JP3810112B2 - 自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置 - Google Patents
自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂の自動湯張り機能を備えた自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
給湯源の給湯熱交換器で作り出した湯を湯張り注湯用の管路に送り込み、この管路を介して浴槽内に落とし込んで自動湯張り等の注湯を行う、自動湯張り器具としての湯張り機能付給湯器が広く採用されている。
【０００３】
図７には、この種の湯張り機能付給湯器の配管システムの一例が示されている。同図において、風呂バーナ６の上側に追い焚き熱交換器７が設けられ、その追い焚き熱交換器７の入口側には管路17の一端側が接続され、管路17の他端側は循環ポンプ18の吐出側に接続されている。この管路17には通水の温度を検出するサーミスタ等の風呂温度センサ９が設けられている。
【０００４】
循環ポンプ18の吸込側には戻り管15が接続されており、戻り管15の戻り口側（入口側）は浴槽１の側壁に循環金具２を介して接続されている。この戻り管15には通水を検知してオン信号を出力する流水検出センサとしての追い焚き流水スイッチ16が設けられている。追い焚き熱交換器７の出口側には往管20の入口側が接続されており、往管20の出口側は循環金具２を介して浴槽側壁に接続されている。この湯張り機能付給湯器においては、往管20、追い焚き熱交換器７、管路17、戻り管15を有して追い焚き循環路14が形成されており、戻り管15の入口側が追い焚き循環路14の循環口と成している。
【０００５】
なお、図７では、配管システムが分かり易いように、往管20の出口側を戻り管15の戻り口側よりも上側に示したが、その逆でも良い。実際には、例えば、図４に示すように、往管20の出口側と戻り管15の戻り口側とは、ほぼ同じ高さとなるように、循環金具２に取り付け配設されているものが多い。
【０００６】
図７に示すように、給湯バーナ４の上側には給湯源としての給湯熱交換器５が設けられ、この給湯熱交換器５の入口側には給水管11が接続され、この給水管11は水道等の水供給源に接続されており、この給水管11にはメインの流量センサ10が介設されている。給湯熱交換器５の出口側には給湯管12が接続されており、この給湯管12は台所等の所望の給湯場所に導かれている。
【０００７】
前記給湯管12には湯張り用管21が分岐されており、この湯張り用管21には、注湯制御弁としての注湯電磁弁24と、浴槽１への注湯流量を検出する流量検出センサ19と、浴槽水位を検出する水位検出センサとしての圧力センサ13とが設けられている。なお、同図に示す給湯器においては、湯張り用管21と追い焚き循環路14が、給湯源としての給湯熱交換器５の湯を浴槽１に落とし込む（注湯用の）管路として機能するようになっている。
【０００８】
また、図中、33はガス管、42は入水温度センサ、43は出湯温度センサをそれぞれ示している。
【０００９】
この湯張り機能付給湯器の給湯運転と、追い焚き運転と、注湯湯張り運転とは制御装置34によって行われており、この制御装置34にはリモコン35が接続されている。このリモコン35の水位設定ボタン等により、設定水位を指定して湯張りを行うことにより、指定した設定水位の湯張りが可能となっている。
【００１０】
この種の湯張り機能付給湯器では、リモコン35により湯張りの設定水位と設定温度を指定し、リモコン35の自動運転スイッチがオンされると、注湯電磁弁24が開けられ、給水管11から水が給湯熱交換器５に入り込む。この給水管11の通水をメインの流量センサ10が検出することにより給湯バーナ４が燃焼し、この燃焼火力でもって給湯熱交換器５を通る水が熱せられて湯になり、この湯は湯張り用管21を通って追い焚き循環路14内に入り、さらにこの追い焚き循環路14の戻り管15と往管20を通して浴槽１内に注湯される。
【００１１】
通常、給湯熱交換器５からの湯の落とし込みは予め与えられた所定の水量ずつ断続的に行われ、この断続の湯の落とし込みが終了する毎に、循環ポンプ18が短時間だけ起動され、追い焚き流水スイッチ16の信号により、浴槽１の水位が循環金具の高さ位置に達したか否かが判断される。追い焚き流水スイッチ16からオン信号が加えられたときに、浴槽水位が循環金具２に達したものと判断され、次に、指定された設定水位の水量が一気に落とし込まれて指定した設定水位の湯張りが終了する。
【００１２】
この注湯湯張り動作を的確に行うために、この種の自動湯張り器具の制御装置34には、自動注湯動作の制御を行う自動注湯制御装置が設けられており、図10に示すように、自動注湯制御装置８は、注湯量演算部26と動作制御部27とを有して構成されている。
【００１３】
動作制御部27は、湯張りの条件データを作製記憶する動作を行う湯張りのシーケンスプログラムをもち、このシーケンスプログラムに従い、記憶モードの湯張りの動作を制御する。また、動作制御部27は、前記記憶モードの動作によって作製記憶された湯張りの条件データを用いて、実際の湯張りを行うシーケンスプログラムも内蔵しており、このシーケンスプログラムに従い、実際に湯張りを行う実行モードでの湯張り動作を制御する。
【００１４】
注湯量演算部26は、圧力センサ13によって検出される浴槽１の検出水位に基づいて、湯張りの注湯量を演算により求めるものであり、循環ポンプ18を駆動したときに追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れが検出された後、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位から指定された設定水位までの注湯量を演算し、この演算結果を動作制御部27に加える。
【００１５】
図11には、前記シーケンスプログラムに従って行われる記憶モードおよび、実行モードでの湯張り動作がフローチャートにより示されている。以下、このフローチャートに基づいて、図７に示したようなシステム構成を有する従来の湯張り機能付き給湯器の自動湯張り動作を説明する。まず、記憶モードでの動作時に、ステップ101 で、リモコン35等に設けられている自動スイッチをオンとすると、ステップ102 で、図６に示す如く、最初にａリットルの呼び水が浴槽１に落とし込まれ、次に、ステップ103 で、循環ポンプ18を短時間駆動させたときに、ステップ104 で、追い焚き流水スイッチ16がオフとなることを確認する。
【００１６】
次に、ステップ105 で、図６に示す単位水量のｂリットルの湯水が断続的に落とし込まれていき、この単位水量の湯水が落とし込まれる毎に、ステップ106 で、循環ポンプ18の短時間の駆動が行われて、ステップ107 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるか否かが判断され、浴槽水位が戻り管15の循環口を越えた水位に達して、追い焚き循環路14の湯水循環の検知が行われたときには、ステップ108 で、このときの水位を圧力の値Ｐａとして、圧力センサ13により検出する。
【００１７】
次に、ステップ109 で、図６の水量ｃリットルの湯水の給湯が行われ、ステップ110 で、このときの水位を圧力の値Ｐｂとして圧力センサ13により検出する。そして、ステッップ111 で、前記ｃリットルを圧力差Ｐｂ−Ｐａの値で割ることにより、浴槽１の開口面積Ｓを計算によって求める。なお、前記ステップ101 からステップ111 までの動作により作製された湯張りの条件データは動作制御部27に記憶される。
【００１８】
次に、ステップ112 で、このときの水位が、リモコン35等により予め指定された設定水位に達したか否かを判断し、ステップ113 およびステップ114 の動作により、浴槽水位が設定水位に達するまで注湯を行い、設定水位に達したときには、ステップ115 に進む。そして、ステップ115 で、注湯電磁弁24が閉じられている状態で循環ポンプ18を駆動させ、ステップ116 で、予めリモコン35等により指定された設定温度に風呂温度が達すると判断されるまで、ステップ117 による追い焚き動作を行い、風呂温度が設定温度なったときにはステップ118 で沸き上げブザーを鳴らす。
【００１９】
この追い焚き動作は、循環ポンプ18が起動されることにより、追い焚き循環路14を通して浴槽湯水が循環したときに、この循環湯水を追い焚き流水スイッチ16が検出して、風呂バーナ６の燃焼が行われ、この燃焼火力でもって追い焚き熱交換器７を通る湯水を加熱して浴槽１の湯を追い焚きすることにより行われる。風呂温度センサ９により、循環湯水の温度が風呂の設定温度に達したことが検知されたときに、循環ポンプ18が停止されて追い焚き動作は終了となる。
【００２０】
一方、実行モードでの動作は、記憶モードの動作時に動作制御部27に記憶した条件データに基づいて、以下のようにして行われる。まず、実行モードでの動作時に、ステップ119 で、自動スイッチをオンとすると、ステップ120 で、循環ポンプ16が短時間だけ駆動され、ステップ121 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるかどうかが判断される。そして、追い焚き流水スイッチ16がオフのときには、ステップ122 で、循環口、すなわち、戻り管15の取り付け位置の下まで（例えば図６のａ＋３ｂリットルの湯水）の注湯を行い、次に、ステップ123 で、循環ポンプ18を短時間だけ駆動させて、このとき、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるか否かを判断する。そして、追い焚き流水スイッチ16がオフのときにはステップ125 に進む。
【００２１】
また、ステップ124 および、前記ステップ121 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなることが確認されたときには、浴槽水位が循環口よりも上側まで達していると判断されるため、ステップ129 により、追い焚き動作が行われる。
【００２２】
ステップ125 では、循環口の上まで注湯が行われ、ステップ126 で、循環ポンプ18を短時間駆動したときに、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるまで注湯を繰り返し行う。そして、ステップ127 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなることが確認されたときには、ステップ128 で、圧力センサ13による圧力検出（浴槽水位の検出）が行われる。
【００２３】
次に、ステップ112 で、このときの浴槽水位、すなわち、ステップ128 での検出水位が前記設定水位未満か否かが判断され、設定水位未満のときには、前記検出水位から指定された設定水位までの注湯量を、注湯量演算部26により、例えば前記開口面積Ｓ×（設定水位−検出水位）の演算によって求めて、求めた注湯量の注湯を行う。そして、以下、ステップ114 からステップ118 まで、記憶モードでの動作時と同様の動作により行い、風呂温度が設定温度となるようにする。
【００２４】
この追い焚き運転の終了時から所定の時間（例えば４時間）にかけて保温モードに移り、この保温モードでは、例えば30分等の時間間隔で追い焚き循環ポンプ18を起動して浴槽湯水を追い焚き循環路14を通して循環し、このとき風呂温度センサ９で検出される浴槽湯水の温度が風呂設定温度に対し、所定の温度を越えて低下していたときには、風呂バーナ６を燃焼して浴槽湯水の温度を設定温度に高める等の動作を行って浴槽湯水の保温を行う。
【００２５】
この保温動作において、水位保持機能を備えたものにあっては、保温モードの期間中、常に圧力センサ13の水位検出信号によって浴槽湯水を監視し、水位保持動作を行う。例えば、図12に示すように、ステップ301 で、圧力センサ13により浴槽１の水位検出を行い、ステップ302 で、浴槽１の検出水位が設定水位から許容範囲（ΔＨ）を越えて低下したか否かを判断する。そして、浴槽水位が設定水位よりもΔＨを越えて低下したときには、ステップ303 で、注湯量演算部26によって、前記湯張りの条件データに基づき、設定水位までの不足分の水量を演算により求め、ステップ304 で、この演算水量を注湯電磁弁24を開けて給湯熱交換器５側の湯を注湯（足し湯）し、浴槽水位を設定水位に保持する。なお、この動作は、ステップ305 で、浴槽水位が設定水位に達したことが確認されるまで行われる。
【００２６】
図８には、湯張り機能付給湯器の別の配管システム例が示されている。同図に示すものは、図７に示した湯張り機能付給湯器における追い焚き循環路14の代わりに、注湯管路36を設けて構成したものであり、この種の給湯器においては、給湯熱交換器５で作り出した湯を、湯張り用管21、注湯管路36を介して浴槽１に落とし込むようになっており、湯張り用管21と注湯管路36とが前記注湯用の管路と成している。注湯管路36には圧力センサ13が設けられている。
【００２７】
この種の給湯器においては、追い焚き熱交換器７が設けられていないために、浴槽１内の湯の追い焚きは行われず、圧力センサ13によって検出される検出水位から設定水位までの注湯量が制御装置34内の注湯量演算部26（図８には図示せず）によって演算されて、給湯熱交換器５からの湯の差し湯が注湯管路36を通って浴槽１内に行われ、注湯が行われる。また、この種の給湯器においても、水位保持機能を備えたものにあっては、図７に示したタイプの給湯器と同様に、図12に示したような水位保持動作が行われる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示した湯張り機能付給湯器において、例えば、実行モードでの自動湯張り動作が行われて、図１１のステップ１２６での循環ポンプ１８の駆動により、ステップ１２７で、追い焚き流水スイッチ１６による流水検知が確認されたときに、循環ポンプ１８を切る寸前に浴槽１内の湯水が使われることがある。そして、このことにより、追い焚き循環路１４の浴槽１への循環口が露出して、戻り管１５の入口側が大気に開放され、水崩れが生じると、特に、図９に示すように、浴槽１が家の２階に設置されており、湯張り機能付き給湯器の器具本体が家の１階に設けられている場合等は、戻り管１５の途中まで空になることが生じる。
【００２９】
そうすると、図11のステップ128 で、圧力センサ13により検出される検出水位が、図９に示すように、浴槽１の底面よりも下側の極端に低い水位となり、実際の浴槽水位とは異なった水位値が検出されることになるが、この種の湯張り機能付給湯器においては、循環ポンプ18がオンのときに、追い焚き流水スイッチ16がオンであるときの圧力センサ13の値（水位検出値）を浴槽水位であると判断してしまうために、たとえ水崩れによって戻り管15に空気が入り込んだとしても、その空気が器具本体内に入り込まない限り、このときの圧力センサ13の検出水位を浴槽水位と判断して採用してしまう。
【００３０】
そのため、図９に示したように、水崩れによって空気が戻り管15の途中まで入り込んだときには、図11のステップ113 で、実際の浴槽水位とは異なって検出される、浴槽１よりも下側の検出水位から設定水位までの注湯量（浴槽１の開口面積Ｓ×高さＨ1 ）が、注湯量演算部26により求められて注湯されることになり、浴槽１から湯水が溢れてしまうといった問題が生じた。
【００３１】
また、設定水位が、図９の破線Ａに示したように浴槽１の開口部よりも非常に低い場合には、浴槽１から湯水が溢れることは生じないにしても、設定した設定水位よりもかなり高い水位までの注湯が行われることになるために、利用者の意図に反することになり、また、湯水の無駄を招くことにもなった。
【００３２】
さらに、図７，８に示した湯張り機能付給湯器のうち、前記水位保持機能を備えた給湯器においては、自動湯張り動作終了後に、保温モードでの水位保持動作が行われるが、この動作による足し湯注湯中に浴槽１の湯が使われたり排水されたりして、図７の追い焚き循環路１４の循環口や図８の注湯管路３６の接続口が露出して水崩れが生じると、図９，８に示すように、戻り管１５や注湯管路３６の途中まで空になることが生じ、前記と同様に、圧力センサ１３により検出される検出水位が、浴槽１の底面よりも下側の極端に低い水位となる。そうすると、水位保持動作によって、この検出水位から設定水位までの注湯量の足し湯が行われ、湯水が浴槽１から溢れたり、あるいは、湯水が浴槽１から溢れないまでも、湯水の無駄を招くといった問題が生じた。
【００３３】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、自動注湯動作時に浴槽から湯水を溢れさせてしまうようなことがなく、少なくともほぼ設定水位に近い水位まで注湯を行うことができる自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成により課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明の自動湯張り器具は、給湯源の湯を浴槽側壁に接続された管路を通して浴槽に落とし込む配管システムを備え、前記給湯源から浴槽に至る管路に設けられて浴槽水位を検出する水位検出センサと、該水位検出センサの水位検出信号に基づいて浴槽への湯の落とし込みの注湯量を求める注湯量演算部とが設けられており、前記水位検出センサによって浴槽水位を検出して該検出水位から指定された設定水位までの注湯量を前記注湯量演算部で求めて注湯を行う自動注湯制御装置を備え、前記設定水位までの注湯による湯張り終了後の予め定められた期間中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位が前記設定水位から予め定められた許容範囲を越えて低下したときには前記自動注湯制御装置により前記設定水位までの不足分の水量の湯を注湯する水位保持機能を有している自動湯張り器具であって、前記自動注湯制御装置は、前記水位保持機能の動作中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が浴槽に接続される前記管路の接続口よりも少し上側の予め与えられた基準水位以上のときには前記検出水位から前記設定水位までの前記注湯量演算部によって求められた注湯量の注湯を行い、前記検出水位が基準水位未満だったときには該基準水位から前記設定水位までの注湯量を注湯する構成としたことを特徴として構成されている。
【００３５】
また、本発明の自動湯張り器具の自動注湯制御装置は、給湯源の湯を浴槽側壁に接続された管路を通して浴槽に落とし込む配管システムを備え、前記給湯源から浴槽に至る管路に設けられて浴槽水位を検出する水位検出センサが設けられており、浴槽の指定された設定水位までの注湯による湯張り終了後の予め定められた期間中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位が前記設定水位から予め定められた許容範囲を越えて低下したときには前記設定水位までの不足分の水量の湯を注湯する水位保持機能を有している自動湯張り器具の自動注湯動作を制御する自動注湯制御装置であって、前記水位検出センサの水位検出信号に基づいて浴槽への湯の落とし込みの注湯量を求める注湯量演算部を備え、前記水位保持機能の動作中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位の検出水位が浴槽に接続される前記管路の接続口よりも少し上側の予め与えられた基準水位以上のときには前記検出水位から前記設定水位までの前記注湯量演算部によって求められた注湯量の注湯を行い、前記検出水位が前記基準水位未満のときには該基準水位から前記設定水位までの注湯量の注湯を行う構成としたことを特徴として構成されている。
【００３６】
上記構成の本発明において、自動注湯動作時に、水位センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が、浴槽に接続される追い焚き循環路の循環口よりも少し上側の予め与えられた基準水位未満だったときには、この基準水位から設定水位までの注湯量を注湯を行う構成としたために、例えば、浴槽が家の２階に設けられ、湯張り器具本体が家の１階に設けられていて、湯張り途中や、湯張り注湯終了後の水位保持動作中に浴槽の湯が使われて、湯張り注湯用の管路の浴槽への接続口が露出し、水崩れ等が生じて、それにより極端に低い誤った水位が検出されても、その誤った検出水位から設定水位までの多量の湯水が注湯されることはなく、浴槽から湯水が溢れることが抑制される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来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。本実施形態例の自動湯張り器具は、図７に示したシステム構成を有する湯張り機能付き給湯器であり、本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、図１に示すように、自動注湯制御装置８に、予め与えられた基準水位を格納する基準水位メモリ28と、この基準水位と圧力センサ13による検出水位とを比較して判断する水位比較判断部29を設けたことである。それ以外の本実施形態例の構成は従来例と同様に構成されている。
【００３８】
基準水位メモリ28に格納される基準水位は、浴槽１に接続される追い焚き循環路14の接続口である戻り管15の入口側（循環口）よりも少し上側の水位が与えられるようになっており、この水位は、記憶モードの動作時に、圧力センサ13により正確に水位が検出できる位置となっている。なお、本実施形態例では、図３に示すフローチャートに従い、従来例とほぼ同様の記憶モードでの動作が行われるようになっているが、ステップ108 からステップ109 に進む前に、ステップ201 で基準水位設定動作が行われるようになっており、ステップ108 で検出された圧力Ｐａの値が基準水位として基準水位メモリ28に設定される。
【００３９】
水位比較判断部29は、湯張り機能付き給湯器の自動湯張り動作時に、循環ポンプ18を駆動したときに、追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れを検出した後、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位と、基準水位メモリ28に格納されている基準水位とを比較し、前記検出水位が基準水位以上の値だったときには検出水位の値を注湯量演算部26に加え、一方、検出水位が基準水位未満だったときには基準水位の値を注湯量演算部26に加える。
【００４０】
また、水位比較判断部29は、湯張り機能付給湯器の保温モードでの動作時に、水位保持動作を行うにあたり、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位と、基準水位メモリ28に格納されている基準水位とを比較し、前記検出水位が基準水位以上の値だったときには検出水位の値を注湯量演算部26に加え、一方、検出水位が基準水位未満だったときには基準水位の値を注湯量演算部26に加える。
【００４１】
そして、本実施形態例の注湯量演算部26は、水位比較判断部29から加えられる判断結果、すなわち、前記検出水位と基準水位のいずれか一方の値を受けて、水位比較判断部29から検出水位の値が加えられたときには、この検出水位から指定された設定水位までの注湯量を演算により求め、演算結果を動作制御部27に加える。また、水位比較判断部29から基準水位の値が加えられたときには、注湯量演算部26は、基準水位から前記設定水位までの注湯量を演算により求め、演算結果を動作制御部27に加える。
【００４２】
動作制御部27は、注湯量演算部26から加えられる演算結果を受けて、注湯量演算部26により演算して求めた湯張りの注湯量を注湯する。
【００４３】
本実施形態例は以上のように構成されており、図３には、本実施形態例の湯張り機能付給湯器の記憶モードおよび実行モードでの動作のフローチャートが示されており、図５には、この給湯器の保温モードにおける水位保持動作のフローチャートが示されている。なお、図３，５のフローチャートにおいて、図11，12に示した従来例の湯張り機能付き給湯器の動作フローチャートと同様の動作を行うものには、図11，12のフローチャートのステップ番号と同じステップ番号を付してあり、その重複説明は省略する。
【００４４】
本実施形態例の湯張り機能付き給湯器は、図３のフローチャートに従って、従来の湯張り機能付き給湯器とほぼ同様の自動湯張り動作を行うが、本実施形態例では、記憶モードの動作時に、ステップ107 で追い焚き流水スイッチ16がオンとなったときの浴槽水位を、ステップ108 で圧力センサ13により検出した後に、ステップ201 で、この検出水位（検出圧力Ｐａ）を基準水位として設定し、この値を基準水位メモリ28に格納する。
【００４５】
そして、ステップ109 以降の動作を従来例と同様に行って、設定水位までの湯張りおよび設定温度までの追い焚き動作を行う。
【００４６】
また、実行モードの動作時にも、ステップ119 からステップ128 までの動作を従来例と同様に行うが、本実施形態例では、ステップ112 で、ステップ128 での検出水位が設定水位未満と判断されたときには、ステップ202 で、水位比較判断部29により、浴槽水位が基準水位メモリ28に格納した基準水位以上か否かを判断する。そして、浴槽水位が基準水位以上のときには、従来例のステップ113 から114 の動作と同様に、注湯量演算部26により、浴槽水位（浴槽の検出水位）から設定水位までの注湯量を求めて注湯を行い、一方、ステップ202 で、浴槽１の検出水位が基準水位未満であると判断されたときには、ステップ203 で、注湯量演算部26により、基準水位から設定水位までの注湯量（水量）を求めて、この水量の湯水の注湯を行う。
【００４７】
そのため、ステップ126 で、循環ポンプ18を駆動して、追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れが検出されたときに、循環ポンプ18を切る寸前に浴槽１の湯水が使われて戻り管15の入口側の循環口が露出し、水崩れが生じたり、追い焚き流水スイッチ16による浴槽湯水の流れ検出から、ステップ128 での、圧力センサ13による浴槽水位検出までの間に、浴槽１内の湯水が洗濯等によって使われて、水崩れが生じたりすることにより、圧力センサ13によって検出される検出水位が浴槽１の底面よりも下回ってしまったときには、この検出水位から設定水位までの注湯量が注湯される代わりに、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることになる。
【００４８】
具体的には、図３のステップ111 で求めた開口面積をＳとすると、従来の湯張り機能付き給湯器の場合には、Ｓ×Ｈ1 の水量が注湯量として求められてこの注湯量の湯水の注湯が行われるが、本実施形態例では、図２に示す基準水位から設定水位までの高さＨ0 に前記開口面積Ｓを掛けたＳ×Ｈ0 の水量が注湯量として求められ、この注湯量の注湯が行われることになる。
【００４９】
また、保温モードの動作時には、図５に示すように、ステップ301 から302 までの動作を従来例と同様に行い、圧力センサ13による検出水位が設定水位よりも許容範囲であるΔＨを越えて低下したと判断されたときには、ステップ401 で、水位比較判断部29により、浴槽水位が前記基準水位以上か否かを判断する。そして、浴槽水位が基準水位以上のときには、従来例のステップ303 からステップ305 までの動作と同様に、注湯量演算部26により、圧力センサ13による浴槽１の検出水位から設定水位までの注湯量を求めて注湯を行う。また、ステップ401 で、浴槽１の検出水位が基準水位未満であると判断されたときには、ステップ402 で、注湯量演算部26により、基準水位から設定水位までの注湯量を求めて、ステップ403 で、この注湯量の注湯を行う。
【００５０】
そのため、前記実行モードの動作による湯張り終了後に浴槽１の湯水が使用されて水崩れが生じ、それにより、保温モードの動作時に圧力センサ13によって検出される検出水位が浴槽１の底面よりも下回ってしまったとき等には、この検出水位から設定水位までの注湯量が注湯される代わりに、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることになる。
【００５１】
本実施形態例によれば、上記動作により、実行モードでの自動湯張り動作時に、循環ポンプ18を駆動して、追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れを検出したときに、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位が基準水位未満だったときには、基準水位から設定水位までの注湯量の注湯が行われるために、たとえ、水崩れ等の様々な原因により、前記検出水位が浴槽１の底面よりも低い水位として誤って検出されたとしても、この誤った低い水位から設定水位までの多量の湯水が注湯されることはなく、それにより浴槽１から湯水が溢れ出すといったことを防ぐことができる。そして、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることにより、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態例によれば、上記動作により、保温モードでの動作時に、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位が基準水位未満だったときには、基準水位から設定水位までの注湯が行われるために、上記と同様に、水崩れ等の原因により、前記検出水位が浴槽１の底面よりも低い水位として誤って検出されたとしても、この誤った低い水位に基づいて多量の湯を注湯していた従来例と異なり、浴槽１からの湯水の溢れを防止し、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことにより、ほぼ正確に水位保持機能を果たすことができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、図３のステップ202 および図５のステップ401 で、浴槽１の検出水位が基準水位未満であると判断されたときには、図３のステップ203 や図５のステップ402 で、基準水位から設定水位までの水量を注湯量演算部26により演算して求めて注湯したが、例えば、図３のステップ201 で基準水位が設定されたときに、この基準水位から設定水位までの水量を求めてこの水量を基準水量としてメモリに格納し、前記検出水位が基準水位未満のときには、メモリに格納した基準水量の湯水の注湯を行うようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態例では、浴槽１が家の２階に設置され、一方、湯張り機能付き給湯器の器具本体が１階に設けられている例について述べたが、浴槽１と器具本体とは必ずしも２階と１階とに分けて設置するとは限らず、例えば浴槽１と器具本体とを同じ階に設置しても構わない。
【００５５】
さらに、上記実施形態例の給湯器は、図７に示すタイプの湯張り機能付給湯器としたが、本発明の自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置は、例えば図８に示したような、追い焚き機能を備えていない湯張り機能付給湯器にも適用されるものである。このような湯張り機能付給湯器においては、自動湯張り動作時および保温モードでの水位保持動作時に、圧力センサ13による検出水位に基づいて、湯張りおよび足し湯の注湯が行われるが、この注湯に際し、前記検出水位が基準水位未満のときには、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることにより、上記実施形態例と同様に、浴槽１からの湯水を防止し、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、湯張り動作後の水位保持機能の動作中に、水位センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が、給湯源の湯を浴槽に落とし込む管路の浴槽への接続口よりも少し上側の予め設定した基準水位未満だったときには、この基準水位から設定水位までの注湯量を注湯する構成としたため、前記浴槽内の湯水の水崩れ等により、水位センサによって、浴槽水位が浴槽の底面よりも下側の水位であると誤って検出されたとしても、この誤って検出された検出水位から設定水位までの多量の水量を注湯することにより、浴槽から湯水を溢れさせてしまうといったことを防ぐことができる。そして、前記水崩れ等があったときでも、基準水位から設定水位までの注湯量を注湯することにより、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動湯張り器具の一実施形態例の自動注湯制御部要部構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態例における設定水位、基準水位、検出水位のそれぞれの高さと、それに伴う注湯量の算出手法の説明図である。
【図３】同実施形態例の自動湯張り動作を具体的に示すフローチャートである。
【図４】自動湯張り器具としての湯張り機能付き給湯器における追い焚き循環路の循環金具への取り付け状態例を示す説明図である。
【図５】上記実施形態例の保温モードにおける水位保持動作を具体的に示すフローチャートである。
【図６】自動湯張り器具の記憶モードの湯張り動作における各段階での注湯量の説明図である。
【図７】自動湯張り器具としての湯張り機能付き給湯器の一システム構成例を示す説明図である。
【図８】自動湯張り器具としての湯張り機能付給湯器の別のシステム構成例を示す説明図である。
【図９】従来の自動湯張り器具における設定水位までの注湯量の算出手法の説明図である。
【図１０】従来の自動湯張り器具の自動注湯制御部要部構成を示すブロック説明図である。
【図１１】従来の自動湯張り器具の自動湯張り動作を示すフローチャートである。
【図１２】従来の自動湯張り器具の保温モードにおける水位保持動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 浴槽
８ 自動注湯制御装置
16 追い焚き流水スイッチ
18 循環ポンプ
26 注湯量演算部
28 基準水位メモリ
29 水位比較判断部
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂の自動湯張り機能を備えた自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
給湯源の給湯熱交換器で作り出した湯を湯張り注湯用の管路に送り込み、この管路を介して浴槽内に落とし込んで自動湯張り等の注湯を行う、自動湯張り器具としての湯張り機能付給湯器が広く採用されている。
【０００３】
図７には、この種の湯張り機能付給湯器の配管システムの一例が示されている。同図において、風呂バーナ６の上側に追い焚き熱交換器７が設けられ、その追い焚き熱交換器７の入口側には管路17の一端側が接続され、管路17の他端側は循環ポンプ18の吐出側に接続されている。この管路17には通水の温度を検出するサーミスタ等の風呂温度センサ９が設けられている。
【０００４】
循環ポンプ18の吸込側には戻り管15が接続されており、戻り管15の戻り口側（入口側）は浴槽１の側壁に循環金具２を介して接続されている。この戻り管15には通水を検知してオン信号を出力する流水検出センサとしての追い焚き流水スイッチ16が設けられている。追い焚き熱交換器７の出口側には往管20の入口側が接続されており、往管20の出口側は循環金具２を介して浴槽側壁に接続されている。この湯張り機能付給湯器においては、往管20、追い焚き熱交換器７、管路17、戻り管15を有して追い焚き循環路14が形成されており、戻り管15の入口側が追い焚き循環路14の循環口と成している。
【０００５】
なお、図７では、配管システムが分かり易いように、往管20の出口側を戻り管15の戻り口側よりも上側に示したが、その逆でも良い。実際には、例えば、図４に示すように、往管20の出口側と戻り管15の戻り口側とは、ほぼ同じ高さとなるように、循環金具２に取り付け配設されているものが多い。
【０００６】
図７に示すように、給湯バーナ４の上側には給湯源としての給湯熱交換器５が設けられ、この給湯熱交換器５の入口側には給水管11が接続され、この給水管11は水道等の水供給源に接続されており、この給水管11にはメインの流量センサ10が介設されている。給湯熱交換器５の出口側には給湯管12が接続されており、この給湯管12は台所等の所望の給湯場所に導かれている。
【０００７】
前記給湯管12には湯張り用管21が分岐されており、この湯張り用管21には、注湯制御弁としての注湯電磁弁24と、浴槽１への注湯流量を検出する流量検出センサ19と、浴槽水位を検出する水位検出センサとしての圧力センサ13とが設けられている。なお、同図に示す給湯器においては、湯張り用管21と追い焚き循環路14が、給湯源としての給湯熱交換器５の湯を浴槽１に落とし込む（注湯用の）管路として機能するようになっている。
【０００８】
また、図中、33はガス管、42は入水温度センサ、43は出湯温度センサをそれぞれ示している。
【０００９】
この湯張り機能付給湯器の給湯運転と、追い焚き運転と、注湯湯張り運転とは制御装置34によって行われており、この制御装置34にはリモコン35が接続されている。このリモコン35の水位設定ボタン等により、設定水位を指定して湯張りを行うことにより、指定した設定水位の湯張りが可能となっている。
【００１０】
この種の湯張り機能付給湯器では、リモコン35により湯張りの設定水位と設定温度を指定し、リモコン35の自動運転スイッチがオンされると、注湯電磁弁24が開けられ、給水管11から水が給湯熱交換器５に入り込む。この給水管11の通水をメインの流量センサ10が検出することにより給湯バーナ４が燃焼し、この燃焼火力でもって給湯熱交換器５を通る水が熱せられて湯になり、この湯は湯張り用管21を通って追い焚き循環路14内に入り、さらにこの追い焚き循環路14の戻り管15と往管20を通して浴槽１内に注湯される。
【００１１】
通常、給湯熱交換器５からの湯の落とし込みは予め与えられた所定の水量ずつ断続的に行われ、この断続の湯の落とし込みが終了する毎に、循環ポンプ18が短時間だけ起動され、追い焚き流水スイッチ16の信号により、浴槽１の水位が循環金具の高さ位置に達したか否かが判断される。追い焚き流水スイッチ16からオン信号が加えられたときに、浴槽水位が循環金具２に達したものと判断され、次に、指定された設定水位の水量が一気に落とし込まれて指定した設定水位の湯張りが終了する。
【００１２】
この注湯湯張り動作を的確に行うために、この種の自動湯張り器具の制御装置34には、自動注湯動作の制御を行う自動注湯制御装置が設けられており、図10に示すように、自動注湯制御装置８は、注湯量演算部26と動作制御部27とを有して構成されている。
【００１３】
動作制御部27は、湯張りの条件データを作製記憶する動作を行う湯張りのシーケンスプログラムをもち、このシーケンスプログラムに従い、記憶モードの湯張りの動作を制御する。また、動作制御部27は、前記記憶モードの動作によって作製記憶された湯張りの条件データを用いて、実際の湯張りを行うシーケンスプログラムも内蔵しており、このシーケンスプログラムに従い、実際に湯張りを行う実行モードでの湯張り動作を制御する。
【００１４】
注湯量演算部26は、圧力センサ13によって検出される浴槽１の検出水位に基づいて、湯張りの注湯量を演算により求めるものであり、循環ポンプ18を駆動したときに追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れが検出された後、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位から指定された設定水位までの注湯量を演算し、この演算結果を動作制御部27に加える。
【００１５】
図11には、前記シーケンスプログラムに従って行われる記憶モードおよび、実行モードでの湯張り動作がフローチャートにより示されている。以下、このフローチャートに基づいて、図７に示したようなシステム構成を有する従来の湯張り機能付き給湯器の自動湯張り動作を説明する。まず、記憶モードでの動作時に、ステップ101 で、リモコン35等に設けられている自動スイッチをオンとすると、ステップ102 で、図６に示す如く、最初にａリットルの呼び水が浴槽１に落とし込まれ、次に、ステップ103 で、循環ポンプ18を短時間駆動させたときに、ステップ104 で、追い焚き流水スイッチ16がオフとなることを確認する。
【００１６】
次に、ステップ105 で、図６に示す単位水量のｂリットルの湯水が断続的に落とし込まれていき、この単位水量の湯水が落とし込まれる毎に、ステップ106 で、循環ポンプ18の短時間の駆動が行われて、ステップ107 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるか否かが判断され、浴槽水位が戻り管15の循環口を越えた水位に達して、追い焚き循環路14の湯水循環の検知が行われたときには、ステップ108 で、このときの水位を圧力の値Ｐａとして、圧力センサ13により検出する。
【００１７】
次に、ステップ109 で、図６の水量ｃリットルの湯水の給湯が行われ、ステップ110 で、このときの水位を圧力の値Ｐｂとして圧力センサ13により検出する。そして、ステッップ111 で、前記ｃリットルを圧力差Ｐｂ−Ｐａの値で割ることにより、浴槽１の開口面積Ｓを計算によって求める。なお、前記ステップ101 からステップ111 までの動作により作製された湯張りの条件データは動作制御部27に記憶される。
【００１８】
次に、ステップ112 で、このときの水位が、リモコン35等により予め指定された設定水位に達したか否かを判断し、ステップ113 およびステップ114 の動作により、浴槽水位が設定水位に達するまで注湯を行い、設定水位に達したときには、ステップ115 に進む。そして、ステップ115 で、注湯電磁弁24が閉じられている状態で循環ポンプ18を駆動させ、ステップ116 で、予めリモコン35等により指定された設定温度に風呂温度が達すると判断されるまで、ステップ117 による追い焚き動作を行い、風呂温度が設定温度なったときにはステップ118 で沸き上げブザーを鳴らす。
【００１９】
この追い焚き動作は、循環ポンプ18が起動されることにより、追い焚き循環路14を通して浴槽湯水が循環したときに、この循環湯水を追い焚き流水スイッチ16が検出して、風呂バーナ６の燃焼が行われ、この燃焼火力でもって追い焚き熱交換器７を通る湯水を加熱して浴槽１の湯を追い焚きすることにより行われる。風呂温度センサ９により、循環湯水の温度が風呂の設定温度に達したことが検知されたときに、循環ポンプ18が停止されて追い焚き動作は終了となる。
【００２０】
一方、実行モードでの動作は、記憶モードの動作時に動作制御部27に記憶した条件データに基づいて、以下のようにして行われる。まず、実行モードでの動作時に、ステップ119 で、自動スイッチをオンとすると、ステップ120 で、循環ポンプ16が短時間だけ駆動され、ステップ121 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるかどうかが判断される。そして、追い焚き流水スイッチ16がオフのときには、ステップ122 で、循環口、すなわち、戻り管15の取り付け位置の下まで（例えば図６のａ＋３ｂリットルの湯水）の注湯を行い、次に、ステップ123 で、循環ポンプ18を短時間だけ駆動させて、このとき、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるか否かを判断する。そして、追い焚き流水スイッチ16がオフのときにはステップ125 に進む。
【００２１】
また、ステップ124 および、前記ステップ121 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなることが確認されたときには、浴槽水位が循環口よりも上側まで達していると判断されるため、ステップ129 により、追い焚き動作が行われる。
【００２２】
ステップ125 では、循環口の上まで注湯が行われ、ステップ126 で、循環ポンプ18を短時間駆動したときに、追い焚き流水スイッチ16がオンとなるまで注湯を繰り返し行う。そして、ステップ127 で、追い焚き流水スイッチ16がオンとなることが確認されたときには、ステップ128 で、圧力センサ13による圧力検出（浴槽水位の検出）が行われる。
【００２３】
次に、ステップ112 で、このときの浴槽水位、すなわち、ステップ128 での検出水位が前記設定水位未満か否かが判断され、設定水位未満のときには、前記検出水位から指定された設定水位までの注湯量を、注湯量演算部26により、例えば前記開口面積Ｓ×（設定水位−検出水位）の演算によって求めて、求めた注湯量の注湯を行う。そして、以下、ステップ114 からステップ118 まで、記憶モードでの動作時と同様の動作により行い、風呂温度が設定温度となるようにする。
【００２４】
この追い焚き運転の終了時から所定の時間（例えば４時間）にかけて保温モードに移り、この保温モードでは、例えば30分等の時間間隔で追い焚き循環ポンプ18を起動して浴槽湯水を追い焚き循環路14を通して循環し、このとき風呂温度センサ９で検出される浴槽湯水の温度が風呂設定温度に対し、所定の温度を越えて低下していたときには、風呂バーナ６を燃焼して浴槽湯水の温度を設定温度に高める等の動作を行って浴槽湯水の保温を行う。
【００２５】
この保温動作において、水位保持機能を備えたものにあっては、保温モードの期間中、常に圧力センサ13の水位検出信号によって浴槽湯水を監視し、水位保持動作を行う。例えば、図12に示すように、ステップ301 で、圧力センサ13により浴槽１の水位検出を行い、ステップ302 で、浴槽１の検出水位が設定水位から許容範囲（ΔＨ）を越えて低下したか否かを判断する。そして、浴槽水位が設定水位よりもΔＨを越えて低下したときには、ステップ303 で、注湯量演算部26によって、前記湯張りの条件データに基づき、設定水位までの不足分の水量を演算により求め、ステップ304 で、この演算水量を注湯電磁弁24を開けて給湯熱交換器５側の湯を注湯（足し湯）し、浴槽水位を設定水位に保持する。なお、この動作は、ステップ305 で、浴槽水位が設定水位に達したことが確認されるまで行われる。
【００２６】
図８には、湯張り機能付給湯器の別の配管システム例が示されている。同図に示すものは、図７に示した湯張り機能付給湯器における追い焚き循環路14の代わりに、注湯管路36を設けて構成したものであり、この種の給湯器においては、給湯熱交換器５で作り出した湯を、湯張り用管21、注湯管路36を介して浴槽１に落とし込むようになっており、湯張り用管21と注湯管路36とが前記注湯用の管路と成している。注湯管路36には圧力センサ13が設けられている。
【００２７】
この種の給湯器においては、追い焚き熱交換器７が設けられていないために、浴槽１内の湯の追い焚きは行われず、圧力センサ13によって検出される検出水位から設定水位までの注湯量が制御装置34内の注湯量演算部26（図８には図示せず）によって演算されて、給湯熱交換器５からの湯の差し湯が注湯管路36を通って浴槽１内に行われ、注湯が行われる。また、この種の給湯器においても、水位保持機能を備えたものにあっては、図７に示したタイプの給湯器と同様に、図12に示したような水位保持動作が行われる。
【００２８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７に示した湯張り機能付給湯器において、例えば、実行モードでの自動湯張り動作が行われて、図１１のステップ１２６での循環ポンプ１８の駆動により、ステップ１２７で、追い焚き流水スイッチ１６による流水検知が確認されたときに、循環ポンプ１８を切る寸前に浴槽１内の湯水が使われることがある。そして、このことにより、追い焚き循環路１４の浴槽１への循環口が露出して、戻り管１５の入口側が大気に開放され、水崩れが生じると、特に、図９に示すように、浴槽１が家の２階に設置されており、湯張り機能付き給湯器の器具本体が家の１階に設けられている場合等は、戻り管１５の途中まで空になることが生じる。
【００２９】
そうすると、図11のステップ128 で、圧力センサ13により検出される検出水位が、図９に示すように、浴槽１の底面よりも下側の極端に低い水位となり、実際の浴槽水位とは異なった水位値が検出されることになるが、この種の湯張り機能付給湯器においては、循環ポンプ18がオンのときに、追い焚き流水スイッチ16がオンであるときの圧力センサ13の値（水位検出値）を浴槽水位であると判断してしまうために、たとえ水崩れによって戻り管15に空気が入り込んだとしても、その空気が器具本体内に入り込まない限り、このときの圧力センサ13の検出水位を浴槽水位と判断して採用してしまう。
【００３０】
そのため、図９に示したように、水崩れによって空気が戻り管15の途中まで入り込んだときには、図11のステップ113 で、実際の浴槽水位とは異なって検出される、浴槽１よりも下側の検出水位から設定水位までの注湯量（浴槽１の開口面積Ｓ×高さＨ1 ）が、注湯量演算部26により求められて注湯されることになり、浴槽１から湯水が溢れてしまうといった問題が生じた。
【００３１】
また、設定水位が、図９の破線Ａに示したように浴槽１の開口部よりも非常に低い場合には、浴槽１から湯水が溢れることは生じないにしても、設定した設定水位よりもかなり高い水位までの注湯が行われることになるために、利用者の意図に反することになり、また、湯水の無駄を招くことにもなった。
【００３２】
さらに、図７，８に示した湯張り機能付給湯器のうち、前記水位保持機能を備えた給湯器においては、自動湯張り動作終了後に、保温モードでの水位保持動作が行われるが、この動作による足し湯注湯中に浴槽１の湯が使われたり排水されたりして、図７の追い焚き循環路１４の循環口や図８の注湯管路３６の接続口が露出して水崩れが生じると、図９，８に示すように、戻り管１５や注湯管路３６の途中まで空になることが生じ、前記と同様に、圧力センサ１３により検出される検出水位が、浴槽１の底面よりも下側の極端に低い水位となる。そうすると、水位保持動作によって、この検出水位から設定水位までの注湯量の足し湯が行われ、湯水が浴槽１から溢れたり、あるいは、湯水が浴槽１から溢れないまでも、湯水の無駄を招くといった問題が生じた。
【００３３】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、自動注湯動作時に浴槽から湯水を溢れさせてしまうようなことがなく、少なくともほぼ設定水位に近い水位まで注湯を行うことができる自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置を提供することにある。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成により課題を解決するための手段としている。すなわち、本発明の自動湯張り器具は、給湯源の湯を浴槽側壁に接続された管路を通して浴槽に落とし込む配管システムを備え、前記給湯源から浴槽に至る管路に設けられて浴槽水位を検出する水位検出センサと、該水位検出センサの水位検出信号に基づいて浴槽への湯の落とし込みの注湯量を求める注湯量演算部とが設けられており、前記水位検出センサによって浴槽水位を検出して該検出水位から指定された設定水位までの注湯量を前記注湯量演算部で求めて注湯を行う自動注湯制御装置を備え、前記設定水位までの注湯による湯張り終了後の予め定められた期間中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位が前記設定水位から予め定められた許容範囲を越えて低下したときには前記自動注湯制御装置により前記設定水位までの不足分の水量の湯を注湯する水位保持機能を有している自動湯張り器具であって、前記自動注湯制御装置は、前記水位保持機能の動作中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が浴槽に接続される前記管路の接続口よりも少し上側の予め与えられた基準水位以上のときには前記検出水位から前記設定水位までの前記注湯量演算部によって求められた注湯量の注湯を行い、前記検出水位が基準水位未満だったときには該基準水位から前記設定水位までの注湯量を注湯する構成としたことを特徴として構成されている。
【００３５】
また、本発明の自動湯張り器具の自動注湯制御装置は、給湯源の湯を浴槽側壁に接続された管路を通して浴槽に落とし込む配管システムを備え、前記給湯源から浴槽に至る管路に設けられて浴槽水位を検出する水位検出センサが設けられており、浴槽の指定された設定水位までの注湯による湯張り終了後の予め定められた期間中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位が前記設定水位から予め定められた許容範囲を越えて低下したときには前記設定水位までの不足分の水量の湯を注湯する水位保持機能を有している自動湯張り器具の自動注湯動作を制御する自動注湯制御装置であって、前記水位検出センサの水位検出信号に基づいて浴槽への湯の落とし込みの注湯量を求める注湯量演算部を備え、前記水位保持機能の動作中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位の検出水位が浴槽に接続される前記管路の接続口よりも少し上側の予め与えられた基準水位以上のときには前記検出水位から前記設定水位までの前記注湯量演算部によって求められた注湯量の注湯を行い、前記検出水位が前記基準水位未満のときには該基準水位から前記設定水位までの注湯量の注湯を行う構成としたことを特徴として構成されている。
【００３６】
上記構成の本発明において、自動注湯動作時に、水位センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が、浴槽に接続される追い焚き循環路の循環口よりも少し上側の予め与えられた基準水位未満だったときには、この基準水位から設定水位までの注湯量を注湯を行う構成としたために、例えば、浴槽が家の２階に設けられ、湯張り器具本体が家の１階に設けられていて、湯張り途中や、湯張り注湯終了後の水位保持動作中に浴槽の湯が使われて、湯張り注湯用の管路の浴槽への接続口が露出し、水崩れ等が生じて、それにより極端に低い誤った水位が検出されても、その誤った検出水位から設定水位までの多量の湯水が注湯されることはなく、浴槽から湯水が溢れることが抑制される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態例の説明において、従来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。本実施形態例の自動湯張り器具は、図７に示したシステム構成を有する湯張り機能付き給湯器であり、本実施形態例が従来例と異なる特徴的なことは、図１に示すように、自動注湯制御装置８に、予め与えられた基準水位を格納する基準水位メモリ28と、この基準水位と圧力センサ13による検出水位とを比較して判断する水位比較判断部29を設けたことである。それ以外の本実施形態例の構成は従来例と同様に構成されている。
【００３８】
基準水位メモリ28に格納される基準水位は、浴槽１に接続される追い焚き循環路14の接続口である戻り管15の入口側（循環口）よりも少し上側の水位が与えられるようになっており、この水位は、記憶モードの動作時に、圧力センサ13により正確に水位が検出できる位置となっている。なお、本実施形態例では、図３に示すフローチャートに従い、従来例とほぼ同様の記憶モードでの動作が行われるようになっているが、ステップ108 からステップ109 に進む前に、ステップ201 で基準水位設定動作が行われるようになっており、ステップ108 で検出された圧力Ｐａの値が基準水位として基準水位メモリ28に設定される。
【００３９】
水位比較判断部29は、湯張り機能付き給湯器の自動湯張り動作時に、循環ポンプ18を駆動したときに、追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れを検出した後、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位と、基準水位メモリ28に格納されている基準水位とを比較し、前記検出水位が基準水位以上の値だったときには検出水位の値を注湯量演算部26に加え、一方、検出水位が基準水位未満だったときには基準水位の値を注湯量演算部26に加える。
【００４０】
また、水位比較判断部29は、湯張り機能付給湯器の保温モードでの動作時に、水位保持動作を行うにあたり、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位と、基準水位メモリ28に格納されている基準水位とを比較し、前記検出水位が基準水位以上の値だったときには検出水位の値を注湯量演算部26に加え、一方、検出水位が基準水位未満だったときには基準水位の値を注湯量演算部26に加える。
【００４１】
そして、本実施形態例の注湯量演算部26は、水位比較判断部29から加えられる判断結果、すなわち、前記検出水位と基準水位のいずれか一方の値を受けて、水位比較判断部29から検出水位の値が加えられたときには、この検出水位から指定された設定水位までの注湯量を演算により求め、演算結果を動作制御部27に加える。また、水位比較判断部29から基準水位の値が加えられたときには、注湯量演算部26は、基準水位から前記設定水位までの注湯量を演算により求め、演算結果を動作制御部27に加える。
【００４２】
動作制御部27は、注湯量演算部26から加えられる演算結果を受けて、注湯量演算部26により演算して求めた湯張りの注湯量を注湯する。
【００４３】
本実施形態例は以上のように構成されており、図３には、本実施形態例の湯張り機能付給湯器の記憶モードおよび実行モードでの動作のフローチャートが示されており、図５には、この給湯器の保温モードにおける水位保持動作のフローチャートが示されている。なお、図３，５のフローチャートにおいて、図11，12に示した従来例の湯張り機能付き給湯器の動作フローチャートと同様の動作を行うものには、図11，12のフローチャートのステップ番号と同じステップ番号を付してあり、その重複説明は省略する。
【００４４】
本実施形態例の湯張り機能付き給湯器は、図３のフローチャートに従って、従来の湯張り機能付き給湯器とほぼ同様の自動湯張り動作を行うが、本実施形態例では、記憶モードの動作時に、ステップ107 で追い焚き流水スイッチ16がオンとなったときの浴槽水位を、ステップ108 で圧力センサ13により検出した後に、ステップ201 で、この検出水位（検出圧力Ｐａ）を基準水位として設定し、この値を基準水位メモリ28に格納する。
【００４５】
そして、ステップ109 以降の動作を従来例と同様に行って、設定水位までの湯張りおよび設定温度までの追い焚き動作を行う。
【００４６】
また、実行モードの動作時にも、ステップ119 からステップ128 までの動作を従来例と同様に行うが、本実施形態例では、ステップ112 で、ステップ128 での検出水位が設定水位未満と判断されたときには、ステップ202 で、水位比較判断部29により、浴槽水位が基準水位メモリ28に格納した基準水位以上か否かを判断する。そして、浴槽水位が基準水位以上のときには、従来例のステップ113 から114 の動作と同様に、注湯量演算部26により、浴槽水位（浴槽の検出水位）から設定水位までの注湯量を求めて注湯を行い、一方、ステップ202 で、浴槽１の検出水位が基準水位未満であると判断されたときには、ステップ203 で、注湯量演算部26により、基準水位から設定水位までの注湯量（水量）を求めて、この水量の湯水の注湯を行う。
【００４７】
そのため、ステップ126 で、循環ポンプ18を駆動して、追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れが検出されたときに、循環ポンプ18を切る寸前に浴槽１の湯水が使われて戻り管15の入口側の循環口が露出し、水崩れが生じたり、追い焚き流水スイッチ16による浴槽湯水の流れ検出から、ステップ128 での、圧力センサ13による浴槽水位検出までの間に、浴槽１内の湯水が洗濯等によって使われて、水崩れが生じたりすることにより、圧力センサ13によって検出される検出水位が浴槽１の底面よりも下回ってしまったときには、この検出水位から設定水位までの注湯量が注湯される代わりに、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることになる。
【００４８】
具体的には、図３のステップ111 で求めた開口面積をＳとすると、従来の湯張り機能付き給湯器の場合には、Ｓ×Ｈ1 の水量が注湯量として求められてこの注湯量の湯水の注湯が行われるが、本実施形態例では、図２に示す基準水位から設定水位までの高さＨ0 に前記開口面積Ｓを掛けたＳ×Ｈ0 の水量が注湯量として求められ、この注湯量の注湯が行われることになる。
【００４９】
また、保温モードの動作時には、図５に示すように、ステップ301 から302 までの動作を従来例と同様に行い、圧力センサ13による検出水位が設定水位よりも許容範囲であるΔＨを越えて低下したと判断されたときには、ステップ401 で、水位比較判断部29により、浴槽水位が前記基準水位以上か否かを判断する。そして、浴槽水位が基準水位以上のときには、従来例のステップ303 からステップ305 までの動作と同様に、注湯量演算部26により、圧力センサ13による浴槽１の検出水位から設定水位までの注湯量を求めて注湯を行う。また、ステップ401 で、浴槽１の検出水位が基準水位未満であると判断されたときには、ステップ402 で、注湯量演算部26により、基準水位から設定水位までの注湯量を求めて、ステップ403 で、この注湯量の注湯を行う。
【００５０】
そのため、前記実行モードの動作による湯張り終了後に浴槽１の湯水が使用されて水崩れが生じ、それにより、保温モードの動作時に圧力センサ13によって検出される検出水位が浴槽１の底面よりも下回ってしまったとき等には、この検出水位から設定水位までの注湯量が注湯される代わりに、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることになる。
【００５１】
本実施形態例によれば、上記動作により、実行モードでの自動湯張り動作時に、循環ポンプ18を駆動して、追い焚き流水スイッチ16によって浴槽１内の湯水の流れを検出したときに、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位が基準水位未満だったときには、基準水位から設定水位までの注湯量の注湯が行われるために、たとえ、水崩れ等の様々な原因により、前記検出水位が浴槽１の底面よりも低い水位として誤って検出されたとしても、この誤った低い水位から設定水位までの多量の湯水が注湯されることはなく、それにより浴槽１から湯水が溢れ出すといったことを防ぐことができる。そして、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることにより、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことが可能となる。
【００５２】
また、本実施形態例によれば、上記動作により、保温モードでの動作時に、圧力センサ13によって検出される浴槽湯水の検出水位が基準水位未満だったときには、基準水位から設定水位までの注湯が行われるために、上記と同様に、水崩れ等の原因により、前記検出水位が浴槽１の底面よりも低い水位として誤って検出されたとしても、この誤った低い水位に基づいて多量の湯を注湯していた従来例と異なり、浴槽１からの湯水の溢れを防止し、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことにより、ほぼ正確に水位保持機能を果たすことができる。
【００５３】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、図３のステップ202 および図５のステップ401 で、浴槽１の検出水位が基準水位未満であると判断されたときには、図３のステップ203 や図５のステップ402 で、基準水位から設定水位までの水量を注湯量演算部26により演算して求めて注湯したが、例えば、図３のステップ201 で基準水位が設定されたときに、この基準水位から設定水位までの水量を求めてこの水量を基準水量としてメモリに格納し、前記検出水位が基準水位未満のときには、メモリに格納した基準水量の湯水の注湯を行うようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態例では、浴槽１が家の２階に設置され、一方、湯張り機能付き給湯器の器具本体が１階に設けられている例について述べたが、浴槽１と器具本体とは必ずしも２階と１階とに分けて設置するとは限らず、例えば浴槽１と器具本体とを同じ階に設置しても構わない。
【００５５】
さらに、上記実施形態例の給湯器は、図７に示すタイプの湯張り機能付給湯器としたが、本発明の自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置は、例えば図８に示したような、追い焚き機能を備えていない湯張り機能付給湯器にも適用されるものである。このような湯張り機能付給湯器においては、自動湯張り動作時および保温モードでの水位保持動作時に、圧力センサ13による検出水位に基づいて、湯張りおよび足し湯の注湯が行われるが、この注湯に際し、前記検出水位が基準水位未満のときには、基準水位から設定水位までの注湯量が注湯されることにより、上記実施形態例と同様に、浴槽１からの湯水を防止し、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことができる。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、湯張り動作後の水位保持機能の動作中に、水位センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が、給湯源の湯を浴槽に落とし込む管路の浴槽への接続口よりも少し上側の予め設定した基準水位未満だったときには、この基準水位から設定水位までの注湯量を注湯する構成としたため、前記浴槽内の湯水の水崩れ等により、水位センサによって、浴槽水位が浴槽の底面よりも下側の水位であると誤って検出されたとしても、この誤って検出された検出水位から設定水位までの多量の水量を注湯することにより、浴槽から湯水を溢れさせてしまうといったことを防ぐことができる。そして、前記水崩れ等があったときでも、基準水位から設定水位までの注湯量を注湯することにより、ほぼ設定水位に近い水位までの注湯を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動湯張り器具の一実施形態例の自動注湯制御部要部構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態例における設定水位、基準水位、検出水位のそれぞれの高さと、それに伴う注湯量の算出手法の説明図である。
【図３】同実施形態例の自動湯張り動作を具体的に示すフローチャートである。
【図４】自動湯張り器具としての湯張り機能付き給湯器における追い焚き循環路の循環金具への取り付け状態例を示す説明図である。
【図５】上記実施形態例の保温モードにおける水位保持動作を具体的に示すフローチャートである。
【図６】自動湯張り器具の記憶モードの湯張り動作における各段階での注湯量の説明図である。
【図７】自動湯張り器具としての湯張り機能付き給湯器の一システム構成例を示す説明図である。
【図８】自動湯張り器具としての湯張り機能付給湯器の別のシステム構成例を示す説明図である。
【図９】従来の自動湯張り器具における設定水位までの注湯量の算出手法の説明図である。
【図１０】従来の自動湯張り器具の自動注湯制御部要部構成を示すブロック説明図である。
【図１１】従来の自動湯張り器具の自動湯張り動作を示すフローチャートである。
【図１２】従来の自動湯張り器具の保温モードにおける水位保持動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 浴槽
８ 自動注湯制御装置
16 追い焚き流水スイッチ
18 循環ポンプ
26 注湯量演算部
28 基準水位メモリ
29 水位比較判断部
Claims (2)
- 給湯源の湯を浴槽側壁に接続された管路を通して浴槽に落とし込む配管システムを備え、前記給湯源から浴槽に至る管路に設けられて浴槽水位を検出する水位検出センサと、該水位検出センサの水位検出信号に基づいて浴槽への湯の落とし込みの注湯量を求める注湯量演算部とが設けられており、前記水位検出センサによって浴槽水位を検出して該検出水位から指定された設定水位までの注湯量を前記注湯量演算部で求めて注湯を行う自動注湯制御装置を備え、前記設定水位までの注湯による湯張り終了後の予め定められた期間中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位が前記設定水位から予め定められた許容範囲を越えて低下したときには前記自動注湯制御装置により前記設定水位までの不足分の水量の湯を注湯する水位保持機能を有している自動湯張り器具であって、前記自動注湯制御装置は、前記水位保持機能の動作中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽湯水の検出水位が浴槽に接続される前記管路の接続口よりも少し上側の予め与えられた基準水位以上のときには前記検出水位から前記設定水位までの前記注湯量演算部によって求められた注湯量の注湯を行い、前記検出水位が基準水位未満だったときには該基準水位から前記設定水位までの注湯量を注湯する構成としたことを特徴とする自動湯張り器具。
- 給湯源の湯を浴槽側壁に接続された管路を通して浴槽に落とし込む配管システムを備え、前記給湯源から浴槽に至る管路に設けられて浴槽水位を検出する水位検出センサが設けられており、浴槽の指定された設定水位までの注湯による湯張り終了後の予め定められた期間中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位が前記設定水位から予め定められた許容範囲を越えて低下したときには前記設定水位までの不足分の水量の湯を注湯する水位保持機能を有している自動湯張り器具の自動注湯動作を制御する自動注湯制御装置であって、前記水位検出センサの水位検出信号に基づいて浴槽への湯の落とし込みの注湯量を求める注湯量演算部を備え、前記水位保持機能の動作中に、前記水位検出センサによって検出される浴槽水位の検出水位が浴槽に接続される前記管路の接続口よりも少し上側の予め与えられた基準水位以上のときには前記検出水位から前記設定水位までの前記注湯量演算部によって求められた注湯量の注湯を行い、前記検出水位が前記基準水位未満のときには該基準水位から前記設定水位までの注湯量の注湯を行う構成としたことを特徴とする自動湯張り器具の自動注湯制御装置。
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP27648995A JP3810112B2 (ja) | 1995-09-29 | 1995-09-29 | 自動湯張り器具およびその自動注湯制御装置 |
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1995
- 1995-09-29 JP JP27648995A patent/JP3810112B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH0996437A (ja) | 1997-04-08 |
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