JP4279817B2 - 風呂給湯装置 - Google Patents

Description

本発明は、浴槽に湯張りを行う風呂給湯装置に関する。

従来、給湯器で所定温度に加熱された湯を給湯路を介して浴槽に供給する所謂自動湯張り機能を有する風呂給湯装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種の風呂給湯装置は、使用者が入浴に適した温度となるように給湯温度を設定しておくことにより、設定温度の湯が浴槽に充填されるようになっている。

しかし、夏季等には給湯路に供給される未加熱の水（水道水等）の温度が比較的高く、更にこのとき、給水圧が比較的低い場合には、加熱量を小さく調節しても浴槽への給湯温度が設定温度よりも高くなる。このため、夏季等には自動湯張りによって浴槽内に充填された湯の温度が入浴に適した温度よりも高く、使用者に不快感を与える不都合がある。しかも、湯の充填が完了している浴槽内に更に未加熱の水を入れて浴槽内の湯の温度を適温まで下げた場合には、入浴時に余分な手数と時間がかかるだけでなく、加熱時の燃料消費が無駄になり水の使用量も増加して不経済である。

また、この種の風呂給湯装置として、浴槽内の湯を直接加熱する所謂追焚き機能を備えたものもある（例えば、特許文献２参照）。追焚き機能を備えることで、浴槽内の湯が冷めた場合に追焚きを行って浴槽内の湯の温度を使用者が設定した温度に維持することができる。そして、この追焚き機能を備えていれば、夏季等に使用者が設定した温度よりも湯張り温度が高くなるおそれがある場合には、加熱しない水を浴槽に充填した後に、追焚き機能を用いた焚き上げを行って浴槽内の水を入浴に適した温度に上昇させることもできる。

しかし、給水圧が低い場合には水張り時間が長時間となり、更に焚き上げ時間が加わるので、浴槽内の水を入浴に適した温度に上昇させるために極めて長い時間が必要となる。
特開平１１−６３６６０号公報（図１） 特開平６−５８６２２号公報（図２）

かかる不都合を解消して、本発明は、夏季等に水温が高く給水圧が低い場合であっても、短時間で且つ経済的に浴槽内の湯の温度を入浴に適した温度とすることができる風呂給湯装置を提供することを目的とする。

先ず、本発明の風呂給湯装置と一部共通する構成を備える従来の風呂給湯装置について説明する。
この風呂給湯装置は、湯張り弁を介して浴槽に接続された給湯路と、給湯路内に導入された水を加熱する給湯用加熱手段と、給湯路内の流水量を検出する流量検出手段と、流量検出手段の検出流量を累積して累積流量を測定する累積流量測定手段と、給湯路からの出湯温度を検出する第１温度検出手段と、第１温度検出手段の検出温度が目標温度となるように給湯用加熱手段を制御する給湯加熱制御手段と、累積流量測定手段により測定された累積流量が浴槽の容量に基づく目標充填量になるまで湯張り弁を開弁して浴槽に湯を張る湯張り制御手段とを備える風呂給湯装置において、給湯路に導入される未加熱の水の温度を検出する第２温度検出手段と、第１温度検出手段の検出温度と目標温度とを比較する温度比較手段と、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、目標充填量となった時点での浴槽内の湯の温度が目標温度となるように浴槽の湯に混入させる非加熱水の量を第１温度検出手段の検出温度及び第２温度検出手段の検出温度に基づいて算出する水張り量算出手段とを備え、湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、水張り量算出手段により算出された水張り量となるまで湯張り弁の開弁を維持した状態で給湯用加熱手段による加熱を停止して非加熱水を浴槽に供給する。

上記従来の風呂給湯装置によるときには、湯張り弁の開弁により給湯路内に導入された水が給湯用加熱手段によって加熱されることにより、給湯路から浴槽に給湯され、湯張りが行われる。このとき、給湯用加熱手段は、給湯加熱制御手段によって出湯温度が入浴に適した温度である目標温度となるように制御される。出湯温度は第１温度検出手段によって検出され、給湯加熱制御手段は第１温度検出手段の検出温度に応じて給湯用加熱手段による加熱量を調節する。一方、湯張り制御手段は、浴槽内の湯が目標充填量になるまで湯張り弁の開弁状態を維持する。目標充填量は、浴槽の容量に基づいて予め設定されている。浴槽内の湯の量が目標充填量になったか否かは、累積流量測定手段によって測定される累積流量から判断される。累積流量測定手段は、流量検出手段によって検出された給湯路内の流水量を累積することで累積流量を求める。累積流量測定手段による累積流量が目標充填量となったとき、給湯加熱制御手段により給湯用加熱手段が停止され湯張り制御手段により湯張り弁が閉弁される。これにより、浴槽には入浴に適した温度の湯が充填され、湯張りが完了する。

また、上記従来の風呂給湯装置は、温度比較手段を備えている。温度比較手段は、給湯路から浴槽に給湯されるときに第１温度検出手段の検出温度と目標温度とを比較する。湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度となっていれば、前述の通りの湯張りを行う。しかし、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高い場合には、給湯路に供給される水の温度が比較的高く且つ給水圧が比較的低いために浴槽内に充填される湯の温度が入浴に適した温度よりも高くなるおそれがある。

そこで、上記従来の風呂給湯装置においては、水張り量算出手段を備えている。水張り量算出手段は、目標充填量となった時点での浴槽内の湯の温度が目標温度となるように浴槽の湯に混入させる非加熱水の量を第１温度検出手段の検出温度及び第２温度検出手段の検出温度に基づいて算出する。第１温度検出手段の検出温度が目標温度よりも高い状態で浴槽を目標充填量で満たすと、浴槽内の湯温は入浴に適さない高い温度となるが、目標充填量のうちの一部に非加熱水を混入させることにより、目標充填量で満たされたときの浴槽内の湯温は低下する。このときに、水張り量算出手段は、浴槽内の湯温が入浴に適した目標温度となるように、浴槽に供給される高い温度の湯の量に対して非加熱水の量（水張り量）を算出する。また、水張り量算出手段は、第１温度検出手段の検出温度及び第２温度検出手段の検出温度に基づいて水張り量を算出するので、目標充填量のうちで混入すべき非加熱水の量が各検出温度に応じたものとなる。

そして、湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、先ず、湯張り弁の開弁を維持した状態で給湯用加熱手段による加熱を停止する。これによって、加熱されない水（非加熱水）が給湯路を介して浴槽に供給される。続いて、浴槽に供給される非加熱水が、水張り量算出手段により算出された量となったとき、浴槽内の湯の量が目標充填量に満たない場合には、目標充填量となるまで、給湯用加熱手段によって給湯路内の水を加熱して給湯を行う。

これにより、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高くても、浴槽内に満たされた目標充填量の湯の温度を、入浴に適した目標温度とすることができる。

このように、上記従来の風呂給湯装置においては、給湯路に供給される水の温度が比較的高く且つ給水圧が比較的低くても、浴槽内に充填される湯の温度が入浴に適した温度よりも高くなることを防止することができる。しかも、浴槽内の湯の量が目標充填量に満たないうちに非加熱水を給湯路を介して浴槽に供給して、浴槽が目標充填量となったときの湯を入浴に適した温度とするので、入浴時の余分な手数や時間を排すことができる。また、非加熱水を給湯路を介して浴槽に供給しているときに給湯用加熱手段が停止するので加熱時の燃料消費が低減され、使用水量も目標充填量のみであるので極めて経済的である。

次に、前記目的を達成するための本発明の風呂給湯装置について説明する。
本発明の風呂給湯装置は、湯張り弁を介して浴槽に接続された給湯路と、給湯路内に導入された水を加熱する給湯用加熱手段と、給湯路内の流水量を検出する流量検出手段と、流量検出手段の検出流量を累積して累積流量を測定する累積流量測定手段と、給湯路からの出湯温度を検出する第１温度検出手段と、第１温度検出手段の検出温度が目標温度となるように給湯用加熱手段を制御する給湯加熱制御手段と、累積流量測定手段により測定された累積流量が浴槽の容量に基づく目標充填量になるまで湯張り弁を開弁して浴槽に湯を張る湯張り制御手段と、浴槽に接続された循環水路と、循環水路内の水を加熱する追焚き用加熱手段とを備える風呂給湯装置において、給湯路における未加熱水温を検出する第２温度検出手段と、第１温度検出手段の検出温度と目標温度とを比較する温度比較手段と、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、流量検出手段の検出流量に基づいて浴槽内の水が目標充填量となるまでの充填時間を算出する充填時間算出手段と、第２温度検出手段の検出温度に基づいて追焚き用加熱手段による追焚き時間を算出する追焚き時間算出手段と、充填時間算出手段により算出された充填時間を設定時間とする計時手段とを備え、湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、計時手段により設定時間の計時を開始し、その計時時間が設定時間となるまでの間に、前記追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間に対応して浴槽への非加熱水の供給と追焚き用加熱手段による追焚きとを同時に行うことを特徴とする。

本発明の風呂給湯装置においては、前述した従来のものと同様に温度比較手段を備えており、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度となっているときには、前述した従来のものと同様にして湯張りが行われる。

また、本発明の風呂給湯装置は、追焚き機能を有している。即ち、浴槽には循環水路が接続されており、追焚き用加熱手段が循環水路内の水を加熱することで、追焚きが行えるようになっている。

本発明の風呂給湯装置は、充填時間算出手段と、追焚き時間算出手段と、計時手段とを備えている。充填時間算出手段は、浴槽内の水が目標充填量となるまでの充填時間を流量検出手段の検出流量から算出する。追焚き時間算出手段は、浴槽が目標充填量の非加熱水で満たされている場合に、追焚き用加熱手段により浴槽内の水を入浴に適した目標温度まで追焚きした（焚き上げた）ときにかかる時間を算出する。計時手段には、充填時間算出手段によって算出された時間が設定される。

そして、本発明の風呂給湯装置において、湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、充填時間算出手段によって充填時間が算出される。その充填時間は計時手段に設定され、計時手段が計時を開始する。同時に、追焚き時間算出手段によって追焚き時間が算出される。

そして、計時手段による計時が開始され、その計時時間が設定時間である充填時間となる間に、追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間に対応して非加熱水の供給と追焚きとが同時に行われる。これによって、浴槽内に目標充填量の湯が満たされるまでの間に、非加熱水の供給と追焚きとが同時に行われ、浴槽内に目標充填量の湯が満たされたときには、浴槽内の水は入浴に適した設定温度となる。

このように、本発明の風呂給湯装置によれば、給湯路に供給される水の温度が比較的高く且つ給水圧が比較的低くても、浴槽内に充填される湯の温度が入浴に適した温度よりも高くなることを防止することができる。しかも、浴槽内の非加熱水の量が目標充填量に満たないうちに追焚きが開始され、浴槽が目標充填量となったときの湯を入浴に適した温度とするので、浴槽内の非加熱水が目標充填量となった後に追焚きを行う場合に比して、極めて短時間で浴槽内を適温の湯で満たすことができる。また、使用水量も目標充填量のみであるので極めて経済的である。

更に、具体的には、本発明の風呂給湯装置において、前記湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、計時手段により設定時間の計時を開始すると共に湯張り弁の開弁を維持した状態で給湯用加熱手段による加熱を停止して浴槽への非加熱水の供給を開始し、計時手段の残り時間が追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間となった以降は、計時手段により設定時間が計時されるまで浴槽への非加熱水の供給と追焚き用加熱手段による追焚きとを同時に行うことが好ましい。

これによれば、湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、先ず、湯張り弁の開弁を維持した状態で給湯用加熱手段による加熱を停止する。これによって、非加熱水が給湯路を介して浴槽に供給された状態となる。このとき、充填時間算出手段によって充填時間が算出される。その充填時間は計時手段に設定され、計時手段が計時を開始する。同時に、追焚き時間算出手段によって追焚き時間が算出される。

そして、計時手段の残り時間が追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間となるまでは、非加熱水が給湯路を介して浴槽に供給され、計時手段の残り時間が追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間となったとき、湯張り制御手段は、追焚き用加熱手段を作動させて循環水路内の水の加熱を開始する。このときにも、非加熱水は給湯路を介して浴槽に供給されているので、計時手段の残り時間が追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間となった以降は、非加熱水の供給と追焚きとが同時に行われる。

その後、追焚き時間が経過したとき、湯張り制御手段は、追焚き用加熱手段による加熱を停止させ、湯張り弁を閉弁させる。これにより、浴槽への非加熱水の供給と追焚きとが停止し、浴槽内の水を入浴に適した設定温度とし且つ浴槽に目標充填量の湯を満たすことができる。

本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施装置の構成を模式的に示す説明図、図２は本発明の実施形態と一部共通する構成を有する参考例として示す他の風呂給湯装置の要部のブロック図、図３は図２の構成による作動フローチャート、図４は本発明の実施形態における要部のブロック図、図５及び図６は本発明の実施形態による作動フローチャートである。

図１を参照して、本実施形態における装置は、風呂給湯装置であり、浴槽１に給湯（給水を含む）する給湯路２と、浴槽１の湯水を循環させる循環水路３とを具備している。

給湯路２は、給湯用ガスバーナ４（給湯用加熱手段）により加熱される給湯用熱交換器５を経由して設けられ、その上流側は図示しない水道管に接続されている。

給湯路２には、給湯用熱交換器５の上流側で水道管から供給される水道水の温度を検出する給水側温度センサ６（第２温度検出手段）と、給湯用熱交換器５から下流側に流れ出る湯水の温度を検出する出湯側温度センサ７（第１温度検出手段）とが設けられている。

また、給湯路２は、給湯用熱交換器５の下流側で、浴槽１に給湯するための風呂用給湯路２ａと、台所や洗面所等に給湯するための常用給湯路２ｂとに分流されている。風呂用給湯路２ａには、これを開閉する湯張り電磁弁８（湯張り弁）と、循環水路３から風呂用給湯路２ａへの湯水の逆流を防止する逆止弁９と、風呂用給湯路２ａの流水量を検出する流量センサ１０（流量検出手段）とが設けられている。そして、風呂用給湯路２ａは、その下流端が循環水路３に接続されている。また、常用給湯路２ｂは、台所や洗面所等の図示しない給湯栓（カラン等）に連接されている。

循環水路３は、浴槽１の側壁下部に設けられた循環口１ａに接続され、追焚き用ガスバーナ１１（追焚き用加熱手段）により加熱される風呂用熱交換機１２を備えている。風呂用熱交換機１２の上流側には、循環水路３内の湯水を循環させる循環ポンプ１３が設けられている。

また、本実施形態の装置は、後述する浴槽１の自動湯張り運転や追焚き運転等、風呂給湯装置全体の運転制御を担うコントローラ１４と、使用者が装置の運転形態等をコントローラ１４に指示するためのリモコン１５とが備えられている。

コントローラ１４は、マイクロコンピュータを用いて構成されている。コントローラ１４には、給水側温度センサ６、出湯側温度センサ７、流量センサ１０等の各種センサの検出信号が入力される。そして、コントローラ１４は、これらの入力信号や、予め定められたデータ、リモコン１５による指示データ等に基づいて、循環ポンプ１３の作動、湯張り電磁弁８の開閉、各ガスバーナ４，１１の燃焼運転等の制御を行う。

リモコン１５では、図示を省略するスイッチの操作によって、例えば浴槽１に自動的に湯張りをするための自動湯張り運転モードや、追焚き運転モード等の各種運転モードが選択可能となっている。更に、リモコン１５では、給湯路２からの給湯温度を目標温度として設定可能となっている。

なお、図示は省略するが、各ガスバーナ４，１１に関連して、これらのガスバーナ４，１１へのガス供給路に、ガス供給量を調整するためのガス比例電磁弁やガス供給路を開閉するための開閉電磁弁が備えられると共に、各ガスバーナ４，１１に点火するための点火器、各ガスバーナ４，１１の燃焼炎を検出する炎検出器、各ガスバーナ４，１１に燃焼用空気を供給するための送風ファン等が備えられている。そして、各ガスバーナ４，１１の燃焼運転は、これらの機器を介して制御されるようになっている。

次に、参考例として、一部に本発明の実施形態と共通の構成を有する他の風呂給湯装置における前記コントローラ１４の構成を図２を参照して説明する。図２に示すように、コントローラ１４は、給湯加熱制御部１６（給湯加熱制御手段）と、湯張り制御部１７（湯張り制御手段）と、追焚き制御部１８とを備えている。給湯加熱制御部１６は、給湯用ガスバーナ４の燃焼運転を制御する。湯張り制御部１７は、湯張り電磁弁８の開閉制御をはじめ湯張り運転に関する制御を行う。追焚き制御部１８は、追焚き用ガスバーナ１１の燃焼運転を制御する。また、コントローラ１４は、累積流量測定部１９（累積流量測定手段）と、温度比較部２０（温度比較手段）と、水張り量算出部２１（水張り量算出手段）とを備えている。累積流量測定部１９は、流量センサ１０の検出流量を累積して累積流量を測定する。温度比較部２０は、出湯側温度センサ７の検出温度とリモコン１５で設定された目標温度とを比較する。水張り量算出部２１は、詳しくは後述するが、浴槽１の湯に混入させる非加熱水の量を算出する。ここで、非加熱水とは、給湯用ガスバーナ４による加熱を行わずに風呂用給湯路２ａから浴槽１に供給される水であり、一般的には常温の水道水である。

図２示のものにおけるコントローラ１４の作動を図３を参照して説明すれば次の通りである。即ち、リモコン１５によって自動湯張り運転モードが選択されると湯張り制御部１７が作動し、先ず、ＳＴＥＰ１において、湯張り電磁弁８が開弁し、給湯路２に水が流動する。給湯路２内の流水量は流量センサ１０により検出され、ＳＴＥＰ２において累積流量測定部１９による累積流量Ｗの測定が行われる。

次いで、ＳＴＥＰ３では給湯用ガスバーナ４に点火され、給湯用ガスバーナ４が燃焼運転を開始する。そして、ＳＴＥＰ４では給湯加熱制御部１６によって出湯側温度センサ７の検出温度がリモコン１５によって設定された目標温度となるように給湯用ガスバーナ４を制御する所謂温調制御が行われる。これにより、浴槽１に湯が供給される。

続いて、ＳＴＥＰ５において累積流量Ｗが５リットル以上となると、ＳＴＥＰ６に進む。ＳＴＥＰ６においては、温度比較部２０が出湯側温度センサ７の検出温度である出湯温度と目標温度（ここでは目標温度に誤差分αを加算した温度であるが、以下の説明では単に目標温度と言う）とを比較し、出湯温度が目標温度より高くなければＳＴＥＰ７に進む。なお、ＳＴＥＰ５は、給湯用ガスバーナ４による水の加熱温度を安定させるために設けられているものであり、加熱初期の加熱不十分な水の温度を出湯温度として出湯側温度センサ７が検出することを防止している。

ＳＴＥＰ７においては、累積流量Ｗが目標充填量になるまで浴槽１への湯の供給が続けられる。目標充填量は浴槽の容量に基づいて予め設定されているものであり、具体的には１８０リットルとされている。ＳＴＥＰ７において累積流量Ｗが目標充填量となれば、ＳＴＥＰ８に進み、給湯用ガスバーナ４が消火されて給湯用ガスバーナ４が燃焼運転が停止され、次いで、ＳＴＥＰ９に進んで湯張り電磁弁８が閉弁される。これによって、目標温度の湯が浴槽１に満たされて入浴可能となる。

ここで、夏季には水道水の温度が気温に影響されて比較的高くなり、且つ、水道の水圧が低いときには、ＳＴＥＰ３による温調制御が正確に行われず、出湯温度が高くなってしまうことがある。そこで、ＳＴＥＰ６において、出湯温度が目標温度より高い場合には、ＳＴＥＰ１０〜ＳＴＥＰ１２による水張り動作が行われる。

即ち、ＳＴＥＰ１０において、先ず、給湯用ガスバーナ４が消火されて給湯用ガスバーナ４の燃焼運転が停止される。一方、湯張り電磁弁８の開弁状態は維持されるので、浴槽１へは非加熱水が供給された状態となる。次いで、ＳＴＥＰ１１では水張り量算出部２１による水張り量Ｌｃの算出が行われる。水張り量Ｌｃとは、即ち、目標温度より高い出湯温度の湯を浴槽１に供給するとき、最終的に目標充填量となった浴槽１内の湯の温度が目標温度となるように、浴槽が目標充填量に満たされる湯の一部として浴槽１に供給されるべき非加熱水の量であり、換言すれば、熱過ぎる湯を適温に薄めるために混入すべき水の量である。

水張り量Ｌｃを算出するにあたっては、先ず、給水側温度センサ６によって検出された給水温度Ｃｓ［℃］の水を浴槽１に供給して目標充填量Ｌｆ［リットル］とした場合に、浴槽１内の水を目標温度Ｃｎ［℃］まで上昇させるのに必要となる加熱量Ｑ（単位時間当たりの熱量［csl／分］）を次式（１）により算出する。
Ｑ＝（Ｃｎ−Ｃｓ）×Ｌｆ・・・（１）
次に、加熱量Ｑによって給水温度Ｃｓの水を出湯側温度センサ７によって検出された出湯温度Ｃｈ［℃］まで上昇させることができる湯張り量Ｌｈ［リットル］を次式（２）により算出する。
Ｌｈ＝Ｑ／（Ｃｈ−Ｃｓ）・・・（２）
そして、目標充填量Ｌｆと湯張り量Ｌｈとから次式（３）により水張り量Ｌｃ［リットル］を算出する。
Ｌｃ＝Ｌｆ−Ｌｈ・・・（３）
次いで、ＳＴＥＰ１２では累積流量Ｗが水張り量Ｌｃとなるまで非加熱水が浴槽１に供給される。これによって、浴槽１には、水張り量算出部２１によって算出された水張り量Ｌｃの非加熱水が、目標充填量Ｌｆの一部として入った状態となる。

その後、ＳＴＥＰ１２において累積流量Ｗが水張り量Ｌｃとなったとき、ＳＴＥＰ１３に進む。ＳＴＥＰ１３においては、給湯用ガスバーナ４に点火され、給湯用ガスバーナ４が燃焼運転を再開し、ＳＴＥＰ７に進む。これによって、目標充填量のうちの一部として浴槽１に入れられた非加熱水に、給湯用ガスバーナ４によって加熱された湯が混入される。

そして、ＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ９において前述したように、浴槽１に目標充填量の湯が満たされて湯張り動作が終了する。このとき、浴槽１には、非加熱水が既に入れられている。従って、給湯用ガスバーナ４によって加熱された湯の温度（出湯温度）が目標温度よりも高くても非加熱水と混じり合ってその温度が下がり、目標充填量に湯が満たされたときには浴槽１内の湯の温度が目標温度となる。

このように、図２示のものにおいては、給湯路２に供給される水の温度が比較的高く且つ給水圧が比較的低くても、浴槽１内に充填される湯の温度が入浴に適した温度よりも高くなることを防止することができる。しかも、浴槽１内の湯の量が目標充填量に満たないうちに非加熱水を給湯路２を介して浴槽１に供給して、浴槽１が目標充填量となったときの湯を入浴に適した温度とするので、入浴時の余分な手数や時間を排すことができる。また、非加熱水を給湯路２を介して浴槽１に供給しているときに給湯用ガスバーナ４が停止するので加熱時のガス燃料の消費を抑えることもでき、使用水量も目標充填量を超えて供給されることもないので極めて経済的である。

次に、本発明の実施形態の風呂給湯装置における前記コントローラ１４の構成を図４を参照して説明する。なお、コントローラ１４以外の構成については図１のものと同様である。また、図４において前述した図２示のものと同様であるときは同一符号で示し、その詳しい説明は省略する。

図４に示すように、本発明の実施形態のコントローラ１４は、図２に示したものと同様に、給湯加熱制御部１６（給湯加熱制御手段）、湯張り制御部１７（湯張り制御手段）、追焚き制御部１８、累積流量測定部１９（累積流量測定手段）、及び、温度比較部２０（温度比較手段）を備えている。

更に、本発明の実施形態のコントローラ１４は、充填時間算出部２２（充填時間算出手段）と、追焚き時間算出部２３（追焚き時間算出手段）と、タイマ２４（計時手段）とを備えている。充填時間算出部２２は、浴槽１内の水が目標充填量となるまでの充填時間を算出する。追焚き時間算出部２３は、追焚き用ガスバーナ１１による追焚き時間を算出する。タイマ２４は、充填時間算出部２２により算出された充填時間を設定時間とし、設定時間からカウントダウンを行うことで計時する。

次に、本発明の実施形態におけるコントローラ１４の作動を図５を参照して説明する。なお、図５中のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９の作動は、前述した図３中のＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ９の作動と同様であって、ＳＴＥＰ６において、温度比較部２０が出湯側温度センサ７の検出温度である出湯温度と目標温度（正確には目標温度に誤差分αを加算した温度）とを比較し、出湯温度が目標温度より高くなければＳＴＥＰ７〜ＳＴＥＰ９が実行される。

そして、本発明の実施形態においては、ＳＴＥＰ６において、出湯温度が目標温度より高い場合には、ＳＴＥＰ１０を実行した後にＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２７が実行されて、ＳＴＥＰ９に進む点が図３に示すものと異なっている。そこで、ＳＴＥＰ２０〜ＳＴＥＰ２７の作動について詳しく説明する。

即ち、ＳＴＥＰ６において、出湯温度が目標温度より高い場合には、ＳＴＥＰ１０に進む。ＳＴＥＰ１０では、給湯用ガスバーナ４が消火されて給湯用ガスバーナ４の燃焼運転が停止される。一方、湯張り電磁弁８の開弁状態は維持されるので、浴槽１へは非加熱水が供給された状態となる。

次いで、ＳＴＥＰ２０においては、充填時間算出部２２によって充填時間Ｔａが算出される。充填時間Ｔａ［分］は、流量センサ１０によって検出される流量Ｗｓ[リットル／分]と目標充填量Ｌｆ［リットル］とから次式（４）により算出する。
Ｔａ＝Ｌｆ／Ｗｓ・・・（４）
ここで算出された充填時間Ｔａだけ非加熱水の供給を続ければ、浴槽１は目標充填量Ｌｆの非加熱水で満たされることになる。

続いて、ＳＴＥＰ２１においては、追焚き時間算出部２３によって追焚き時間Ｔｂが算出される。追焚き時間Ｔｂの算出にあたっては、先ず、前述の式（１）により加熱量Ｑ（単位時間当たりの熱量［cal／分］）を算出する。次いで、当該加熱量Ｑと、追焚き用ガスバーナ１１が備える加熱能力ｑ（単位時間当たりの熱量［cal／分］）とから、追焚き時間Ｔｂ［分］を次式（５）により算出する。
Ｔｂ＝Ｑ／ｑ・・・（５）
次いで、ＳＴＥＰ２２において、タイマ２４の計時時間ＴとしてＳＴＥＰ２０で算出された充填時間Ｔａがセットされ、ＳＴＥＰ２３に進んでタイマ２４がカウントダウンを開始する。続いて、ＳＴＥＰ２４においてはタイマ２４の計時時間Ｔ（残り時間）が、ＳＴＥＰ２１で算出された追焚き時間Ｔｂとなるまで、非加熱水が浴槽１に供給される。

そして、ＳＴＥＰ２４においてタイマ２４の計時時間Ｔ（残り時間）が、ＳＴＥＰ２１で算出された追焚き時間Ｔｂとなったとき、ＳＴＥＰ２５に進んで追焚き用ガスバーナ１１に点火され、追焚き用ガスバーナ１１の燃焼運転が開始する。このとき、追焚き用ガスバーナ１１や循環ポンプ１３は追焚き制御部１８により制御される。この間にも、非加熱水が浴槽１に供給されている状態は維持されている。即ち、浴槽１への非加熱水の供給が続けられた状態で、浴槽１に溜まった非加熱水に対して追焚きが同時に行われる。

その後、ＳＴＥＰ２６においてタイマ２４による計時時間Ｔの計時が終了する（計時時間Ｔ＝０となる）と、ＳＴＥＰ２７に進んで追焚き用ガスバーナ１１の燃焼運転が停止し、追焚き運転が終了する。更に、ＳＴＥＰ９に進み、湯張り電磁弁８が閉弁して浴槽１への非加熱水の供給が停止される。

このように、ＳＴＥＰ１０〜ＳＴＥＰ２７において、浴槽１に非加熱水を入れながら、浴槽１内の水が目標充填量となるまでに追焚きを行うことにより、給湯用ガスバーナ４によって加熱された湯の温度（出湯温度）が目標温度よりも高いときには、給湯用ガスバーナ４による加熱を採用せず、目標充填量に湯が満たされたときには追焚きによる焚き上げが完了しているので浴槽１内の湯の温度が目標温度となる。

従って、本発明の実施形態によれば、給湯路２に供給される水の温度が比較的高く且つ給水圧が比較的低くても、浴槽１内に充填される湯の温度が入浴に適した温度よりも高くなることを防止することができる。しかも、浴槽１内の非加熱水の量が目標充填量に満たないうちに追焚きが開始され、浴槽１が目標充填量となったときの湯を入浴に適した温度とするので、浴槽１内の非加熱水が目標充填量となった後に追焚きを行う必要がなく、極めて短時間で浴槽１内を適温の湯で満たすことができる。また、使用水量も目標充填量を超えて供給されることがないので経済的である。

なお、本発明の実施形態においては、浴槽１に非加熱水を入れながら、浴槽１内の水が目標充填量となるまでに追焚きを行うために、図５に示すように、ＳＴＥＰ２４においてタイマ２４の計時時間Ｔ（残り時間）が追焚き時間Ｔｂとなったとき、計時時間Ｔの計時が終了する（計時時間Ｔ＝０となる）まで、浴槽１への非加熱水の供給と追焚きとを同時に行うものを示したが、それ以外には、図６に示す制御を行うことが挙げられる。即ち、図６に示すように、ＳＴＥＰ１〜ＳＴＥＰ２３までは、図５と同様の制御を行う。そして、ＳＴＥＰ２３からＳＴＥＰ２８に進んで追焚き用ガスバーナ１１に点火する。これにより、浴槽１への非加熱水の供給と追焚きとが同時に行われる。続いて、ＳＴＥＰ２９においてはタイマ２４の計時時間Ｔ（残り時間）が、充填時間Ｔａ−追焚き時間Ｔｂとなると、ＳＴＥＰ３０に進んで追焚き用ガスバーナ１１の燃焼運転が停止し、ＳＴＥＰ２６においてタイマ２４による計時時間Ｔの計時が終了する（計時時間Ｔ＝０となる）まで、非加熱水が浴槽１に供給される。

このようにしても、浴槽１内の非加熱水の量が目標充填量に満たないうちに追焚きが開始され、浴槽１が目標充填量となったときの湯を入浴に適した温度とするので、浴槽１内の非加熱水が目標充填量となった後に追焚きを行う必要がなく、極めて短時間で浴槽１内を適温の湯で満たすことができる。

本発明の実施装置の構成を模式的に示す説明図。 本発明の実施形態と一部共通する構成を有する参考例として示す他の風呂給湯装置の要部のブロック図。 図２の構成による作動フローチャート。 本発明の実施形態における要部のブロック図。 本発明の実施形態による作動フローチャート。 本発明の実施形態による他の作動フローチャート。

符号の説明

１…浴槽、２…給湯路、３…循環水路、４…給湯用ガスバーナ（給湯用加熱手段）、６…給水側温度センサ（第２温度検出手段）、８…湯張り電磁弁（湯張り弁）、７…出湯側温度センサ（第１温度検出手段）、１０…流量センサ（流量検出手段）、１１…追焚き用ガスバーナ（追焚き用加熱手段）、１６…給湯加熱制御部（給湯加熱制御手段）、１７…湯張り制御部（湯張り制御手段）、１９…累積流量測定部（累積流量測定手段）、２０…温度比較部（温度比較手段）、２１…水張り量算出部（水張り量算出手段）、２２…充填時間算出部（充填時間算出手段）、２３…追焚き時間算出部（追焚き時間算出手段）、２４…タイマ（計時手段）。

Claims (2)

1. 湯張り弁を介して浴槽に接続された給湯路と、給湯路内に導入された水を加熱する給湯用加熱手段と、給湯路内の流水量を検出する流量検出手段と、流量検出手段の検出流量を累積して累積流量を測定する累積流量測定手段と、給湯路からの出湯温度を検出する第１温度検出手段と、第１温度検出手段の検出温度が目標温度となるように給湯用加熱手段を制御する給湯加熱制御手段と、累積流量測定手段により測定された累積流量が浴槽の容量に基づく目標充填量になるまで湯張り弁を開弁して浴槽に湯を張る湯張り制御手段と、浴槽に接続された循環水路と、循環水路内の水を加熱する追焚き用加熱手段とを備える風呂給湯装置において、
   給湯路における未加熱の水の温度を検出する第２温度検出手段と、第１温度検出手段の検出温度と目標温度とを比較する温度比較手段と、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、流量検出手段の検出流量に基づいて浴槽内の水が目標充填量となるまでの充填時間を算出する充填時間算出手段と、第２温度検出手段の検出温度に基づいて追焚き用加熱手段による追焚き時間を算出する追焚き時間算出手段と、充填時間算出手段により算出された充填時間を設定時間とする計時手段とを備え、
   湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、計時手段により設定時間の計時を開始し、その計時時間が設定時間となるまでの間に、前記追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間に対応して浴槽への非加熱水の供給と追焚き用加熱手段による追焚きとを同時に行うことを特徴とする風呂給湯装置。
2. 前記湯張り制御手段は、温度比較手段による比較結果において第１温度検出手段の検出温度が目標温度より高いとき、計時手段により設定時間の計時を開始すると共に湯張り弁の開弁を維持した状態で給湯用加熱手段による加熱を停止して浴槽への非加熱水の供給を開始し、計時手段の残り時間が追焚き時間算出手段により算出された追焚き時間となった以降は、計時手段により設定時間が計時されるまで浴槽への非加熱水の供給と追焚き用加熱手段による追焚きとを同時に行うことを特徴とする請求項１記載の風呂給湯装置。

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