JPH02133756A - 浴槽への自動給湯及び水位検知方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、浴槽内の湯水を加熱する強制循環加熱装置を
備え、給湯装置からの湯をこの強制循環加熱装置を介し
て浴槽に供給するようにした風呂装置にお（する浴槽へ
の自動給湯及び水位検知方法に関する。

（従来の技術） この種の風呂装置としては、例えば特開昭６３２１、４
４２号公報に示す如く、両端が浴槽に接続された循環管
路を途中に設（゛）たポンプにより復管と往管に分離す
ると共に復管側から往管側に湯水を送り往管に設（”）
だ風呂釜により浴槽内の湯水を加熱する強制循環加熱装
置と、前記ポンプの吸入側を復管の浴槽側と給湯装置か
らの給湯管に選択的に連通ずる電磁弁と、往管を復管の
前記電磁弁よりも浴槽側に連通ずるバイパス管と、この
バイパス管に設けた開閉電磁弁と、このバイパス管の開
閉電磁弁よりも復管側に設けた圧力センサを備えたもの
がある。バイパス管内に空気が残留していると圧力セン
サによる浴槽内の水位検出に誤差を生ずるので、この技
術においては浴槽への給湯中に水位が復管の接続部に達
するまではバイパス管に設けた開閉電磁弁を一定時間毎
に短時間ずつ開き、バイパス管に給湯装置からの湯を通
して空気を除去し、それ以後は開閉電磁弁を閉じて水位
センサにより浴槽内の水位を連続的に検出するようにし
ている。

（発明か解決しようとする課題） このような従来技術においては、ポンプにより行われる
給湯装置から浴槽への給湯は主として往管のみを介して
行われるので管路の抵抗か大てあり、このため給湯流量
が制限されて、給湯装置の加熱能力に余裕かあるにも拘
らず給湯時間が増大するという問題かある。給湯時間を
短縮するためにポンプ圧力を高めれはポンプの価額が上
昇すると共に器具の寸法が大となり、更に配管内の流速
が増大するのて潰食のおそれも増大する。また配管の径
を大にすれば器具が大型化すると共に製造コストが上昇
する。また、往管及び復管の両方を常時利用して浴槽へ
の給湯を行えば給湯時間は短縮されるか、復管内の流れ
のなめバイパス管に設けた圧力センサにより浴槽内の水
位を検知することができなくなる。

本発明は、ポンプの圧力を高めたり配管の径を大にした
りすることなく給湯に要する時間を減少させ、しかも復
管に設（・うた圧力センサにより浴槽内の水位を正しく
検知することかできる方法を提供することを目的とする
。

く課題を解決するための手段） このために、本発明による浴槽への自動給湯及び水位検
知方法は、添付図面に示す如く、両端が浴槽１０に接続
された循環管路２１を途中に設けなポンプ２４により復
管２２と往管２３に分離すると共に復管側から往管側に
湯水を送り前記循環管路に設けた風呂釜２５により前記
浴槽１０内の湯水を加熱するようにした強制循環加熱装
置２０と、この強制循環加熱装置を介して前記浴槽ＩＯ
に湯を供給する給湯装置３０と、前記復管２２に設けら
れて前記ポンプ２４の吸入側を回復管の前記浴槽１０側
と前記給湯袋Ｗ３０からの給湯管５４に選択的に連通ず
る切換電磁弁５７と、前記ポンプ２４と切換電磁弁５７
をバイパスして前記復管２２と往管２３を接続するバイ
パス管５０と、このバイパス管に設（）られな開閉電磁
弁５１と、前記復管２２またはバイパス管５０の前記切
換電磁弁５７または開閉電磁弁５１よりも前記浴槽１０
側に設けられて同浴槽内の水位を検知する圧力センサ５
２を備えてなる風呂装置において、前記切換電磁弁５７
が前記ポンプ２４の吸入側を前記給湯管５４に連通して
前記給湯装置３０から浴槽１０への給湯がなされている
期間中に前記開閉電磁弁５１は開となる第１期間と閉ど
なる第２期間よりなる多数回の開閉サイクルを繰り返し
、前記圧力セン刃５２は前記各第２期間において前記浴
槽１０内の水位を検知することを特徴とするものである
。

本発明による自動給湯及び水位検知方法か適用対象どす
る風呂装置は、第３図に例示する如く、前記切換電磁６
．５７　、バイパス管５０及び開閉電磁弁５１を除き、
その代に給湯装置３０の出湯部を前記循環管路２１の一
部に連結する給湯管５／１にハキュムフし一力７０を設
け、復管２２に開閉電磁弁５１ど同機能の開閉電磁弁７
７を設（Ｊると共に圧力センサ５２は復管２２の開閉電
磁弁７７よりも浴槽１０側に設（Ｊたものとしてもよい
。

（作用） 給湯装置３０から浴槽１０への給湯は、開閉電磁弁５１
（まなは７７）が開となる第１期間においては往管２３
とこれに並列接続された復管２２（及びバイパス管５０
）を介してなされ、開閉電磁弁５１（または７７）が閉
となる第２期間においては往管σ）みを介してなされる
。従ってポンプ２４から浴槽１０への管路抵抗は、第２
期間においては従来技術と同様に大であるが、第１期間
においては復管２２（及びバイパス管５０）が並列接続
された分だけ小となり、このため給湯の平均的流量は増
大する。開閉電磁弁５１の開閉サイクルは給湯のほぼ全
期間にわたり繰り返され、圧力センサ５２による浴槽１
０内の水位の検知は第２期間中になされる。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、ポンプの圧力を高めたり
配管の径を大にしたりしなくとも給湯の平均的流量を増
大させることができる。従って所定の水位まで浴槽に給
湯するのに要する時間を減少させることかでき、しかも
浴槽内の水位を正しく検知することができる。

（実施例） 先ず、第１図及び第２図に示す第１実施例の説明をする
。

第１図に示す如く、浴槽１０には、その−側Ｆ部に設（
Ｊたバスアタ゛ブタ］１を介して循環管路２１の両端が
接続されている。循環管路２１は途中に設けた渦巻式の
ポンプ２４により復管２２と往管２３とに分離されて復
管２２側から往管２３側に向Ｉｆで湯水か送られ、往管
２３の途中には風呂釜２５の熱交換器２６か設けられて
いる。此等循環管路２１く復路２２及び往路２３）とポ
ンプ２４と風呂釜２５により、浴槽１０内の湯水を加熱
する強制循環加熱装置２０が構成されている。

ポンプ２４近くの復管２２には、ポンプ２４の吸入側を
復管２２の浴槽１０側の部分２２ａと、後述する給湯装
置３０の給湯管５４に選択的に連通ずる切換電磁弁５７
か設けられている。この切換電磁弁５７は、不作動状態
においてはポンプ２４の吸入側を浴槽１０に連通してお
り、図示の如く単一・の電磁弁に限らず２個の電磁弁を
組み合せることにより構成してもよい。往管２３のポン
プ２４付近の部分と、復管２２の切換電磁弁５７よりも
浴槽１０側の部分２２ａの間には、此等画部分を接続す
るバイパス管５０が設けられ、このバイパス管５０の往
管２３側には開閉電磁弁５１が設＋−］られ、復管２２
側には浴槽１０内の水位を検知する圧力センサ５２か設
けられている。風呂釜２５には熱交換器２６を通る湯水
を加熱するカスバーナ２７が設けられ、このガスバーナ
２７にはガス弁２９を設＋ｉだガス管２８を介して燃料
ガスか供給されるようになっている。

次に、浴槽１０に新しい湯を供給する給湯装置３０の説
明をする。第１図に示す如く、給湯装置３０の主要部で
ある瞬間湯沸器４５の熱交換器４６の入口側と出口側に
はそれぞれ給水管３１と給湯管５４が接続されている。

この給湯管５４は前半部５４ａと後半部５４ｂよりなり
、前半部５４ａは給湯装置ｆ　３０の出口部をオーバフ
ローバイブ５５ａを備えたタンク５５の上部に接続し、
後半部５４ｂはタンク５５の底部を切換電磁弁５７に接
続している。給水管３１には水流センサ４０が設けられ
、また給湯管５４の前半部５４ａには給湯温度センサ３
８と給湯用電磁弁３９が設けられている。瞬間湯沸器４
５には熱交換器４６を通る水を加熱するカスバーナ４７
が設けられ、このガスハーナ４７には比例カス弁４９を
設けたガス管４８を介して燃料カスか供給されるように
なっている。本実施例においては、給湯装？ｆｌｆ　３
０はカスバーナ４７へのカス供給景により出湯温度を制
御する瞬間湯沸器４５であるか、後述する第２実施例の
如く混合水栓と組み合わせて出湯温度を制御するもので
もよい！２、あるいは貯湯式湯沸器と混合水栓を組み音
わ仕て出湯温度を制御するようにしたものでもよい。

この風呂装置の作動は電子制御装置６０により制御され
る。第１図に示す如く、この電子制御装置６０には前記
各センサ３８゜４０．５２等及び各電磁弁２９．３９，
４９，５１．５７等が接続され、また給湯温度、給湯水
位、沸上り温度等を設定すると共に作動を指令する操作
盤６１が接続されている。電子制御装置６０は各センサ
３８４．０．５２等からの検出値並ひに操作盤６］から
入力された設定値及び指令に基づき各電磁弁２９３９．
４９，５］、、５７等を制御して風呂装置を作動させる
ものである。

強制循環加熱装置２０により浴槽１０内にある湯水を加
熱する場合は、操作盤６１の加熱スイッチを入れ＼ば、
電子制御装置６０は切換電磁弁５７を不作動状態として
ポンプ２４の吸入側を浴槽１０側に連通させ、開閉電磁
弁５１を閉とし、ポンプ２４を作動させて復管２２側か
ら往管２３側へ湯水を送り、更にカス弁２９を開いてガ
スバーナ２７に燃料ガスを供給する。浴槽１０内の湯水
はポンプ２４の作動によりバスアダプタ１１から復管２
２内に吸入され、熱交換器２６を設（Ｊた往管２３を通
ってバスアダプタ１］から浴槽１０内に戻される。浴槽
１０内に戻される湯水は、熱交換器２６を通る際に、カ
スバーナ２７から噴出して燃焼するカスにより加熱され
、従って浴槽１０内の湯温は次第に上昇する。そして復
管２２内に設けた温度センサ（図示省略〉により検出さ
れる浴槽１０内の湯温が所定の設定温度に達すれば電子
制御装置６０はガス弁２９を閉じると共にポンプ２４を
停止させて加熱を終了する。以」二の状態においては開
閉電磁弁５１は閉であるので湯水はバイパス管５０を通
らす、また圧力センサ５２による水位の検出は行わない
。

次に、空のくまたは水位が低下した）浴槽１０内に、給
湯装置３０から新しい湯を供給する場合の作動を、第２
図に示すフローチャー１へにより説明する。操作盤６１
の給湯スイッチを入れ−ばこのフローチャートによる作
動が開始される。電子制御装置６０は先ずステップ１０
０において切換電磁弁５７を作動させてポンプ２４の吸
入側を給湯管５４に連通させ、ステップ１０１において
給湯用電磁弁３９を開く。これにより給水管３１から熱
交換器４６に通水され、水流センサ４０により検出され
る通水量か所定の最低値以上となれば、ステップ１０２
において電子制御袋ｆｆ６０は、給湯温度センサ３８に
より検出される給湯温度か所定の設定値となるように比
例カス弁４９の開度を制御し５、タンク３３内に出湯す
る。タンク３３内の湯面が所定の最低レヘル以上となれ
は図示を省略し５か最低レヘルスイッチか作動し、これ
によりステップ１０色においてポンプ２４か作動を開始
し、このポンプ２４による給湯装置３０がら浴槽１０へ
の給湯が開始される。

この給湯の開始に続き電子制御装置６０は、ステップ１
０４及び１０５において、開閉電磁弁５１−を開き、次
いて第１時間Ｔを一旦０にセラ１へしてから計時を開始
する。第１時間Ｔが給湯に必要な全時間に比してはるか
に短かい所定の時間Ｔ１（例えば２分間）に達するまで
は、ステップ１０６より理解される如く、開閉電磁弁５
１は開状態に保たれ、この間はポンプ２４による給湯装
置３０から浴槽］０への給湯は、往管２３とこれに並列
接続されたバイパス管５０及び復管２２の両方を介して
行われる。この並列接続によりポンプ２４と浴槽１０の
間の管路抵抗は従来よりも小どなるので給湯流量は従来
よりも増大する。

第１時間ＴがＴ１を超えれば、制御動作はステップ１０
６からステップ１０７，１．０８に進み、電子制御装置
６０は開閉電磁弁５１を閉じると共に第２時間ｔを一旦
Ｏにセットしてから計時を開始する。ステップ１０９〜
１１３より理解される如く、第２時間ｔか前記時間′１
゛１よりも短かい所定の時間ｔ２（例えは１５秒）に達
するまでは開閉電磁弁５１は閉状態に保たれ、この間は
ポンプ２４による給湯装置３０から浴槽１０への給湯は
、従来と同じく往管２３のみを介して行われるのて給湯
流量は従来と同しである。

また、ステップ１０９〜１１３より理解される如く、第
２時間ｔが前記時間ｔ２に達するまでの間において、所
定の短かい時間ｔｌ（例えば５秒）を過ぎれば、電子制
御装置６０は浴槽１０内の湯面１２の水位を示ず圧力Ｐ
を圧力センサ５２により検出し、この圧力Ｐか給湯水位
の設定値に対応する値Ｐ１に達していなければ制御動作
をステップ］１１から１．］、２．１１３に進め、第２
時間ｔが前記時間ｔ２に達するまではステップ１１０〜
１１３を繰り返す。また、第２時間ｔが前記時間ｔ２を
超えれはステップ１０４に戻ってステップ１０４〜１１
３を繰り返す。

ずなわぢ、給湯装置３０から浴槽１．０への給湯がなさ
れている間は、開閉電磁弁５１は開となる第１期間（時
間′Ｔ’　］　）と閉となる第２期間（時間ｔ２）より
なる開閉サイクルを繰り返し、給湯装置３０からの給湯
流量は、第１期間においては従来よりも増大し、第２期
間においては従来と同じとなり、この第２期間内におい
て浴槽１０内の水位を圧力センサ５２により検出する。

なお、第２期間初期の短かい期間（時間１．１）におい
て水位の検出を行わないのは、開閉電磁弁５１を閉じた
直後においてはバイパス管５０内の圧力が安定せず、こ
のため圧力センサ５２による水位の検出に誤差を生じる
おそれがあるなめである。

ステップ１０４〜１１３の繰り返し中に浴槽１０内の湯
面１２の水位が上昇し、比較的小さい所定値ＰＯ（例え
ば水柱で５０ｍｍ）だけ設定値Ｐ１より低い値に達して
Ｐ＞Ｐｌ−ＰＯとなれば、それ以後はステップ１１０〜
１１２を繰り返ずようになり、圧力センサ５２は連続し
て浴槽］０内の水位を検知するようになる。そして更に
水位が」ユ昇し、設定値Ｐ１に達してＰ＞Ｐ　１となれ
ば、制御動作はステップ１１１、から１１４に進み、電
子制御装置６０は給湯用電磁弁３９を閉じ、これに伴っ
て水流センサ４０により検出される流量が０となるので
比例カス弁４９を全閉としてガスバーナ４７へのガスの
供給を停止し、タンク３３内の湯面が所定の最低レベル
以下となればポンプ２４を停止すると共に切換電磁弁５
７を不作動状態に戻し、ポンプ２４の吸入側を浴槽１０
に連通して、第２図のフローチャー１−による動作を終
了する。

なお、上記作動中において何等かの異常が生してタンク
３３内の湯面が所定の最高レベル以上となれば所定レベ
ル以上の湯をオーパフ１７−バイブ３３ａより外部に放
出すると同時に図示を省略した最高レベルスイッチが作
動し、これにより電子制御装置６０は給湯用電磁弁３９
を閉じて瞬間湯沸器４５の作動を停止させ、タンク３３
への出湯を停止トさせる。また、タンク３３内の湯面が
所定の最低レベル以下となれば図示を省略した最低レベ
ルスイッチが作動し、これによりポンプ２４を停止トさ
せる。

上記第１実施例においては、給湯袋ｗ３０から浴槽１０
への給湯流量は、第２期間においては従来と同じである
が、第１期間においてはバイパス管５０及び復管２２が
並列接続された分だけ従来よりも増大し、しかも第１期
間は第２期間よりも長いので前記給湯流量の平均値は大
幅（例えは従来の約２倍）に増大し、従って設定水位ま
て浴槽１０に給湯するのに要する時間は大幅（例えば従
来の約半分）に減少する。

なお、上記第１実施例においては、給湯水位が設定水位
から多少低い水位に達した後は、圧力センサ５２による
水位検知を連続して行うようにしており（ステップ１１
２参照）、これによれば給湯水位が設定水位に達ずれは
直ちに給湯が停止される。しかしながら、本発明は給湯
の全期間にわたり開閉電磁弁５１が開閉サイクルを繰り
返すようにして実施してもよい。この場合には、水位の
検出を行っていない第１期間中に浴槽１０内の湯面１２
が設定水位に達した場合には、次の第２期間における水
位の検出が行われるまて、給湯の停止　７ １１−に多少の遅れを生ずるか、第１期間の長さは給湯
に必要な全時間よりはるかに短かく設定しであるので、
上記遅れによる給湯停止水位の誤差は僅かである。

次に、第３図に示す第２実施例の説明をする。

この第２実施例においては、給湯装置３０として、瞬間
湯沸器４５と混合水栓３４を組み合せ、瞬間湯沸器４５
は電子制御装置６０に制御されて出湯管３２に一定温度
の熱湯を出湯し、混合水栓３４は電子制御装置６０に制
御され出湯管３２からの熱湯と連結管３３を介して供給
される給水管３１からの冷水との混合比率を変えて、給
湯管５４に設定温度の湯を供給するようにしたものが使
用されている。また、循環管路２１の復管２２には、ポ
ンプ２４の近くに開閉電磁弁７７を設けてその弁体７７
ａよりも浴槽１０側に圧力センサ５２を設け、バイパス
管５０、開閉電磁弁５１及び切換電磁弁５７は除いであ
る。そして、給湯管５４は混合水栓３４の出口を循環管
路２１の往管２３の途中に接続し、タンク５５を除いて
その代り給湯管５４には浴槽１０の最高水位よりも上方
の部分にバキュームブレーカ７０を設け、その前後に位
置する前半部５４ａと後半部５４ｂにはそれぞれ逆ｌト
弁７５．７６を設けである。バキュームフレーカ７０は
、ケーシンクに設けられて大気に開［］する吸入ロア１
をスプリング７３により押圧された弁体７２により内側
から閉じたものてあり、給湯管５４内の圧力か大気圧以
上の場合は作動しないが、大気圧以下になろうとすれば
スプリング７３に抗して弁体７２が戻って吸入ロア１を
開き、外気を吸入して給湯管５４内の圧力をほぼ大気圧
に維持するものである。バキュームブレーカ７０は、タ
ンク５５と同様、給水管３１の給水圧か極端に低下した
場合に、浴槽１０内の湯水か給水管３１内に吸入される
のを防止するものである。なお、給湯管５４の前半部５
４ａからは分岐管３５を分岐し、その先端には出湯栓４
１を設けである。

この第２実施例によれば、給水管３１に加わる給水圧は
、管路の抵抗等による多少の圧力低下を除いてほぼその
まま循環管路２１に加わるのて、給湯の際にポンプ２４
を作動させなくとも、給湯装置３０からの湯は浴槽１０
内に強制的に供給される。従って、ポンプ２４の吸入側
は給湯と循環加熱の切換えとは無関係に復管２２と接続
すれば足りるので第１実施例の切換電磁弁５７は不要と
なり、また圧力センサ５２による水位検知のための復管
２２内の空気抜きは第１実施例の開閉電磁弁５１と同様
に作動する開閉電磁弁７７を復管２２に設ければ足りる
のでバイパス管５０も不要となる。これにより、またバ
キュームブレーカ７０及びこれに付属する逆止弁７５，
７６はタンク５５及びこれの付属装置よりは構造簡単で
コンバク１〜であるので、第２実施例は第１実施例より
も大幅に簡略化される。なお、第２実施例の給湯管５４
は復管２２の途中に接続してもよい。上述した以外の第
２実施例の構成、作用及び効果は第１実施例と同しであ
るので、対応する部分に同一符号を付して示すのみとし
、詳細な説明は省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による浴槽への自動給湯及び
水位検知方法の第１実施例を示し、第１図は使用する風
呂装置の全体構成図、第２図は自動給湯方法の流れを示
すフローチャーｌ−である。 第３図は本発明の第２実施例の全体構成図である。 ２１　・　・ ・往管、 ３０・・ １．７７ ザ、５４ 符号の説明 ・浴槽、２０・・・強制循環加熱装置、・循環管路、２
２・・・復管、２３ ２４・・・ポンプ、２５・・・風呂釜、・給湯装置、５
０・・・バイパス管、５・・・開閉電磁弁、５２・・・
圧力セン・・・給湯管、５７・・・切換電磁弁、バキュ
ームブレーカ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）両端が浴槽に接続された循環管路を途中に設けた
   ポンプにより復管と往管に分離すると共に復管側から往
   管側に湯水を送り前記循環管路に設けた風呂釜により前
   記浴槽内の湯水を加熱するようにした強制循環加熱装置
   と、この強制循環加熱装置を介して前記浴槽に湯を供給
   する給湯装置と、前記復管に設けられて前記ポンプの吸
   入側を同復管の前記浴槽側と前記給湯装置からの給湯管
   に選択的に連通する切換電磁弁と、前記ポンプと切換電
   磁弁をバイパスして前記復管と往管を接続するバイパス
   管と、このバイパス管に設けられた開閉電磁弁と、前記
   復管またはバイパス管の前記切換電磁弁または開閉電磁
   弁よりも前記浴槽側に設けられて同浴槽内の水位を検知
   する圧力センサを備えてなる風呂装置において、前記切
   換電磁弁が前記ポンプの吸入側を前記給湯管に連通して
   前記給湯装置から浴槽への給湯がなされている期間中に
   前記開閉電磁弁は開となる第１期間と閉となる第２期間
   よりなる多数回の開閉サイクルを繰り返し、前記圧力セ
   ンサは前記各第２期間において前記浴槽内の水位を検知
   することを特徴とする浴槽への自動給湯及び水位検知方
   法。
2. （２）両端が浴槽に接続された循環管路を途中に設けた
   ポンプにより復管と往管に分離すると共に復管側から往
   管側に湯水を送り前記循環管路に設けた風呂釜により前
   記浴槽内の湯水を加熱するようにした強制循環加熱装置
   と、この強制循環加熱装置を介して前記浴槽に湯を供給
   する給湯装置と、前記給湯装置の出湯部を前記循環管路
   の一部に連結する給湯管に設けられて同給湯管内の圧力
   が大気圧以上の場合は作動しないが大気圧以下になろう
   とすれば外気を吸入して同給湯管内の圧力をほぼ大気圧
   に維持するバキュームブレーカと、前記復管に設けられ
   た開閉電磁弁と、前記復管の前記開閉電磁弁よりも前記
   浴槽側に設けられて同浴槽内の水位を検知する圧力セン
   サを備えてなる風呂装置において、前記給湯装置から浴
   槽への給湯がなされている期間中に前記開閉電磁弁は開
   となる第１期間と閉となる第２期間よりなる多数回の開
   閉サイクルを繰り返し、前記圧力センサは前記各第２期
   間において前記浴槽内の水位を検知することを特徴とす
   る浴槽への自動給湯及び水位検知方法。