JP3812320B2 - 自動湯張り装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽への湯張りを自動で行なう自動湯張り装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動湯張り装置は、特開平4−169749号公報に示されるように、湯張り設定温度Tと湯張り完了時の実際の湯温T’との差に基づいて補正値ΔT(ΔT=T−T’)を算出、記憶し、補正指令信号の出力により、湯張り時の温度をT+ΔTとして制御をするようにしている。そして、この補正値ΔTは、毎回の湯張りされた実際の湯温T’と設定温度Tとの差に基づいて修正記憶され、次回の湯張り温度の設定に反映されるようにしている。
【0003】
これにより、設定温度Tに補正値ΔTを加えた温度で湯張りをするので、配管や浴槽の熱ロスによる温度低下分をΔTで吸収し、湯張り完了の時点で浴槽にほぼ設定温度Tに近い温度の湯張りができ、湯張り後の追焚きを不要とし、湯張り時間を短縮できるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、湯張り完了時に補正値ΔTが算出、記憶され、次回の湯張り時に反映するようにしているので、その間に環境条件が変化した場合(例えば、湯張りする間隔時間の差や日々の外気温変化などによって、湯張り開始時の配管、浴槽の温度が異なる場合)には、この補正値ΔTでは変化した熱ロスによる湯の温度低下分の吸収ができず、希望する設定温度に正確に湯張りをすることが困難となる。
【0005】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、次の湯張りまでに環境条件が変化するような場合でも、希望する設定温度に正確に湯張りのできる自動湯張り装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。
【0007】
請求項1に記載の発明では、浴槽(15)に湯張りをする時の湯の温度、水位もしくは湯量を設定する設定手段(17)と、湯を浴槽(15)に供給する湯供給手段(101)と、浴槽(15)に湯張りされた湯の温度を検出する湯温検出手段(6)と、浴槽(15)に湯張りされた湯の水位もしくは湯量を検出する水位検出手段(7)と、設定手段(17)、湯温検出手段(6)および水位検出手段(7)の検出信号に基づいて、設定手段(17)で設定された設定温度(TBset)、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)になるように湯供給手段(101)を制御する制御手段(18)とを有する自動湯張り装置において、制御手段(18)は、浴槽(15)の湯が設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)より小さい、予め定めた基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)に到達した時の浴槽(15)内の湯温(TB0)、設定温度(TBset)、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)の情報に基づいて、設定温度(TBset)を達成するため湯供給手段(101)より供給する湯の温度を見直し設定する湯温調整手段(S50A)と、基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)から設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に湯張りする間の放熱状態に基づく補正値(Td2)をもって、湯温調整手段(S50A)で求めた調整温度(TBc1)を補正する補正手段(S80)と、設定温度(TBset)と湯張り完了時の実際の湯温(TBe)との差に基づいて決定される修正値(ΔT2)により、補正値(Td2)を修正する修正手段(S100A)とを有し、補正手段(S80)で得られた補正温度(TB2)に成るように、湯供給手段(101)からの湯の温度を制御すると共に、湯張り開始時に浴槽(15)に残湯がなかった場合に、修正手段(S100A)によって、補正値(Td2)を修正し、湯張り開始時に浴槽(15)に残湯があった場合には、補正値(Td2)の修正を禁止するようにしたことを特徴としている。
【0008】
これにより、基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)まで湯張りされた実際の湯温(TB0)の情報を用いるようにしているので、前回に対する環境条件の変化分も含んだ形で設定温度(TBset)を達成させるための供給温度(調整温度TBc1)を精度よく設定できる。
【0009】
そして、基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)まで湯張りされた時点で、注湯配管(14、102)や浴槽(15)等は、ほぼ余熱されるので、次の設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)まで湯張りをする間に受ける熱ロスの環境条件変化に対するバラツキは小さく抑えられ、その熱ロスに相当する補正値(Td2)をもってほぼ吸収でき、前回と今回とで環境条件が変化しているような場合でも、希望する設定温度(TBset)に正確に湯張りができる。
また、湯張り開始時に残湯がなかった場合に、補正値(Td2)は、湯張り毎に修正され、季節変化などの長いスパンでの外的条件の変化に対して追従するようになるので、常に正確な設定温度(TBset)での湯張りができる。
また、湯張り開始時に残湯があった場合は、残湯はその温度(TBm)、水位(Pm)が一定のものではないので、残湯の水位(Pm)から設定水位(PTs)まで湯張りをする間の熱ロスはバラツキ、その都度補正値(Td2)を修正すると逆に設定温度(TBset)がハンチングを起こす虞がある。よって、補正値(Td2)の修正を禁止することで、上記ハンチングを防止できる。
請求項2に記載の発明では、浴槽(15)に残湯がある場合、制御手段(18)は、残湯の水位(Pm)もしくは残湯の湯量(Lm)における残湯の温度(TBm)、設定温度(TBset)、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)の情報に基づいて、設定温度(TBset)を達成するため湯供給手段(101)より供給する湯の温度を決定する補充湯温決定手段(S130A)と、補正値(Td2)をもって、補充湯温決定手段(S130A)で決定された補充温度(TBc2)を補正する補充温度補正手段(S160)とを有し、補充温度補正手段(S160)で得られた補充補正温度(TB3)に成るように、湯供給手段(101)からの湯の温度を制御するようにしたことを特徴としている。
これにより、残湯がある場合でも、残湯の水位(Pm)もしくは残湯の湯量(Lm)、残湯の温度(TBm)の情報を用いるようにしているので、環境条件の変化分も含んだ形で、設定温度(TBset)を達成させるための供給湯温(補充温度TBc2)を精度よく設定できる。
そして、補正値(Td2)をもって、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)まで湯張りする間の熱ロスをほぼ吸収するので、希望する設定温度(TBset)に正確に湯張りができる。
【0010】
請求項3に記載の発明では、制御装置(18)は、湯張り開始から基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)に湯張りする間の放熱状態に基づく初期補正値(Td1)をもって、設定温度(TBset)を補正する初期補正手段(S20)を有し、初期補正手段(S20)で得られた初期補正温度(TB1)に成るように、湯供給手段(101)からの湯の温度を制御するようにしたことを特徴としている。
【0011】
これにより、湯張り開始から基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)までに湯張りされる湯の温度は、初期補正値(Td1)によって設定温度(TBset)に対して極端に低くなるようなことがなく、近似した値にすることができるので、次に設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)まで湯張りをする時の調整温度(TBc1)を高めに設定する必要がなくなり、湯供給手段(101)で供給できる湯温を越えて、設定温度(TBset)を達成できなくなることを防止できる。
【0012】
そして、調整温度(TBc1)を高めに設定することがない分、次の設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)まで湯張りをする時の熱ロスを小さくすることができる。
【0013】
また、仮に、湯張り中に使用者が入浴したような場合でも、基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)まで湯張りされる湯温と、次の設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)まで湯張りされる湯温とに大きな差が生じないので、使用者に対する違和感を無くすことができる。
【0014】
請求項4に記載の発明によれば、制御手段(18)は、設定温度(TBset)と基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)における実際の湯温(TB0)との差に基づいて決定される初期修正値(ΔT1)により、初期補正値(Td1)を修正する初期修正手段(S50B)を有することを特徴としている。
【0015】
これにより、初期補正値(Td1)は、湯張り毎に修正され、季節変化などの長いスパンでの外的条件の変化に対して追従するようになるので、常に正確な設定温度(TBset)での湯張りができる。
【0016】
更に、請求項5に記載の発明では、初期修正値(ΔT1)および修正値(ΔT2)は、それぞれ所定の上下限値をもって決定されることを特徴としている。
【0017】
これにより、両修正値(ΔT1、ΔT2)は、極端に増減することが無いので、両補正値(Td1、Td2)の変化度合いを抑え、制御手段(18)による湯供給手段(101)からの湯の温度補正と使用者の感覚による設定温度(TBset)変更の両者が重なって、湯張り温度が大きくずれてハンチングすることを防止できる。
【0018】
尚、請求項6に記載の発明のように、補正値(Td2)を、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に応じて変化する特性として表されるものとし、この補正値(Td2)を設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に基づいて決定するようにしても良い。
【0019】
これにより、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に応じて補正値(Td2)を変化させているので、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)を変更した場合でも正確な設定温度(TBset)で湯張りができる。
【0023】
尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【0024】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態の全体構成について図1を用いて説明する。
【0025】
自動湯張り装置100は、浴槽15、湯供給手段101、湯温検出手段6、水位検出手段7、温度および水位の設定手段17、制御手段18等から構成されている。
【0026】
湯供給手段101は冷温水混合弁1、供給湯温検出サーミスタ(以下、サーミスタ)2、電磁弁3とから構成されている。冷温水混合弁1は、図示しない給湯装置からの温水と給水管からの冷水(水道水)とを混合し、後述する設定手段17、制御手段18によって設定される湯温に調整するものである。冷温水混合弁1の流出側にはサーミスタ2が設けられており、流出される湯の温度を検出する。そして更にその下流側には電磁弁3が設けられており、この弁を開くことにより浴槽15に湯を供給するようにしている。
【0027】
浴槽15の側壁の下方には浴槽アダプタ16が設けられており、浴槽15から湯が流出する風呂戻り管12と、浴槽15に湯が流入する風呂往き管13が接続されている。この風呂戻り管12と風呂往き管13とによって風呂循環回路102が形成され、浴槽15内の湯が循環するようにしている。
【0028】
風呂循環回路102には、上記湯供給手段101から供給される湯が流通する注湯管14が接続されており、この間には湯量を検出する流量カウンタ4と、風呂循環回路102からの汚れた湯の逆流を防止するための逆止弁5が設けられている。
【0029】
そして、この風呂循環回路102内には、浴槽15に湯張りされた湯の温度を検出する湯温検出手段としての湯張り温検出サーミスタ(以下、サーミスタ)6と、浴槽15に湯張りされた湯の水位を検出する水位検出手段としての水位センサ7が設けられている。更に、この風呂循環回路102を開閉する電動2方弁8、浴槽15内の湯を循環させる循環ポンプ9、循環する湯の流れの有無を検出する流水センサ10、所定の湯温に保つための保温ヒータ11が設けられている。
【0030】
設定手段17は、使用者により浴槽15に湯張りされる湯の温度(以下、設定温度TBsetと呼ぶ)および湯の水位(以下、設定水位PTsと呼ぶ)が設定されるものであり、この設定信号は後述する制御手段18に入力される。また、湯張り運転の支持信号が同様に制御手段18に入力される。尚、この設定手段17には、自動湯張り装置100の作動中に異常が生じた場合に、使用者に異常を知らせる異常表示部、警報ブザーが備えられている。
【0031】
制御手段(以下、ECUと呼ぶ)18は、上記設定手段17からの信号に加えて、各部からの信号を受けて、湯供給手段101を制御し、自動で浴槽15に湯張りを行なうものである。各部からの信号とは具体的には、サーミスタ2、流量カウンタ4、サーミスタ6、水位センサ7、流水センサ10からの検出信号である。そして、これらの信号を受けて、ECU18は、冷温水混合弁1の開度、電磁弁3の開閉、電動2方弁8の開閉、循環ポンプ9のON−OFF、保温ヒータ11のON−OFFを制御するようにしている。
【0032】
次に、上記構成に基づく自動湯張り装置100の基本作動を説明する。
【0033】
使用者が設定手段17に入力した設定温度TBsetおよび設定水位PTsの信号および湯張り運転支持信号に基づいて、ECU18は、サーミスタ2での検出温度が、設定温度TBsetに対して注湯管14、風呂循環回路102および浴槽15の熱ロス分を加味した温度になるように冷温水混合弁1の開度を調整する。そして、電磁弁3を開き(電動2方弁8も開くのが好ましい)、設定水位PTsになるように供給する湯量を流量カウンタ4で検出しながら注湯管14および風呂往き管13(加えて、風呂戻り管12を使用すると短時間で湯張りができる)を通して浴槽15へ湯張りを行なう。尚、本発明では、この湯張りを基準水位P0sまでと設定水位PTsまでの2段階に分けて行なうようにしている。(詳細後述)
設定水位PTsまで湯張りが完了すると、循環ポンプ9が作動され、浴槽15内の湯が風呂循環回路102を循環する時にサーミスタ6によって、この湯の温度(湯張り完了時の湯温TBe)が検出され、湯張り完了後も設定温度TBsetを維持するために、保温ヒータ11をON−OFF作動させ、湯を保温するようにしている。
【0034】
次に、本発明の要部となる湯張りの詳細作動に付いて、図2に示すフローチャートを用いて説明する。
【0035】
まず、ステップS10で、設定手段17から湯張り運転の指示がなされ、湯張りが開始される。ここでは浴槽アダプタ16の水位(アダプタ水位Pa)と設定水位PTs間の所定の水位位置として予め定めた基準水位P0s(具体的には、アダプタ水位Pa+10cmとしている)までと、この基準水位P0sから設定水位PTsまでの2段階に分けて湯張りを行なうようにしている。
【0036】
初期補正手段としてのステップS20において、まず、基準水位P0sまで湯張りをする時の初期補正温度TB1を決定する。ここでは数式1に示すように、設定温度TBsetに、初期の冷えた状態での注湯管14、風呂循環回路102、浴槽15を余熱するための温度持ち上げ量として初期補正値Td1を付加するようにしている。
【0037】
(数式1)
TB1=TBset+Td1
ステップS30において、浴槽15内の残湯があるか否かを検出する。残湯の検出は、湯供給手段101から一定量(例えば10リットル)の湯を浴槽15に供給し、その後循環ポンプ9を作動させ流水センサ10が一定時間(例えば120秒)流水を検出するかしないかで判定する。流水を検出しないと浴槽15内の残湯はなしと判定し、残湯なしの場合の湯張り制御を行なうためにステップS40に進む。
【0038】
ステップS40において、上記で得られた初期補正温度TB1で基準水位P0sまで1回目の湯張りを行なう。この時、基準水位P0sになるように供給する湯量を流量カウンタ4で検出しながら水位が制御される。尚、湯張り時間を短縮するために、電動2方弁8を開き風呂循環回路102の風呂戻り管12および風呂往き管13の両配管から湯を供給すると良い。(この場合、風呂循環回路102は2本の注湯管として使用されることになる)
基準水位P0sまで湯張りが行われた後、ステップS41において、循環ポンプ9を作動させ流水センサ10によって栓抜け判定を行なう。流水が無いと検出されると浴槽15には湯が貯まってなかったことになり栓抜けありと判定され、ステップS42に進み、栓抜け警告がなされ、設定手段17の異常表示をONさせ、警報ブザーを鳴らし、使用者に異常を知らせる。その後、ステップS10に戻り、湯張り運転が再開される。
【0039】
ステップS41で栓抜けが無いと判定されれば、湯温調整手段としてのステップS50Aに進み、湯張りが完了する設定水位PTsの時に設定温度TBsetを達成するように、基準水位P0sから設定水位PTsまで供給する湯の温度を見直し設定する。
【0040】
まず、ステップS50において、浴槽15内の実際の湯温TB0をサーミスタ6によって検出する。
【0041】
そして、ステップS60において、循環ポンプ9を停止し、電動2方弁8を閉塞し、この時点での実際の水位P0を水位センサ7で正確に検出する。
【0042】
ステップS70において、上記で得られた湯温TB0、水位P0(この場合、水位P0から湯量L0が算出されるようにしている)の湯を、設定温度TBset、設定水位PTs(この場合、設定水位PTsから湯量LTが算出されるようにしている)の湯にするために必要な調整温度TBc1を設定する。ここでは水位P0まで湯張りされた湯の熱量(Q0=TB0×L0)と設定水位PTsまで付加する湯の熱量(Qc1=TBc1×Lc1)は、設定水位PTsまで湯張りされた湯の全熱量(QT=TBset×LT)に等しいという考えで、数式2に示すように調整温度TBc1を設定している。
【0043】
(数式2)
TBc1={(TBset×LT)−(TB0×L0)}/Lc1
但し、Lc1は水位P0から設定水位PTsまでの湯量である。
【0044】
次に、補正手段としてのステップS80において、上記で得られた調整温度TBc1に対する補正を行なう。ここでは数式3に示すように、基準水位P0sまで湯張りされたことにより、注湯管14、風呂循環回路102、浴槽15がほぼ余熱された状態で、次の設定水位PTsまで湯張りする時にロスする熱量(注湯管14、風呂循環回路102を通じて外気に放熱する熱量、浴槽15から浴室内へ放熱する熱量)をカバーするための温度持ち上げ量として、補正値Td2を調整温度TBc1に付加し、補正温度TB2とするようにしている。
【0045】
(数式3)
TB2=TBc1+Td2
ステップS90において、上記で得られた補正温度TB2で設定水位PTsまで2回目の湯張りを行なう。この場合も1回目と同様に、電動2方弁8を開き、風呂戻り管12も使用して湯張りを行なうのが好ましい。
【0046】
そして、設定水位PTsまで湯張りが完了した後に、修正手段としてのステップS100Aに進み、補正値Td2の修正を行なう。
【0047】
まず、ステップS100において、循環ポンプ9を作動させ、サーミスタ6によって湯張り完了時の実際の湯温TBeを検出する。
【0048】
更に、ステップS110において、次回の湯張り時のために補正値Td2の修正を行なう。即ち、湯張り完了時の実際の湯温TBeと設定温度TBsetとの差に基づいて修正分を決定し、次回の補正値Td2を変更することで設定温度TBsetにより正確に近づくようにするものである。この修正分となる修正値ΔT2は、2回目に湯張りされる湯量Lc1の熱量補正分が、湯量LTにおける設定温度TBsetと実際の湯温TBeとの温度差分の熱量差に等しいという考えで、数式4に示すように決定する。
【0049】
(数式4)
ΔT2=(TBset−TBe)×LT/Lc1
但し、−0.5<ΔT2<0.5
ここで、修正値ΔT2に、−0.5から0.5のように上下限値を設けているのは、次回以降、湯張りされた湯温TBeがハンチングするのを防止するためのものである。即ち、修正値ΔT2の絶対値が大きかった場合、制御装置18は当然、次回の設定水位温度TB2をその分修正するが、使用者も、実際に湯を使用した感覚から湯温の違い分を設定手段17に入力し直すことが考えられ、両者の修正分が重なり、結果的に希望する湯温に対して大きな差となり、これが繰り返されることを防止するものである。
【0050】
そして、数式5に示すように、次回の補正値Td2は、今回の補正値Td2に上記修正値ΔT2を付加したものとし、ECU18に書換え記憶するようにしている。
【0051】
(数式5)
Td2=Td2+ΔT2
そして、ステップS120で湯張りが完了する。
【0052】
一方、ステップS30で残湯ありと判定すると、ステップS130A以降に進み、残湯ありの場合の湯張り制御を行なう。ステップS130Aは、補充温度設定手段を成すものであり、以下のように補充する湯の温度を設定する。
【0053】
まず、ステップS130において、循環ポンプ9を作動させ、浴槽15内の残湯の湯温TBmをサーミスタ6によって検出する。
【0054】
次に、ステップS140において、循環ポンプ9を停止し、電動2方弁8を閉塞し、残湯の水位Pmを水位センサ7で正確に検出する。
【0055】
そして、ステップS150において、上記で得られた湯温TBm、水位Pm(この場合、水位Pmから湯量Lmが算出されるようにしている)の残湯を、設定温度TBset、設定水位PTs(この場合、設定水位PTsから湯量LTが算出されるようにしている)の湯にするために必要な補充温度TBc2を設定する。ここではステップS70と同様に、水位Pmの残湯の熱量(Qm=TBm×Lm)と設定水位PTsまで付加する湯の熱量(Qc2=TBc2×Lc2)は、設定水位PTsまで湯張りされた湯の全熱量(QT=TBset×LT)に等しいという考えで、数式6に示すように補充温度TBc2を設定している。
【0056】
(数式6)
TBc2={(TBset×LT)−(TBm×Lm)}/Lc2
但し、Lc2は水位Pmから設定水位PTsまでの湯量である。
【0057】
次に、補充湯温補正手段としてのステップS160において、上記で得られた補充温度TBc2に対する補正を行なう。ここでは数式7に示すように、ステップS80と同様の温度持ち上げ量として、補正値Td2を補充温度TBc2に付加し、補充補正温度TB3とするようにしている。
【0058】
(数式7)
TB3=TBc2+Td2
ステップS170において、上記で得られた補充補正温度TB3で設定水位PTsまで湯張りを行なう。この場合もステップS90と同様に、電動2方弁8を開き、風呂戻り管12も使用して湯張りを行なうのが好ましい。
【0059】
そしてステップS120に進み、湯張りを完了する。
【0060】
尚、残湯がある場合は、上記の修正手段としてのステップS100Aのように、補充温度Td2を修正するようにはしていない。これは、残湯は、その温度TBm、水位Pmが一定のものではないので、水位Pmから設定水位PTsまで湯張りをする間の熱ロスはバラツき、その都度補正値Td2を修正すると逆に設定温度TBsetがハンチングを起こす虞があるからである。
【0061】
以上の構成および作動より、本発明の効果について以下説明する。
【0062】
まず、湯張りを基準水位P0sまでと設定水位PTsまでの2回に分けて行なうようにしており、基準水位P0sまで湯張りされた実際の湯温TB0の情報を用いるようにしているので、前回に対する環境条件の変化分も含んだ形で設定温度TBsetを達成させるための供給温度(調整温度TBc1)を精度よく設定できる。
【0063】
そして、基準水位P0sまで湯張りされた時点で、注湯配管14、102や浴槽15等は、ほぼ余熱されるので、次の設定水位PTsまで湯張りをする間に受ける熱ロスの環境条件変化に対するバラツキは小さく抑えられ、その熱ロスに相当する補正値Td2をもってほぼ吸収でき、前回と今回とで環境条件が変化しているような場合でも、希望する設定温度TBsetに正確に湯張りができる。
【0064】
次に、湯張り開始から基準水位P0sに湯張りする間において初期補正値Td1をもって、設定温度TBsetを補正する初期補正手段としてのステップS20を設けているので、湯張り開始から基準水位P0sまでに湯張りされる湯の温度は、初期補正値Td1によって設定温度TBsetに対して極端に低くなるようなことがなく、近似した値にすることができるので、次に設定水位PTsまで湯張りをする時の調整温度TBc1を高めに設定する必要がなくなり、湯供給手段101で供給できる湯温を越えて、設定温度TBsetを達成できなくなることを防止できる。
【0065】
そして、調整温度TBc1を高めに設定することがない分、次の設定水位PTsまで湯張りをする時の熱ロスを小さくすることができる。
【0066】
また、仮に、湯張り中に使用者が入浴したような場合でも、基準水位P0sまで湯張りされる湯温と、次の設定水位PTsまで湯張りされる湯温とに大きな差が生じないので、使用者に対する違和感を無くすことができる。
【0067】
更に、補正値Td2は、湯張り毎に修正されるように修正手段としてのステップS100Aを設けているので、季節変化などの長いスパンでの外的条件の変化に対して追従するようになるので、常に正確な設定温度TBsetでの湯張りができる。
【0068】
加えて、補正値Td2を修正する修正値ΔT2は、所定の上下限値をもって決定されるようにしているので、修正値ΔT2は、極端に増減することが無く、補正値Td2の変化度合いを抑え、制御手段18による湯供給手段101からの湯の温度補正と使用者の感覚による設定温度TBset変更の両者が重なって、湯張り温度が大きくずれてハンチングすることを防止できる。
【0069】
また、残湯がある場合でも、残湯の水位Pm、残湯の温度TBmの情報を用いるようにしているので、環境条件の変化分も含んだ形で、設定温度TBsetを達成させるための供給湯温(補充温度TBc2)を精度よく設定できる。
【0070】
そして、補正値Td2をもって、設定水位PTsまで湯張りする間の熱ロスをほぼ吸収するので、希望する設定温度TBsetに正確に湯張りができる。
【0071】
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態を図3に示す。第2実施形態は、上記第1実施形態に対して初期補正値Td1も湯張り毎に修正するようにしたものである。図3に示す制御フローの内、第1実施形態と同一の制御ステップには同一の符号で表示しており、制御フローの異なる部分に付いて以下詳細に説明する。
【0072】
ステップS10からステップS41において、栓抜け判定まで行なった後に、初期修正手段としてのステップS50Bにおいて、初期補正値Td1の修正を行なう。
【0073】
まず、ステップS50において、基準水位P0sまで湯張りされた実際の湯温TB0をサーミスタ6によって検出する。
【0074】
そして、ステップS55において、上記で得られた湯温TB0と設定温度TBsetとの差に基づいて数式8に示すように初期修正値ΔT1を決定し、次回の初期補正値Td1を変更することで、基準水位P0sまで湯張りされる1回目の湯温を、設定温度TBsetにより正確に近づくようにするものである。
【0075】
(数式8)
ΔT1=TBset−TB0
但し、−0.5<ΔT1<0.5
ここで、修正値ΔT1に、−0.5から0.5のように上下限値を設けているのは、上記第1実施形態における修正値ΔT2の場合と同様に、次回以降、湯張りされる初期補正温度TB1がハンチングするのを防止するために設けたものである。
【0076】
そして、数式9に示すように、次回の初期補正値Td1は、今回の初期補正値Td1に上記初期修正値ΔT1を付加したものとし、ECU18に書換え記憶するようにしている。
【0077】
(数式9)
Td1=Td1+ΔT1
これにより、初期補正値Td1は、湯張り毎に修正され、季節変化などの長いスパンでの外的条件の変化に対して追従するようになるので、常に正確な設定温度TBsetでの湯張りができる。
【0078】
また、初期補正値Td1を修正する初期修正値ΔT1は、所定の上下限値をもって決定されるようにしているので、上記第1実施形態で説明した修正値ΔT2と同様に、初期補正値Td1の変化度合いを抑え、制御手段18による温度補正と使用者の設定温度TBset変更の両者が重なって、湯張り温度が大きくずれてハンチングすることを防止できる。
【0079】
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態を図4に示す。第3実施形態は、上記第1、第2実施形態で説明した補正値Td2を設定水位PTsに応じて変化する特性値としたものである。
【0080】
第1、第2実施形態では、ステップS80、ステップS110、ステップS160で扱う調整温度TBc1および補充温度TBc2の補正値Td2は、初回に所定値として用い、以下湯張りされる毎に修正するようにしたが、ここでは図4に示すように設定水位PTs、即ちその水位に基づく湯量LTに応じて変化する特性値として予めECU18に記憶させておき、これを用いるようにしている。湯量LTと補正値Td2は、湯量LTが大きいほど熱ロスによる影響は小さくなることからTd2が順次小さくなるように両者を関係付けている。
【0081】
制御フローにおいては、例えば、図4中、設定水位をLT1とした場合は、補正値Td21として初回時読込み、以下修正するようにしている。ステップS110において、修正値ΔT2が得られるとこの特性値を破線のように全体的に変更し、書換え記憶する。そして次回、例えば、設定水位をLT2に変更したとすると補正値Td22を用いて制御するようにしている。
【0082】
このように、湯量LTに応じて補正値Td2を変化させているので、設定水位PTs即ち、設定湯量LTを変更した場合でも正確な設定温度TBsetで湯張りができる。
【0083】
尚、上記第1〜第3実施形態においては、浴槽15内の湯を水位でもって制御する水位管理式のものとして説明したが、湯量で持って制御する水量管理式のものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す模式図である。
【図2】本発明の第1実施形態の作動を示す制御フロー図である。
【図3】本発明の第2実施形態の作動を示す制御フロー図である。
【図4】浴槽内の設定湯量LTに対する補正値Td2を示す関係図である。
【符号の説明】
100 自動湯張り装置
101 湯供給手段
6 湯張り温検出サーミスタ(湯温検出手段)
7 水位センサ(水位検出手段)
15 浴槽
17 設定手段
18 ECU(制御手段)
Claims (6)
- 浴槽(15)に湯張りをする時の湯の温度、水位もしくは湯量を設定する設定手段(17)と、
湯を前記浴槽(15)に供給する湯供給手段(101)と、
前記浴槽(15)に湯張りされた湯の温度を検出する湯温検出手段(6)と、
前記浴槽(15)に湯張りされた湯の水位もしくは湯量を検出する水位検出手段(7)と、
前記設定手段(17)、前記湯温検出手段(6)および前記水位検出手段(7)の検出信号に基づいて、前記設定手段(17)で設定された設定温度(TBset)、設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)になるように前記湯供給手段(101)を制御する制御手段(18)とを有する自動湯張り装置において、
前記制御手段(18)は、
前記浴槽(15)の湯が前記設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)より小さい、予め定めた基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)に到達した時の前記浴槽(15)内の湯温(TB0)、前記設定温度(TBset)、前記設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)の情報に基づいて、前記設定温度(TBset)を達成するため前記湯供給手段(101)より供給する湯の温度を見直し設定する湯温調整手段(S50A)と、
前記基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)から前記設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に湯張りする間の放熱状態に基づく補正値(Td2)をもって、前記湯温調整手段(S50A)で求めた調整温度(TBc1)を補正する補正手段(S80)と、
前記設定温度(TBset)と湯張り完了時の実際の湯温(TBe)との差に基づいて決定される修正値(ΔT2)により、前記補正値(Td2)を修正する修正手段(S100A)とを有し、
前記補正手段(S80)で得られた補正温度(TB2)に成るように、前記湯供給手段(101)からの湯の温度を制御すると共に、
湯張り開始時に前記浴槽(15)に残湯がなかった場合に、前記修正手段(S100A)によって、前記補正値(Td2)を修正し、
湯張り開始時に前記浴槽(15)に残湯があった場合には、前記補正値(Td2)の修正を禁止するようにしたことを特徴とする自動湯張り装置。 - 前記浴槽(15)に残湯がある場合、
前記制御手段(18)は、残湯の水位(Pm)もしくは残湯の湯量(Lm)における残湯の温度(TBm)、前記設定温度(TBset)、前記設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)の情報に基づいて、前記設定温度(TBset)を達成するため前記湯供給手段(101)より供給する湯の温度を決定する補充湯温決定手段(S130A)と、
前記補正値(Td2)をもって、前記補充湯温決定手段(S130A)で決定された補充温度(TBc2)を補正する補充温度補正手段(S160)とを有し、
前記補充温度補正手段(S160)で得られた補充補正温度(TB3)に成るように、前記湯供給手段(101)からの湯の温度を制御するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の自動湯張り装置。 - 前記制御装置(18)は、湯張り開始から前記基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)に湯張りする間の放熱状態に基づく初期補正値(Td1)をもって、前記設定温度(TBset)を補正する初期補正手段(S20)を有し、
前記初期補正手段(S20)で得られた初期補正温度(TB1)に成るように、前記湯供給手段(101)からの湯の温度を制御するようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の自動湯張り装置。 - 前記制御手段(18)は、前記設定温度(TBset)と前記基準水位(P0s)もしくは相当湯量(L0)における実際の湯温(TB0)との差に基づいて決定される初期修正値(ΔT1)により、前記初期補正値(Td1)を修正する初期修正手段(S50B)を有することを特徴とする請求項3に記載の自動湯張り装置。
- 前記初期修正値(ΔT1)および前記修正値(ΔT2)は、それぞれ所定の上下限値をもって決定されることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の自動湯張り装置。
- 前記補正値(Td2)は、前記設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に応じて変化する特性として表されるものとし、
前記補正値(Td2)は、前記設定水位(PTs)もしくは設定湯量(LT)に基づいて決定されることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の自動湯張り装置。
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