JP3857993B2 - 風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法に関し、特に、風呂給湯器の設置時や補修時に必要とされていた浴槽の基準水位データの初期設定操作を不要にした風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電気温水器を用いた風呂給湯器においては、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、浴槽への給湯量と浴槽の水位の変化量とから浴槽の基準水位データを算出する基準水位データ算出手段と、前記基準水位データを記憶する不揮発性メモリを備えた水位設定手段と、前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶された基準水位データに従って浴槽へ給湯を行う給湯手段とを備え、自動で湯張りを行うことができるようにしている。
【０００３】
ところで、自動で湯張りを行うことができるようにするためには、浴槽の容積や形状等によって変わる浴槽への給湯量と浴槽の水位の変化量との関係（本明細書において、「浴槽の基準水位データ」又は「基準水位データ」という。）を算出し、これを、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶しておき、湯張りを行う際に、この基準水位データに従って給湯手段を稼動して浴槽へ給湯を行う必要がある。
【０００４】
このため、従来は、風呂給湯器の設置時や補修時には、実際に浴槽に湯張りを行う前に、浴槽への所定の給湯量毎に前記水位検出手段によって浴槽の水位を検出し、これに基づいて前記基準水位データ算出手段によって浴槽の基準水位データを算出して、該算出した基準水位データを前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶する浴槽の基準水位データの初期設定操作を行うようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の風呂給湯器においては、風呂給湯器の設置時や補修時に、浴槽の基準水位データの初期設定操作を必ず行う必要があり、操作に手数を要するだけでなく、その操作は特殊操作となるため、専門の技術者が行う必要があるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の風呂給湯器が有する問題点に鑑み、風呂給湯器の設置時や補修時に必要とされていた浴槽の基準水位データの初期設定操作を不要にした風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法は、浴槽の水位を検出する水位検出手段と、浴槽への給湯量と浴槽の水位の変化量とから浴槽の基準水位データを算出する基準水位データ算出手段と、前記基準水位データを記憶する不揮発性メモリを備えた水位設定手段と、前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶された基準水位データに従って浴槽へ給湯を行う給湯手段とを備えた風呂給湯器における湯張り制御方法において、前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされていない場合に、設定温度及び設定湯量の湯張りを実施しながら、浴槽への所定の給湯量毎に前記水位検出手段によって浴槽の水位を検出し、これに基づいて前記基準水位データ算出手段によって浴槽の基準水位データを算出して、該算出した基準水位データを前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶するに際して、浴槽への所定の給湯量毎に行う前記水位検出手段によって浴槽の水位の検出を、一定量の給湯を行った後、それより少ない所定の給湯量毎に行うようにすることを特徴とする。
【０００８】
この風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法は、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされていない場合に、設定温度及び設定湯量の湯張りを実施しながら、浴槽の基準水位データの設定を自動で行うことができる。
【０００９】
そして、浴槽への所定の給湯量毎に行う前記水位検出手段によって浴槽の水位の検出を、一定量の給湯を行った後、それより少ない所定の給湯量毎に行うようにすることにより、湯張りに時間を要することなく、精度よく浴槽の基準水位データの設定を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に、本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法を実施する風呂給湯器の一例を示す。
【００１２】
この風呂給湯器は、電気温水器を用いたもので、電気温水器は、所要の容量を有する円筒状のタンク１と、タンク１の上部と下部に設置され、タンク１内の水を設定温度まで加温するための上部ヒータ２及び下部ヒータ３と、上部ヒータ２の上方に配設され、タンク１の外部から供給される水をタンク１内に貯留された温水により加温する熱交換器４とを備えている。
【００１３】
熱交換器４は、特に限定されるものではないが、例えば、螺旋状に形成し、その中心軸が、タンク１の中心軸と略一致するように配設するようにすることにより、熱交換器４の周囲の熱交換によって冷却された温水が下降流となり、この下降流に対応して熱交換器４の中心部に上昇流が生じ、このタンク１内に貯留された温水の対流により、温水の循環が良好に維持され、熱交換を効率よく、かつ、確実に行うことができるようにしている。
【００１４】
電気温水器のタンク１は、その底部位置に給水管５、上部位置に出湯管６を設けて、給水管５から給水することによりタンク１内の湯を押し上げるようにして、出湯管６から出湯するようにし、また、タンク１の胴部に取り付けた温度センサ３２によって、温度の低下を迅速、かつ、正確に検知することがでるようにし、必要に応じて行う上部ヒータ２及び／又は下部ヒータ３による追加的な加熱を適切に実施することができるようにしている。
【００１５】
そして、本実施例では、このような風呂給湯器を基本として、２本の配管、すなわち、出湯管６と水道水側配管９とを浴槽１０に接続し、出湯管６を介して浴槽１０にタンク１の温水を、水道水側配管９を介して浴槽１０に水道水を、それぞれ供給することができるようにしている。
【００１６】
出湯管６は、逃し弁３０を接続した配管と分岐した温水側配管６１を形成し、この温水側配管６１の温水は、熱交換器４の配管８との合流部Ｔ２を経て、配管６３、６４を介して浴槽１０に供給される。
また、水道水側配管９は、減圧逆止弁１１の下流で水道管Ｓから分岐され、この水道水側配管９の水は、熱交換器４の配管７との合流部Ｔ１を経て、水道水側配管９１、９２を介して浴槽１０に供給される。
【００１７】
また、温水側配管６１の合流部Ｔ２の上流側には、ソレノイドバルブ１９、流量センサ２０及び逆止弁２１を備えた制御手段２２が、水道水側配管９の合流部Ｔ１の上流側には、制御手段２３が、それぞれ設けられ、この制御手段２２の下流側と、制御手段２３の上流側には、それぞれ温度センサ３１が配設されている。
これらの制御手段２２、２３は、同じ構成で、温水側の出湯管６から電気温水器の温水を、水道管Ｓ、水道水側配管９から水道水を、それぞれ浴槽１０に供給するに際し、浴槽１０に供給される温水及び水道水の温度に基づいて、電気温水器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するものである。
【００１８】
このように、制御手段２２、２３によって風呂給湯器の温水及び水道水の水量を調節し、浴槽１０の湯の温度及び湯量を制御するとともに、２本の配管、すなわち、出湯管６と、水道水側配管９とを用いて浴槽１０に給湯することにより、浴槽１０の湯の温度や湯量を適正にしながら、給湯速度を上げて給湯時間を大幅に短縮することができる。
この場合、温水側配管６３と水道水側配管９１とを、逆止弁２５を備えた接続管２４により接続し、少なくとも水道水の一部を、電気温水器の温水と共に、温水側配管６３より分岐した温水側配管６４を介して浴槽１０に供給するようにしている。
これにより、温水側配管６４で高温の温水に水道水を混合し、温水の温度を下げることによって、水道水側配管９２からの水道水と温度ムラのできにくい状態で浴槽１０に給湯することができる。
【００１９】
また、浴槽１０に温水側配管６４を介して接続した温水側配管６３を合流部Ｔ２で熱交換器４の配管８に接続し、また、浴槽１０と水道水側配管９１、９２を介して接続した水道水側配管９を合流部Ｔ１で熱交換器４の配管７に接続し、これにより、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させ、浴槽１０内の湯の追い炊きができるようにしている。
また、熱交換器４の配管７には、水位センサ１２、ストレーナ１３、温度センサ１４、循環用ポンプ１５、ソレノイドバルブ１６及び逆止弁１７がそれぞれ上流側から順に配設されており、水位センサ１２と温度センサ１４で浴槽１０の水位と温度を検出するとともに、循環用ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸い上げ、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようにしている。
そして、このように構成することにより、特に、深夜電力を利用する電気温水器を使用する場合には、低コストの深夜電力の利用を促進することができる。
【００２０】
このように、本実施例では、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるように構成している関係上、熱交換器４の内部圧力が、電気温水器のタンク１の内部圧力より常に低くなるように構成するようにしている。
これにより、万一、熱交換器４に孔があいた場合でも、熱交換器４内を流通する水が、電気温水器のタンク１内に流出することを防止することができ、熱交換器４内を流通する水によって、電気温水器のタンク１の内部が汚染されることを確実に防止することができるものとなる。
【００２１】
また、浴槽１０に直接接続した２本の配管、すなわち、温水側配管６４と水道水側配管９２は、浴槽１０内に配設したアダプタ３３に接続され、電気温水器のタンク１内に貯留されていた温水及び水道管より供給される水道水を、浴槽１０に接続したこれら２本の配管６４、９２を介して、アダプタ３３の混合室内で混合した後、その吐出口から浴槽１０に供給するようにすることにより、入浴中の人に電気温水器のタンク１内に貯留されていた高温の温水が、そのまま直接当たることを確実に防止することができるようにしている。
【００２２】
また、循環用ポンプ１５によって、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させるようにする場合には、浴槽１０に接続した２本の配管６４、９２のうちの一方の配管９２の吸引口から、循環用ポンプ１５によって浴槽１０内の湯を吸引し、熱交換器４に浴槽１０内の湯を循環させた後、熱交換器４において加温した湯を、他方の配管６４の吐出口からアダプタ３３の混合室内に導入し、混合室から浴槽１０に供給するようにすることにより、熱交換器４において加温した湯が、アダプタ３３の位置でショートパスしないようにしている。
【００２３】
また、水道水側配管９１を、熱交換器４の配管７に接続し、その下流側の水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８を調節することにより、少なくとも水道水の一部を熱交換器４に導入して加温した後、熱交換器４の配管８から温水側配管６４を介して浴槽１０に供給することも可能であり、これにより、浴槽１０に供給する温水の温度を適度な温度にすることができるとともに、タンク１内に貯留された温水を減らすことなく浴槽１０に給湯できるようになっている。
なお、水道水側配管９１に配設したソレノイドバルブ１８は、必須のものではなく、省略することもできる。
【００２４】
また、水道水側配管９の制御手段２３の上流側で水道水側配管９３を分岐するとともに、温水側配管６１の制御手段２２の上流側で温水側配管６２を分岐し、これら分岐した水道水側配管９３と温水側配管６２とを混合弁２６を介して接続するとともに、この混合弁２６より他の配管経路２９を接続し、この配管経路２９に温度センサ２７と流量センサ２８を備えている。
この配管経路２９では、設定された温度に基づいて、電気温水器の温水と水道水の水量を調節し、配管経路２９を経て供給される湯の水温を制御して、カラン等より給湯することができるようにする。
【００２５】
また、この風呂給湯器を、寒冷地などで使用する場合には、循環用ポンプ１５を所定時間又は水循環用配管、例えば、配管７内の水温が設定された温度に上昇するまで駆動することにより、浴槽１０内の湯を、配管９２、７を介して熱交換器４に導入し、配管８、６３、６４を介して浴槽１０に戻すことにより凍結防止運転を行うことができるようにされている。
【００２６】
ところで、この風呂給湯器は、浴槽１０の水位を検出する水位検出手段として、配管７に配設した水位センサ１２のほか、各種制御を行うための制御部（図示省略）を備え、この制御部には、浴槽１０への給湯量と浴槽１０の水位の変化量とから浴槽１０の基準水位データ（浴槽１０の容積や形状等によって変わる浴槽１０への給湯量と浴槽の水位の変化量との関係）を算出する基準水位データ算出手段と、この基準水位データを記憶する不揮発性メモリを備えた水位設定手段とを設けるようにする。
そして、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶された基準水位データに従って浴槽１０へ給湯を行うようにしている。
【００２７】
そして、この風呂給湯器は、従来、風呂給湯器の設置時や補修時に必要とされていた浴槽の基準水位データの初期設定操作を不要にするため、図２に示すように、風呂給湯スイッチをＯＮにすることにより（操作Ｓ０）、通常の風呂給湯運転を開始し（操作Ｓ１）、設定温度及び設定湯量の湯張りを実施しながら、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされているか、否かを検出し（操作Ｓ２）、基準水位データの記憶がある場合には、基準水位データに従って浴槽１０へ給湯を行って自動で湯張りを行い、浴槽１０への給湯を完了するようにし（操作Ｓ３）、一方、風呂給湯器の設置時や補修時等で、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされていない場合には、浴槽１０への所定の給湯量毎に水位検出手段によって浴槽１０の水位を検出し、これに基づいて基準水位データ算出手段によって浴槽の基準水位データを算出する基準水位データ算出運転を設定温度及び設定湯量の湯張りと並行して行い（操作Ｓ４）、この算出した基準水位データを水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶し（操作Ｓ５）、浴槽１０への給湯を完了するようにする（操作Ｓ３）。
【００２８】
次に、基準水位データ算出運転の具体的方法について、その手順の一例を説明する。
（１）まず、水道水側配管９２から水のみ１０リットル給水する。
（２）次に、給湯量を次式に基づいて算出する。
給湯量＝（（設定湯温−水温）／（湯温−水温））×８０リットル
（最大値は７０リットル）
給水量＝７０リットル−給湯量
（３）（２）で算出した給湯量及び給水量に従って、配管６４及び水道水側配管９から同時に合計７０リットル給湯、給水する。
（４）給湯、給水の残り≦１０リットルになると、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにし、浴槽１０内の湯を循環させ、温度の均一化を図るとともに、循環回路内のエア抜きを行う。
（５）給湯、給水完了で、一旦、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＦＦにし、その後、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにして４０秒経過後、残水の有無のチェックを行う。
（６）残水なしの場合、給湯量を次式に基づいて算出する。
給湯量＝（（設定湯温−水温）／（湯温−水温））×２０リットル
（最大値は２０リットル、最小値は０リットル）
給水量＝２０リットル−給湯量
（７）（６）で算出した給湯量及び給水量に従って、配管６４及び水道水側配管９から同時に合計２０リットル給湯、給水する。
（８）給湯、給水の残り≦３リットルになると、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにし、浴槽１０内の湯を循環させ、温度の均一化を図るとともに、循環回路内のエア抜きを行う。
（９）給湯、給水完了で、一旦、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＦＦにし、その後、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにして残水の有無のチェックを行う。
（１０）残水なしの場合、（６）〜（９）を所定回数繰り返す。
（１１）残水ありの場合、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにして４０秒経過後、浴槽１０の温度を検出する。
（１２）次に、追加給湯量を次式に基づいて算出する。
給湯量＝（現在までの給湯、給水量の合計＋２０リットル）（（設定湯温−水温）／（湯温−水温））−（現在までの給湯、給水量の合計）（（設定湯温−水温）／（湯温−水温））
（最大値は２０リットル、最小値は０リットル）
給水量＝２０リットル−給湯量
（１３）（１２）で算出した給湯量及び給水量に従って、配管６４及び水道水側配管９から同時に合計２０リットル給湯、給水する。
（１４）給湯、給水の残り≦３リットルになると、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにし、浴槽１０内の湯を循環させ、温度の均一化を図るとともに、循環回路内のエア抜きを行う。
（１５）給湯、給水完了で、一旦、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＦＦにし、その後、循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにして４０秒経過後、浴槽１０の温度を検出する。
（１６）（１２）〜（１５）を設定湯量になるまで所定回数繰り返す。
（１７）一定量の給湯、給水（ここでは、８０リットル。ただし、５０〜１００リットル程度の任意に値に設定することができる。）を行った後、それより少ない所定の給湯、給水量（ここでは、２０リットル。ただし、１０〜５０リットル程度の任意に値に設定することができる。）毎に、水位検出手段によって浴槽１０の水位を検出し、これに基づいて基準水位データ算出手段によって浴槽の基準水位データを算出し、この算出した基準水位データを水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶する。
（１８）この場合、基準水位（基準水量）以外に、あと２点の水位データが取得できなかった場合は、基準水位データの水位設定手段に備えた不揮発性メモリへの記憶は行わない。
（１９）なお、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶された水位データの最高値以上の水位データを検出した時は、最高値と最高値の１つ前のデータより水量を推定する。
【００２９】
このように、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされていない場合に、設定温度及び設定湯量の湯張りを実施しながら、浴槽の基準水位データの設定を自動で行うことができ、これにより、従来、風呂給湯器の設置時や補修時に必要とされていた専門の技術者が行う浴槽の基準水位データの初期設定操作が不要となり、風呂給湯器の設置工事や補修工事の簡易化を図ることができる。
また、浴槽１０への所定の給湯量毎に行う水位検出手段によって浴槽の水位の検出を、一定量の給湯を行った後、それより少ない所定の給湯量毎に行うようにすることにより、湯張りに時間を要することなく、精度よく浴槽の基準水位データの設定を行うことができる。
さらに、風呂給湯運転を行う際に、定期的に循環用ポンプ１５及びソレノイドバルブ１６をＯＮにし、浴槽１０内の湯を循環させることにより、浴槽１０内の湯の温度の均一化を図ることができるとともに、配管内のエアパージを確実に行うことができ、これにより、精度よく浴槽の基準水位データの設定を行うことができる。
【００３０】
以上、本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法について、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法によれば、水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされていない場合に、設定温度及び設定湯量の湯張りを実施しながら、浴槽の基準水位データの設定を自動で行うことができ、これにより、従来、風呂給湯器の設置時や補修時に必要とされていた専門の技術者が行う浴槽の基準水位データの初期設定操作が不要となり、風呂給湯器の設置工事や補修工事の簡易化を図ることができる。
【００３２】
そして、浴槽への所定の給湯量毎に行う前記水位検出手段によって浴槽の水位の検出を、一定量の給湯を行った後、それより少ない所定の給湯量毎に行うようにすることにより、湯張りに時間を要することなく、精度よく浴槽の基準水位データの設定を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法を実施する風呂給湯器の一例を示す概略構造図である。
【図２】 本発明の風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法の一実施例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ タンク
２ 上部ヒータ
３ 下部ヒータ
４ 熱交換器
５ 給水管
６ 温水側配管
７ 熱交換器の配管
８ 熱交換器の配管
９ 水道水側配管
１０ 浴槽
１１ 減圧逆止弁
１２ 水位センサ
１３ ストレーナ
１４ 温度センサ
１５ 循環用ポンプ
１６ ソレノイドバルブ
１７ 逆止弁
１８ ソレノイドバルブ
１９ ソレノイドバルブ
２０ 流量センサ
２１ 逆止弁
２２ 制御手段
２３ 制御手段
２４ 接続管
２５ 逆止弁
２６ 混合弁
２７ 温度センサ
２８ 流量センサ
２９ 配管経路
３０ 逃し弁
３１ 温度センサ
３２ 温度センサ
３３ アダプタ

Claims (1)

1. 浴槽の水位を検出する水位検出手段と、浴槽への給湯量と浴槽の水位の変化量とから浴槽の基準水位データを算出する基準水位データ算出手段と、前記基準水位データを記憶する不揮発性メモリを備えた水位設定手段と、前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶された基準水位データに従って浴槽へ給湯を行う給湯手段とを備えた風呂給湯器における湯張り制御方法において、前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに基準水位データの記憶がされていない場合に、設定温度及び設定湯量の湯張りを実施しながら、浴槽への所定の給湯量毎に前記水位検出手段によって浴槽の水位を検出し、これに基づいて前記基準水位データ算出手段によって浴槽の基準水位データを算出して、該算出した基準水位データを前記水位設定手段に備えた不揮発性メモリに記憶するに際して、浴槽への所定の給湯量毎に行う前記水位検出手段によって浴槽の水位の検出を、一定量の給湯を行った後、それより少ない所定の給湯量毎に行うようにすることを特徴とする風呂給湯器における浴槽の基準水位データの設定方法。

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