇するまでの時間(Δt)を測定するか、或いは一定時間(Δt)の間に上昇する温度(ΔT)を測定するかの何れかの方法で行うことができる。そして、上記演算式にあるシステム効率は、風呂バーナーから投入される熱量に対する湯に供給される熱量の割合であり、通常は75−80%程度であるが、従来は、製品毎に決められた値が工場出荷の時点で制御部のメモリに画一的に記憶されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このシステム効率は様々な要因で変動するという問題がある。
【0007】
図5は、浴槽に所定量の残水がある状態から、追焚運転を行ないながら、湯温の温度上昇毎に残水量を演算した図表である。工場出荷時に画一的に決められたシステム効率の77%を使用して演算すると、演算時の湯温である終了温度によって残水量が異なることが判明した。この理由は必ずしも明確ではないが、風呂用の熱交換器への戻り湯の温度によって、その燃焼効率が異なることが原因の一つと考えられる。尚、図5に示したデータは、所定時間の追焚運転を行い、熱交換器や配管系が十分温まった状態から得たものである。
【0008】
また、追焚の開始温度によっても画一的なシテスム効率を使用して残水量を演算すると同様に残水量が異なることも本発明者は実験により知得している。即ち、両方のデータから経験的に判明したことは、熱交換器に循環される湯温の温度によってシステム効率が異なることと思われる。
【0009】
第二に、熱交換器の経年変化によっても熱交換器自体の効率が変化し、従ってシステム効率も異なる。一般には、使用年数が多くなる程効率が低下することが知られている。
【0010】
第三に、ガス種が同じで比例弁の開度が同じであっても、実際には単位時間当たりの燃焼量Iにばらつきがあることも知られている。かかる燃焼量のばらつきは、例えば、風呂釜が設置される地域や使用される時間帯等に依存することも知られている。
【0011】
従って、上記の如く様々な要因で変化するシステム効率を予め予測、または学習しておくだけでは、時々刻々変化するシステム効率に対応して正確な残水量演算を行なうことは限界がある。
【0012】
そこで、本発明の目的は、システム効率が時々刻々変化する場合でも、その都度システム効率を一旦求め、その効率を利用して残水量の演算を行なうことで、より正確な残水量の演算を行なうことができる給湯器付き風呂釜を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、本発明によれば、風呂熱交換器と、該風呂熱交換器に熱量を投入する風呂用熱量投入手段と、給湯熱交換器と、該給湯熱交換器に熱量を投入する給湯用熱量投入手段とを有し、往き管と戻り管を介して浴槽に接続される給湯器付き風呂釜であって、
前記風呂用熱量投入手段から熱量を投入して該浴槽内の残水の温度を上昇させ、残水の上昇温度とその間の投入熱量及びシステム効率から残水量を演算するに際して、該風呂熱交換器の入水温度と出水温度、循環流量及び投入される熱量から求めたシステム効率を利用して当該残水量演算を行なう制御装置を設けたことを特徴とする給湯器付き風呂釜を提供することにより達成される。
【0014】
即ち、残水量演算を行なう時の風呂熱交換器の入水と出水温度、循環流量、投入熱量からその時の効率を求め、その効率を利用して投入熱量と上昇温度から残水量を求めるようにする。こうすることで、種々の要因により効率が変動しても、演算時の実際の効率を基に演算を行なうことができるので、より正確な残水量を求めることができる。
【0015】
この循環流量は、例えば、風呂釜が設置された後に、前記制御装置は、追焚運転を行なって該風呂熱交換器の入水温度と出水温度、投入される熱量及び所定の効率から前記循環流量を求めることができる。また、該風呂熱交換器と浴槽とを結ぶ循環路内に循環流量を検出する水量センサを設け、前記残水量演算時に該水量センサから検出される循環流量を利用することもできる。
【0016】
上記の目的は、更に本発明によれば、風呂熱交換器と、該風呂熱交換器に熱量を投入する風呂用熱量投入手段と、給湯熱交換器と、該給湯熱交換器に熱量を投入する給湯用熱量投入手段とを有し、往き管と戻り管を介して浴槽に接続される給湯器付き風呂釜であって、
前記風呂用熱量投入手段から熱量を投入して該浴槽内の残水の温度を上昇させ、残水の上昇温度とその間の投入熱量及びシステム効率から残水量を演算するに際して、追焚開始時の該風呂熱交換器の入水温度と出水温度の差を基準にしてそれ以降の該温度差に従ってシステム効率を補正し、該補正されたシステム効率を利用して当該残水量演算を行なう制御装置を設けたことを特徴とする給湯器付き風呂釜を提供することにより達成される。
【0017】
即ち、追焚中に循環する湯温度に応じてダイナミックに変動する効率に対応する為に、熱交換器の入りと出の温度差を監視し、その温度差に従って効率に補正を加えることで、より正確な残水量を求めることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。しかしながら、本発明の技術的範囲はその実施の形態に限定されるものではない。
【0019】
[実施の形態の全体構成]
図1は、本発明の実施の形態の給湯器付き風呂釜の全体構成図である。給湯器付き風呂釜100には、風呂燃焼室1と給湯燃焼室2とが設けられている。それぞれの燃焼室には、風呂熱交換器10と給湯熱交換器20が設けられている。さらに燃焼室には、熱量投入手段としての風呂バーナー11と給湯バーナー21(図1では3口設けられている。)、風呂イグナイター13と給湯イグナイター23、風呂フレームロッド14と給湯フレームロッド24が設けられている。また両燃焼室1、2に対して共通の燃焼ファン30が設けられており、それぞれで燃焼した空気は排気口を通じて排気される。
【0020】
風呂バーナー11、給湯バーナー21へのガスの供給をオン・オフ制御する風呂電磁弁12、給湯電磁弁22が設けられ、それらの電磁弁12、22に対して共通に比例弁31、元ガス電磁弁32が設けられている。これらの電磁弁や比例弁、イグナイター、フレームロッド、燃焼ファン、更に後述する各種センサー等は、電送基板41に搭載されるマイクロコンピュータ等の制御装置により制御される。また、制御装置は浴室や台所のリモコン40に接続され、メモリに記憶されたプログラムに従って操作信号を受信し制御信号を出力する。
【0021】
給湯器側の動作の概略は以下の通りである。まず、給湯栓が開かれると水量センサー25が給水28の流量を感知し、燃焼ファン30によるプリパージの後、給湯イグナイター23の放電と共に元ガス電磁弁32、比例弁31、給湯電磁弁22が開き、所定温度の湯が給湯口29から供給される。給湯温度を設定温度に保つために、入水サーミスタ26、出湯サーミスタ27及び水量センサー25の出力から演算された値に比例弁31の電磁弁駆動電流が制御される。
【0022】
一方、風呂側では、元ガス電磁弁32、比例弁31、風呂電磁弁12を開くことで、風呂バーナー11を燃焼させ、循環ポンプ17により浴槽内(図示せず)の湯を循環させながら追焚運転を行っている。また、自動湯はり運転では、給湯側の燃焼で得られた湯を注湯電磁弁34を開くことで風呂側の循環通路に供給し、設定した温度の設定した量の注湯を浴槽に行い、その後必要に応じて風呂側の燃焼により設定温度まで追焚運転を行っている。尚、18、19は浴槽43までの往管と戻り管であり、浴槽には循環金具44により取り付けられる。
【0023】
また、風呂側の循環回路内には、熱交換器10に入る湯温度を測定する風呂入サーミスタ16とそれから出る湯温度を測定する風呂出力サーミスタ47とが設けられ、また循環流量を測定するための風呂水量センサ48が更に追加される場合もある。
【0024】
図2は、上記の風呂釜の電装基板41上に搭載されるマイクロコンピュータ等からなる制御装置45と各種センサー、駆動弁の関係を示すブロック図である。電装基板41上には、制御装置45の他に記憶装置46としてEEPROM(Electrically Erasable Programable Read Only Memory)等が搭載され、システム効率等の記憶が行われる。
【0025】
[第一の実施の形態例]
上記した給湯器付き風呂釜において、自動湯はり運転がリモコンから指令されると、先ず浴槽43内に循環金具44を越える残水があるかいなかの判定がなされる。この判定は、循環回路内の循環ポンプ17を作動させて風呂水流スイッチ15が残水の循環を感知するか否かにより行なわれる。そして、循環金具44を越える残水を検知すると、本発明の対象である残水量の演算を行なって、設定水量まで注湯を行なうことで、上記の自動湯はり運転を終了する。
【0026】
図3は、残水量の演算を行なう度に行なわれる効率ηを求める方法を説明する図である。従来、循環する湯温度、熱交換器の経年変化及びガス種等により効率ηが変化していた問題点を解決する為に、この実施の形態では、図3に示される通り、比例弁31の開度とガス種から演算により求められる燃焼量I(Kcal/h)、循環流量V及び風呂熱交換器10の入りと出の温度Tin,Tout から効率ηを残水量の演算を行なう毎に演算により求める。図3中の演算式のCは水の比熱である。
【0027】
循環流量Vは、風呂釜が設置された後に行なわれる追焚運転時に、図3中に示した演算式に工場出荷時の効率を利用して求めることができる。設置直後に行なわれる学習運転時にかかる演算を行なうことが好ましい。設置後に上記演算をすることで設置環境に応じた循環流量Vを得ることができる。
【0028】
そして、その後通常運転時の残水量演算工程時には、その循環流量Vを利用して経年変化やガスの成分の変化等に対応した適正な効率ηを求めることができる。循環流量V自体は、循環湯温度、熱交換器の経年変化、ガスの成分等によって殆ど変動しないので、最初に求めた循環流量Vを利用することでほとんど問題はない。
【0029】
図1で示した通り、循環路内に風呂水量センサ48を設ける場合には、残水量の演算時にその都度循環流量Vを求めることができる。その場合は、循環流量V自体もより正確に得ることができる。
【0030】
図4は、上記の風呂水量センサ48を利用しない場合で、風呂釜設置後に循環流量Vを求める場合についての残水量演算のフローチャート図である。先ず準備として、風呂釜を設置した後に工場出荷時の効率を利用して循環流量Vを求めておく(ステップS1)。そして、その後の通常運転時に自動湯はり運転等の残水演算開始になると(ステップS2)、風呂バーナ11の燃焼を開始する(ステップS3)。
【0031】
ここのフローチャートでは、浴槽温度が1度(或いはマイクロコンピュータ内の1デジット)上昇する毎に残水量の演算が行なわれる。浴槽温度が1度(或いは1デジット)上昇すると(ステップS4)、風呂熱交換器10の入りと出の温度Tin, Tout をそれぞれ風呂入サーミスタ16と風呂出サーミスタ47とで検出し、図3中に示した演算式に従ってその時の効率ηを求める(ステップS5)。この時、効率ηが既存値よりも大きく異なる場合には、循環湯温度、経年変化及びガスの成分等ではない他の要因による可能性が高く、その場合には既存の効率ηを利用して残水量演算を行なう(ステップS6,S8)。この他の要因として考えられるのは、例えば入浴中の人体により循環金具44部分が塞がれて、循環流量が演算値Vよりも大きく減った場合等である。どの程度の変化があった場合にその効率の変化を無視するかについては、経験則により適宜設定される。
【0032】
更に、上記の効率ηの演算値が既存値から所定の許容範囲内での変化の場合には、効率ηの演算値が既存値と異なる場合にはその演算値で残水量の演算を行なう(ステップS9)。また、変化がない場合には既存値の効率で残水量の演算を行なう(ステップS8)。
【0033】
浴槽が所定の温度に上昇するまで上記のステップが繰り返され(ステップS10)、その温度に上昇すると残水演算の工程が終了する。
【0034】
上記の残水演算工程には幾つかの変形例が考えられる。第一に、風呂水量センサ48を設けた場合には、循環流量VがステップS5にて効率ηを求める時に風呂水量センサからの検出流量から求められる。従って、ステップS1の工程は省略される。第二に、ステップS4を省略して、単純に浴槽温度が所定温度まで上昇した後に、ステップS5〜S9の残水量演算を行なうこともできる。また、同様にステップS4を省略して、所定時間経過した後にステップS5〜S9の残水量演算を行なうこともできる。
【0035】
第三に、例えば給湯器側の運転により比例弁の開度が変化したりして燃焼量Iがダイナミックに変化した場合でも対応する為に、ステップS4の1デジット上昇の頻度より高い頻度で(短いサンプリング時間で)燃焼量の積分値を求めておくこともできる。その場合、風呂水量センサ48を利用する場合は、それぞれのサンプリング時毎に効率ηを求めてから燃焼量の積分値を求めることができる。
【0036】
[第二の実施の形態例]
図5のデータで説明した通り、残水量演算の為の追焚運転を開始した直後と循環湯温度が上昇してからとでは明らかに効率が変化していることが見受けられる。この様に追焚中に急激に変化する効率をより簡便に求める為に、第二の実施の形態では、追焚開始時の効率を基準にして単純に風呂熱交換器10の入りと出の温度Tin, Tout の差の変化に従って効率を補正していくようにする。
【0037】
具体的には、風呂釜設置時に求めた或いは追焚開始時の風呂水量センサ48から得た循環流量Vを利用して、追焚開始時の効率ηを第一の実施の形態と同様にして求める。これにより、熱交換器の経時変化やガスの成分によるバラツキを吸収することができる。次に、その効率ηを基準にして、残水量演算時の追焚中に変化する風呂熱交換器10の入りと出の湯温度の差(Tout −Tin)を監視する。そして、その湯温度の差が変化すればそれに伴い基準効率ηにそれに対応する補正をかけるようにする。図5に示したデータから明らかな通り、循環湯温度が上昇すると実際の効率は低下している。なぜなら、効率を一定値で演算すると一定値であるはずの残水量が上昇しているからである。従って、湯温度の上昇に伴い風呂熱交換器10の入りと出の温度差は少なくなる。この変化を検出して効率に補正をかけるのである。従って、残水量の演算式は次の通りとなる。
【0038】
残水量(Qz)=(I×Δt)×η×ηa/(ΔT×c)
Qz:残水量(リットル) η :システム効率
I :燃焼量(Kcal/h) ηa:効率補正値
Δt:追焚時間(h) ΔT:上昇温度(℃)
I×Δt:投入熱量 c :水の比熱(Kcal/リットル・℃)
従って、図4で示したフローチャート中のステップS5において、風呂熱交換器10の入りと出の湯温度Tin, Tout から効率補正値ηaを求めるだけで第二の実施の形態を実現することができる。
【0039】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明によれば、残水量演算を行なう時にその都度システム効率を実測値から演算により求めることができる。従って、システム効率ηを変動させる様々な要因に対して一つ一つ対処することなく、全ての要因を含んだ効率に従って残水量の演算を行なうことができる。従って、より正確な残水量の演算を行なうことができ、自動湯はり運転において正確な設定水量への湯はりを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の給湯器付き風呂釜の全体構成図である。
【図2】風呂釜の電装基板上に搭載されるマイクロコンピュータ等からなる制御装置と各種センサー、駆動弁の関係を示すブロック図である。
【図3】残水量の演算を行なう度に行なわれる効率ηを求める方法を説明する図である。
【図4】残水量演算のフローチャート図である。
【図5】浴槽に所定量の残水がある状態から追焚運転を行ないながら、湯温の温度上昇毎に残水量を演算した図表である。
【符号の説明】
10 風呂熱交換器
11 風呂バーナー
16 風呂入サーミスタ
17 循環ポンプ
47 風呂出サーミスタ
48 風呂水量センサ
20 給湯熱交換器
21 給湯バーナー
31 比例弁
43 浴槽
45 制御装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hot water bath with a hot water heater using gas, oil, or the like as a fuel, and more particularly, to a hot water bath with a hot water heater capable of more accurately calculating the amount of remaining water.
[0002]
[Prior art]
In a conventional water heater with a water heater, a solenoid valve for bath is connected to a burner for bath, a solenoid valve for hot water is connected to a burner for hot water, and a proportional valve is connected to both solenoid valves. The amount of gas from the original gas solenoid valve is controlled. Thus, by providing a proportional valve having a relatively large capacity in common, it is possible to reduce the cost, and at the same time, it is possible to supply hot water at a desired temperature using the proportional control of the proportional valve. Further, a gas having a constant pressure can be supplied to the bath burner by using the governor function of the proportional valve.
[0003]
On the other hand, in recent years, along with the multi-functionality of a hot water bath with a water heater, one having an automatic hot water function for pouring hot water at a set temperature to a set water level has been sold. In order to realize such a function, it is necessary to detect the amount of water remaining in the bathtub and calculate the remaining amount of water before pouring. In that case, as a method of measuring the water level of the bathtub, that is, the amount of residual water in the bathtub, without using a pressure sensor or the like that leads to an increase in cost, when the temperature of the residual water rises by a predetermined temperature after the bath burner It has been proposed to calculate the amount of heat input by referring to the system efficiency of the bath.
[0004]
Such an arithmetic expression is
Residual water amount (Qz) = (I × Δt) × η / (ΔT × c)
Qz: amount of remaining water (liter) η: system efficiency I: combustion amount (Kcal / h) ΔT: rising temperature (° C.)
Δt: Remembrance time (h) c: Specific heat of water (Kcal / liter · ° C)
I × Δt: input heat amount.
[0005]
Therefore, in the conventional measurement of the residual water amount, either the time (Δt) until the constant temperature (ΔT) rises or the temperature (ΔT) that rises during the constant time (Δt) is measured. It can be done by the method. The system efficiency in the above equation is the ratio of the amount of heat supplied to the hot water with respect to the amount of heat input from the bath burner, usually about 75-80%, but conventionally determined for each product. The value was uniformly stored in the memory of the control unit at the time of factory shipment.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, there is a problem that the system efficiency varies due to various factors.
[0007]
FIG. 5 is a chart in which the amount of residual water is calculated for each rise in hot water temperature while performing a chasing operation from a state where there is a predetermined amount of residual water in the bathtub. When calculating using 77% of the system efficiency determined uniformly at the time of factory shipment, it has been found that the amount of residual water differs depending on the end temperature, which is the hot water temperature at the time of calculation. Although this reason is not necessarily clear, it is considered that one of the causes is that the combustion efficiency varies depending on the temperature of the hot water returning to the heat exchanger for bath. The data shown in FIG. 5 is obtained from a state in which a chasing operation for a predetermined time is performed and the heat exchanger and the piping system are sufficiently warmed.
[0008]
In addition, the inventor has also known through experiments that the amount of residual water differs depending on the start temperature of the memory as well as the amount of residual water calculated using a uniform system efficiency. That is, what is empirically found from both data seems to be that the system efficiency varies depending on the temperature of the hot water circulated in the heat exchanger.
[0009]
Secondly, the efficiency of the heat exchanger itself changes due to aging of the heat exchanger, and therefore the system efficiency also differs. In general, it is known that the efficiency decreases as the number of years of use increases.
[0010]
Third, it is also known that the combustion amount I per unit time actually varies even when the gas type is the same and the opening degree of the proportional valve is the same. It is also known that the variation in the amount of combustion depends on, for example, the area where the bath tub is installed and the time zone used.
[0011]
Therefore, there is a limit to accurately calculating the remaining water amount corresponding to the system efficiency that changes from moment to moment only by predicting or learning in advance the system efficiency that changes due to various factors as described above.
[0012]
Therefore, even if the system efficiency changes from moment to moment, the object of the present invention is to calculate the remaining water amount more accurately by obtaining the system efficiency once every time and calculating the remaining water amount using the efficiency. The object is to provide a bath with a hot water heater.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above object is to provide a bath heat exchanger, a heat input device for heat for supplying heat to the bath heat exchanger, a hot water supply heat exchanger, and input heat to the hot water heat exchanger. A hot water supply hot water supply means having a hot water supply means connected to a bathtub through a forward pipe and a return pipe,
When the amount of heat is input from the heat amount input means for the bath to raise the temperature of the remaining water in the bathtub, and when calculating the amount of remaining water from the rising temperature of the remaining water, the amount of input heat in between and the system efficiency, the bath heat exchanger Achieved by providing a hot water heater equipped with a control device for calculating the remaining water amount using the system efficiency obtained from the incoming and outgoing temperatures, the circulation flow rate and the amount of heat input Is done.
[0014]
In other words, the efficiency at that time is obtained from the incoming and outgoing temperatures of the bath heat exchanger, the circulation flow rate, and the input heat amount when calculating the residual water amount, and the residual water amount is obtained from the input heat amount and the rising temperature using the efficiency. . By doing so, even if the efficiency fluctuates due to various factors, the calculation can be performed based on the actual efficiency at the time of calculation, so that a more accurate residual water amount can be obtained.
[0015]
For example, after the bath tub has been installed, the control unit performs the reheating operation, and the circulation flow rate is determined based on the incoming and outgoing temperatures of the bath heat exchanger, the amount of heat input, and a predetermined efficiency. Can be requested. Further, a water amount sensor for detecting a circulation flow rate may be provided in a circulation path connecting the bath heat exchanger and the bathtub, and the circulation flow rate detected from the water amount sensor at the time of calculating the remaining water amount may be used.
[0016]
The above object is further achieved in accordance with the present invention, a bath heat exchanger, a heat input means for bath for supplying heat to the bath heat exchanger, a hot water supply heat exchanger, and an input of heat to the hot water heat exchanger. A hot water supply bath with a hot water heater connected to the bathtub via an outward pipe and a return pipe,
When calculating the amount of residual water from the rising temperature of the residual water, the amount of heat input during that time and the system efficiency, the amount of heat is input from the heat input means for the bath to increase the temperature of the residual water in the bathtub. A control device is provided that corrects the system efficiency in accordance with the subsequent temperature difference based on the difference between the incoming water temperature and the outgoing water temperature of the bath heat exchanger and calculates the remaining water amount using the corrected system efficiency. This is achieved by providing a bath with a water heater characterized by the above.
[0017]
In other words, in order to cope with the efficiency that fluctuates dynamically according to the temperature of the hot water circulating during the memorial service, the temperature difference between entering and exiting the heat exchanger is monitored, and the efficiency is corrected according to the temperature difference. A more accurate amount of residual water can be obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the technical scope of the present invention is not limited to the embodiment.
[0019]
[Overall configuration of the embodiment]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a bath with a hot water heater according to an embodiment of the present invention. The bath boiler 100 with a water heater is provided with a bath combustion chamber 1 and a hot water combustion chamber 2. Each combustion chamber is provided with a bath heat exchanger 10 and a hot water supply heat exchanger 20. Further, the combustion chamber is provided with a bath burner 11 and hot water burner 21 (three ports are provided in FIG. 1), a bath igniter 13 and a hot water igniter 23, a bath frame rod 14 and a hot water frame rod 24 as heat input means. It has been. A common combustion fan 30 is provided for both combustion chambers 1 and 2, and the air burned in each is exhausted through an exhaust port.
[0020]
A bath solenoid valve 12 and a hot water solenoid valve 22 for on / off control of gas supply to the bath burner 11 and the hot water supply burner 21 are provided, and the proportional valve 31 and the original gas solenoid are commonly used for the solenoid valves 12 and 22. A valve 32 is provided. These solenoid valves, proportional valves, igniters, frame rods, combustion fans, various sensors described later, and the like are controlled by a control device such as a microcomputer mounted on the power transmission board 41. The control device is connected to a remote controller 40 in the bathroom or kitchen, receives an operation signal according to a program stored in the memory, and outputs a control signal.
[0021]
The outline of the operation on the water heater side is as follows. First, when the hot water tap is opened, the water amount sensor 25 senses the flow rate of the water supply 28, and after the pre-purge by the combustion fan 30, the main gas solenoid valve 32, the proportional valve 31, and the hot water solenoid valve 22 are opened along with the discharge of the hot water igniter 23. Then, hot water of a predetermined temperature is supplied from the hot water supply port 29. In order to keep the hot water supply temperature at the set temperature, the solenoid valve drive current of the proportional valve 31 is controlled to a value calculated from the outputs of the incoming water thermistor 26, the outgoing hot water thermistor 27 and the water amount sensor 25.
[0022]
On the other hand, on the bath side, by opening the original gas solenoid valve 32, the proportional valve 31, and the bath solenoid valve 12, the bath burner 11 is combusted, and the circulation pump 17 adds water while circulating hot water in the bathtub (not shown).焚 Driving. In the automatic hot water operation, hot water obtained by combustion on the hot water supply side is supplied to the circulation passage on the bath side by opening the hot water solenoid valve 34, and a set amount of hot water is poured into the bathtub. After that, if necessary, the memorial operation is performed up to the set temperature by burning on the bath side. Reference numerals 18 and 19 denote an outward pipe and a return pipe up to the bathtub 43, which are attached to the bathtub by a circulation fitting 44.
[0023]
Also, in the circulation circuit on the bath side, a bathing thermistor 16 for measuring the temperature of hot water entering the heat exchanger 10 and a bath output thermistor 47 for measuring the temperature of hot water exiting from the bath are provided, and for measuring the circulation flow rate. The bath water amount sensor 48 may be further added.
[0024]
FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between the control device 45 composed of a microcomputer or the like mounted on the electric board 41 of the bath pot, various sensors, and drive valves. On the electrical board 41, an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) or the like is mounted as a storage device 46 in addition to the control device 45, and storage such as system efficiency is performed.
[0025]
[First embodiment]
In the above-described bath with a water heater, when an automatic hot water operation is instructed from the remote controller, it is first determined whether or not there is residual water in the bathtub 43 beyond the circulation fitting 44. This determination is made based on whether or not the bath water flow switch 15 senses the circulation of the remaining water by operating the circulation pump 17 in the circulation circuit. And when the residual water exceeding the circulation metal fitting 44 is detected, the said residual hot water driving | operation is complete | finished by calculating the residual water amount which is the object of this invention, and pouring to the preset water amount.
[0026]
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for obtaining the efficiency η performed every time the remaining water amount is calculated. In order to solve the problem that the efficiency η has conventionally changed due to the circulating hot water temperature, the secular change of the heat exchanger, the gas type, and the like, in this embodiment, as shown in FIG. The efficiency η is calculated every time the residual water amount is calculated from the combustion amount I (Kcal / h) calculated from the opening and the gas type, the circulation flow rate V, and the temperatures Tin and Tout of the bath heat exchanger 10. Ask for. C in the calculation formula in FIG. 3 is the specific heat of water.
[0027]
The circulation flow rate V can be obtained by using the efficiency at the time of factory shipment in the arithmetic expression shown in FIG. 3 during the memorial operation performed after the bath pot is installed. It is preferable to perform this calculation during a learning operation performed immediately after installation. By performing the above calculation after installation, a circulation flow rate V corresponding to the installation environment can be obtained.
[0028]
Then, at the time of the remaining water amount calculation process in the normal operation, an appropriate efficiency η corresponding to a secular change, a gas component change, and the like can be obtained using the circulating flow rate V. Since the circulation flow rate V itself hardly fluctuates depending on the circulating hot water temperature, the secular change of the heat exchanger, the gas component, etc., there is almost no problem by using the circulation flow rate V obtained first.
[0029]
As shown in FIG. 1, when the bath water amount sensor 48 is provided in the circulation path, the circulation flow rate V can be obtained each time the remaining water amount is calculated. In that case, the circulation flow rate V itself can be obtained more accurately.
[0030]
FIG. 4 is a flowchart of the remaining water amount calculation in the case where the bath water amount sensor 48 is not used and the circulation flow rate V is obtained after the bath pot is installed. First, as a preparation, the circulation flow rate V is obtained using the efficiency at the time of shipment from the factory after the bath pot is installed (step S1). Then, when the remaining water calculation such as automatic hot water operation starts during the subsequent normal operation (step S2), combustion of the bath burner 11 is started (step S3).
[0031]
In this flowchart, the amount of remaining water is calculated every time the bath temperature rises once (or one digit in the microcomputer). When the bath temperature rises by 1 degree (or 1 digit) (step S4), the bathing heat exchanger 10 entrance and exit temperatures Tin and Tout are detected by the bathing thermistor 16 and the bathing thermistor 47, respectively, as shown in FIG. The efficiency η at that time is obtained according to the equation shown in (5). At this time, if the efficiency η is significantly different from the existing value, there is a high possibility that it is due to other factors other than the circulating hot water temperature, aging, and gas components. In that case, the existing efficiency η is used. The remaining water amount is calculated (steps S6 and S8). Another possible cause is when, for example, the circulating metal fitting 44 is blocked by a human body taking a bath and the circulating flow rate is greatly reduced from the calculated value V. The degree of change in which the change in efficiency is ignored is appropriately set based on empirical rules.
[0032]
Further, when the calculated value of efficiency η is within a predetermined allowable range from the existing value, if the calculated value of efficiency η is different from the existing value, the remaining water amount is calculated using the calculated value ( Step S9). If there is no change, the remaining water amount is calculated with the efficiency of the existing value (step S8).
[0033]
The above steps are repeated until the bathtub rises to a predetermined temperature (step S10), and when the temperature rises to that temperature, the remaining water calculation process ends.
[0034]
Several modifications can be considered for the remaining water calculation step. First, when the bath water amount sensor 48 is provided, the circulation flow rate V is obtained from the detected flow rate from the bath water amount sensor when the efficiency η is obtained in step S5. Accordingly, the step S1 is omitted. Second, step S4 can be omitted, and the remaining water amount calculation in steps S5 to S9 can be performed after the bath temperature has simply risen to a predetermined temperature. Similarly, step S4 can be omitted, and the remaining water amount calculation in steps S5 to S9 can be performed after a predetermined time has elapsed.
[0035]
Third, for example, in order to cope with the case where the amount of combustion I changes dynamically due to a change in the opening of the proportional valve due to the operation on the water heater side, for example, the frequency is higher than the frequency of 1 digit increase in step S4 ( It is also possible to obtain an integral value of the combustion amount (with a short sampling time). In that case, when the bath water amount sensor 48 is used, the integral value of the combustion amount can be obtained after obtaining the efficiency η for each sampling time.
[0036]
[Second Embodiment]
As described with reference to the data in FIG. 5, it can be seen that the efficiency is clearly changed immediately after the start of the chasing operation for calculating the remaining water amount and after the circulating hot water temperature rises. In this way, in order to more easily obtain the efficiency that changes rapidly during the memorial service, in the second embodiment, the bath heat exchanger 10 is simply turned on and off based on the efficiency at the start of the memorial service. The efficiency is corrected in accordance with the change in the difference between the temperatures Tin and Tout.
[0037]
Specifically, the efficiency η at the start of the remedy is set to be the same as that of the first embodiment by using the circulation flow rate V obtained when the bath tub is installed or obtained from the bath water amount sensor 48 at the start of the remedy. Ask. As a result, it is possible to absorb variations due to aging of the heat exchanger and gas components. Next, with reference to the efficiency η, the difference (Tout−Tin) between the hot water temperature of the bath heat exchanger 10 and the hot water temperature, which changes during the memory when calculating the remaining water amount, is monitored. If the difference in hot water temperature changes, the corresponding correction is applied to the reference efficiency η. As is clear from the data shown in FIG. 5, the actual efficiency decreases as the circulating hot water temperature rises. This is because if the efficiency is calculated with a constant value, the amount of residual water that should be a constant value increases. Therefore, the temperature difference between entering and exiting the bath heat exchanger 10 decreases as the hot water temperature rises. This change is detected and the efficiency is corrected. Therefore, the calculation formula of the remaining water amount is as follows.
[0038]
Residual water amount (Qz) = (I × Δt) × η × ηa / (ΔT × c)
Qz: Residual water amount (liter) η: System efficiency I: Combustion amount (Kcal / h) ηa: Efficiency correction value Δt: Remembrance time (h) ΔT: Increased temperature (° C.)
I × Δt: Input heat amount c: Specific heat of water (Kcal / liter · ° C)
Therefore, in step S5 in the flowchart shown in FIG. 4, the second embodiment can be realized only by obtaining the efficiency correction value ηa from the hot and cold hot water temperatures Tin and Tout of the bath heat exchanger 10. .
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the system efficiency can be obtained from the actual measurement value every time the remaining water amount is calculated. Therefore, the residual water amount can be calculated according to the efficiency including all the factors without dealing with various factors that cause the system efficiency η to vary. Therefore, more accurate calculation of the remaining water amount can be performed, and hot water filling to an accurate set water amount can be realized in the automatic hot water beam operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a bath with a hot water heater according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing the relationship between a control device composed of a microcomputer or the like mounted on an electric board of a bath pot, various sensors, and a drive valve.
FIG. 3 is a diagram for explaining a method for obtaining efficiency η each time a residual water amount is calculated.
FIG. 4 is a flowchart of residual water amount calculation.
FIG. 5 is a chart in which the amount of remaining water is calculated for each rise in hot water temperature while performing a chasing operation from a state where there is a predetermined amount of remaining water in the bathtub.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bath heat exchanger 11 Bath burner 16 Bath thermistor 17 Circulation pump 47 Bath exit thermistor 48 Bath water quantity sensor 20 Hot water heat exchanger 21 Hot water burner 31 Proportional valve 43 Bath 45 Control device

Claims (1)

風呂熱交換器と、該風呂熱交換器に熱量を投入する風呂用熱量投入手段と、給湯熱交換器と、該給湯熱交換器に熱量を投入する給湯用熱量投入手段とを有し、往き管と戻り管を介して浴槽に接続される給湯器付き風呂釜であって、
風呂釜が設置された後に、追焚運転を行なって該風呂熱交換器の入水温度と出水温度、投入される熱量及び工場出荷時の初期システム効率から前記追焚運転における循環流量を求め、更に、前記風呂用熱量投入手段から熱量を投入して該浴槽内の残水の温度を上昇させ、残水の上昇温度とその間の投入熱量及びシステム効率から残水量を演算するに際して、該風呂熱交換器の入水温度と出水温度、前記求めた循環流量、及び投入される熱量から求めた新たなシステム効率を利用して当該残水量演算を行なう制御装置を設けたことを特徴とする給湯器付き風呂釜。
A bath heat exchanger, a bath heat amount input means for supplying heat to the bath heat exchanger, a hot water supply heat exchanger, and a hot water supply heat input device for supplying heat to the hot water heat exchanger. A bath with a water heater connected to the bathtub via a pipe and a return pipe,
After the bath has been installed, a memorial operation is performed to determine the circulation flow rate in the memorial operation from the incoming and outgoing temperatures of the bath heat exchanger, the amount of heat input, and the initial system efficiency at the time of shipment from the factory. , The amount of heat from the bath heat amount input means is increased to increase the temperature of the remaining water in the bathtub, and the bath heat exchange is performed when calculating the amount of remaining water from the rising temperature of the remaining water, the amount of input heat in between and the system efficiency. A bath with a hot water heater provided with a control device for calculating the remaining water amount using the new system efficiency obtained from the incoming and outgoing temperatures of the water heater, the obtained circulation flow rate, and the amount of heat input Kettle.
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