JPH02150657A - 給湯器付自動風呂釜の湯張り制御方法 - 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、給湯器付自動風呂釜の湯張り制御方法に関す
るものである。

〔従来の技術〕

給湯器付自動風呂釜の浴槽水位設定方法には、水位スイ
ッチ方式と水量センサ一方法とが知られている。

前記水位、スイッチ方式の長所は、浴槽中の残水量がど
のレベルであっても、湯張り量は必要水位で正しく止め
られるが、水位スイッチのユニットを浴槽の外側に器具
と別置しなければならないため、施工工事が高価で煩雑
化するという問題点がある。これに対し、水量センサ一
方式は、水量センサーを器具の中に取り込めるため施工
工事は簡単であるが、使用者が浴槽中の残水量を確認し
て水量センサーのカウント量をいちいち修正しなければ
、浴槽から湯があふれたり必要水位より低かったりする
おそれがあり、使い勝手が極めて悪いという問題がある
。

このような従来技術の問題点を改善するため、本発明者
などは、器具設置時に、浴槽が空の状態から希望水位に
達するまでの水位（圧力）に対する水量の変化を測定し
てそのデータを制御装置に記憶させておき、器具設置時
に、前記制御装置に記憶させたデータを使用して希望水
位までの湯張りを行なう方法を提案した（特願昭６２−
９０６５８号参照）。

この方法によれば、施工工事が簡単で、しかも湯張り量
は残水の有無に拘らず希望とする水位で正しく止めるこ
とができ、かつ、使用者が希望とする湯張り水位を設定
することができるという長所がある。

しかしながら、上記の方法は、器具の設置時に水位と水
量のデータを制御装置に記憶させるために、施工業者ま
たはサービス員が必ず試運転を行なってデータを記憶さ
せるための作業が必要である。

本発明者などは、前記の如く器具設置時に人が水位設定
を行なうのではなく、器具を設置した後始めて自動運転
を行なうと、器具自体が器具と浴槽とを連結する循環金
具の位置を検出し、その検出位置を基準点として所望の
水位を設定することができる湯張り制御方法を発明した
（特願昭６３１１２６３５号参照）。

なお、前記先願方法における循環金具の位置の検出は、
浴槽中に一定量の給水（湯）を行なった後追焚き回路を
動作させ乍ら流水の有無を検出することを繰返し、流水
を検出した時点を循環金具の位置として検出する方法と
、追焚き回路の戻り管を介して一定量の水（湯）を浴槽
中に供給することにより戻り管内のエアー抜きを行ない
、その状態で追焚き回路の往管を介して浴槽中に給水（
湯）しながら圧力センサーによる検出値の変化を監視し
、変化が生じた時点を循環金具の位置として検出する方
法とがある。

前記先願発明によれば、器具を設置した後初めて自動運
転を行なうと、器具が自動的に循環金具の位置を検出し
、その位置を基準点としてマイコン制御部に記憶させる
ので、この循環金具の位置を基準とする所望水位をコン
トローラに設定すれば、その設定水位の正確な湯張りを
行なうことができる。

しかし乍ら、前記の先願発明においては、追焚き回路の
流水の有無、あるいは圧力センサーによる静圧の変化に
よって循環金具の位置を検出し、しかる後所望量の湯張
りを行なうので、注湯を一旦停止させて圧力を測定した
り、注湯を停止させて追焚き回路のポンプを駆動するな
どの時間を必要とし、このため、最初の湯張りに多くの
時間を必要とするという問題がある。

本発明者は、前記の如き先願発明をさらに改良し、器具
を設置した後初めて自動運転スイッチをオンにすると、
直ちに湯張りを行ない乍らその間循環追焚き管路中に配
設した圧力センサーによりポンプ動圧を検出し、そのポ
ンプ動圧がはシ一定の時点から浴槽中の水位が循環金具
より上昇するに伴い検出圧が上昇方向に移行した時点を
基準点とし、その基準点からコントローラに設定した前
記設定水位に達したとき浴槽に対する注湯を停止させ、
前記注湯開始から停止に至るデータをマイコン制御部に
記憶させ、そのデータに基づいて次回以降の湯張りを制
御することを発明した（特願昭６３−２０３０７６号）
、。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記の先願発明によれば、循環追焚管路を経由する浴槽
への注湯中にポンプ動圧を検出し、浴槽中浴槽中の水位
が循環金具より下の場合は検出されるポンプ動圧がはシ
一定であるが、浴槽中の水位が循環金具より上方になる
とヘッド圧がポンプ動圧にプラスされて検出圧が上昇す
ることに着目し、検出圧の上昇時点を基準点としたので
、最初の湯張り時間を顕著に短縮することができる。

しかし乍ら、前記先願発明においては、ポンプ能力の変
化による圧力変化を無視していたため、設定水位に誤差
が生ずることを知った。すなわち、ポンプ搬送中の流量
および圧力は、本来ポンプへの制御がなく、かつ、配管
等の抵抗が変らない限り一定の値を示す筈であるが、前
記先願発明を実験したところ、実際の使用下においては
、温度やポンプの運転時間などによって搬送流量および
圧力が変化し、また配管抵抗も浴槽内の水位およびホッ
パの水位変化によって変化し、このため先願発明により
得られたデータでは所望とする水位と設定水位との間に
誤差が生ずるという問題がある。

本発明は前記の如き先願発明の問題点を改善し、所望と
する正確な水位の湯張りを行なうことができる湯張り制
御方法を提供せんとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記の如き目的を達成せんがため、水位改定
後運転スイッチをオンにすると、循環追焚き管路のポン
プを駆動して循環追焚き管路を経由する浴槽への注湯を
行ない、かつ、該ポンプの搬送流量を監視して搬送流量
が一定になるようにポンプ能力を制御し、かくしてポン
プの搬送流量を保ちながら循環追焚き管路中に配設した
圧力センサーによりポンプ動圧を検出し、そのポンプ動
圧がはシ一定の時点から浴槽中の水位が循環金具より上
昇するに伴い検出動圧が上昇方向に移行した時点を基準
点とし、その基準点からコントローラに設定した前記設
定水位の高さに達したことを圧力センサーが検出すると
浴槽に対する注湯を停止させ、前記注湯開始から停止に
至るデータをマイコン制御部に記憶させ、そのデータに
基づいて次回以後の湯張りを制御することを特徴とする
。

〔作用〕

本発明は、前記の如く、ポンプにより搬送流量を常に監
視し、流量が変化した場合にそれが一定になるようにポ
ンプ能力を制御し乍らポンプ動圧を検出するので、ポン
プ動圧検出中のヘッド差による圧力変化のみを正確に検
出することができ、従って浴槽の水位を設定した正確な
水位に制御することができる。

〔実施例〕

以下、添付図面について本発明の一実施例を説明する。

第１図はデータ書き込み時の本発明による湯張り制御方
法を示すフローチャート、第２図はポンプ能力および配
管抵抗が一定の場合の流量と圧力の関係を示すグラフ、
第３図はポンプ能力が一定で配管抵抗が変化した場合の
流量と圧力の関係を示すグラフ、第４図は配管抵抗が一
定でポンプ能力が変化した場合の流量と圧力の関係を示
すグラフ、第５図は第３図と第４図を複合させたグラフ
、第６図は本発明を適用する器具の概要を示す水系統図
である。

本発明を説明するに先立ち、先ず器具の概要を第６図に
基づいて説明する。

第６図において、１は器具本体であって、給湯用熱交換
器２と風呂用熱交換器３とを内蔵している。前記器具本
体１から離れた位置に設置している浴槽１４と風呂用熱
交換器３とは循環往管１３および同戻り管１２を介して
接続されており、その戻り管１２の途中に圧力センサー
１０、流水スイッチ１１、電動三方弁９、ポンプ８、流
量センサー１９が配設され、さらに、前記ポンプ８およ
び電動三方弁９のバイパス管路に電磁弁６を介装し、電
磁弁６を閉じると共に電動三方弁９を循環加熱側に切替
えると、戻り管１２−電動三方弁９−ポンプ８−熱交換
器３−往管１３よりなる＠環追焚き管路が形成されるよ
うに構成されている。なお、■５は温度検出用サーミス
タである。

給湯用熱交換器２には給水管１６および給湯管１７が接
続されており、その給水管１６の途中に水量センサー４
を設けて給湯管路を構成し、この給湯管路を分岐管１８
によってホッパー７に導き、この分岐管１８の出口に電
磁弁５を設置している。ホッパー７の下部は、前記電動
三方弁９に接続されていて、電動三方弁９を給湯側に切
替えると共にポンプ８を駆動することにより、給湯用熱
交換器２により加熱された湯を循環往管１３と戻り管１
２を経て浴槽１４中に給湯し得るように構成されている
。

なお、この種の自動風呂釜は、図には示していないが、
マイコン制御部とそのマイコン制御部に対するコントロ
ーラとを具備し、そのマイコン制御部に水量センサー４
．圧力センサー１０．流水スイッチ１１．サーミスタ１
５、流量センサー１９などの信号を入力し、それらの信
号に基づいて、電磁弁５．６の開閉、電動三方弁９の切
替え、ポンプ８の駆動ならびに図示を省略したバーナの
制御を行なうものであるが、これらの技術は周知である
ので、その詳細な説明は省略する。

次に、上記の構成よりなる器具を用いた本発明の湯張り
制御方法を説明する。

本発明においては、浴槽の循環金具１４ａの位置を基準
として、その基準金具から何■の高さまで湯張りするの
かの希望水位ｐＲをコントローラ（図示せず）に設定す
る。次にコントローラの自動運転スイッチをオンすると
、第１図に示すように、先ず浴槽の基準水位のデータが
マイコン制御部に入力されているかどうかを判断し、器
具設置後の最初の使用であるから当然データがないと判
断され、電動三方弁９を追焚回路に切替えると共にポン
プ８を駆動し、その状態で流水スイッチ１１がオフして
いるか否かを検出する。これは本発明による湯張り制御
の前段階であって、念のため設けた工程である。

かくして流水スイッチ１１がオフしていることを検知す
ると、ポンプ８を一旦停止させ、電動三方弁９を注湯側
に切替えると共に電磁弁５，６を開き、ポンプ８を駆動
して給湯用熱交換器２により加熱した湯を浴槽中に供給
する。すなわち、熱交換器２により加熱された湯は一旦
ホツバ−７で受け、ポンプ８の駆動により循環往管１３
と同戻り管１２との２径路で浴槽１４中に注湯する。

このようにして注湯すると、ポンプ能力と配管抵抗とが
一定の場合は、第２図に示すように流量Ｑ□とポンプ動
圧Ｐ工とが一定の筈である。ところがホッパー７内の水
位が変化すると第３図に示すように配管抵抗も変化し、
これによりポンプ能力は不変であるが流量が変化し、そ
の結果ポンプ動圧も変化する。また、ポンプの能力は周
囲の温度や運転時間によって変化するので、配管抵抗は
一定であっても第４図に示すように流量およびポンプ動
圧が変化する。実際には第５図に示すように、第３図と
第４図とが複合されたものとなる。

本発明は、先願発明と同様に、注湯と同時に圧力センサ
ー１０によりポンプ動圧を検出し、浴槽の水位が循環金
具１４ａより下の場合にはポンプ動圧のみであるので水
位が循環金具１４ａに達するまではほぼ一定であるが、
水位が循環金具１４ａより上になってくるとポンプ動圧
と循環金具より上方の水位に基づくヘッド圧がプラスさ
れて上昇する点をとらえ、前記圧力センサーの検出値が
ほぼ一定の状態から上昇し始めた時点を基準点として検
出し、その基準点からコントローラに設定した希望水位
まで浴槽に対する注湯を行なうものであるが、前記の如
く、配管抵抗の変化およびポンプ能力の変化によりポン
プ動圧が変化するので、コントローラに設定した希望水
位に浴槽内の水位を正しく制御することは不可能となる
。

ここにおいて、本発明は、第１図に示す如く、注湯を開
始すると、先ず流量センサー１９により浴槽に対する注
湯量を検出し、それが一定であるかどうかを判断させる
。そして、一定でないときには、ポンプ能力をアップあ
るいはダウンさせて一定流量になるように制御する。こ
のようにしてポンプによる搬送流量が常に一定の値を保
つように制御すると、配管抵抗の変化やポンプ能力の変
化があっても、ポンプ搬送中の圧力を常に一定に保つこ
とができるようになり、圧力センサー１０により浴槽内
の正しい水位を検出してデータ入力を開始し、圧力セン
サーの検出値がほぼ一定の状態から上昇し始めた時点を
基準点として検出し、その基準点からコントローラに設
定した希望水位になるまで圧力センサーの出力を検出し
ながら浴槽に対する注湯を引続いて行ない、圧力センサ
ーが前記希望水位を検出した時点で電磁弁５，６を閉じ
ると共にポンプ８を停止させる。

前記注湯中の圧力センサーの出力は、マイコン制御部に
より処理することによってきれいなグラフとすることが
でき、さらに、前記の如く、電磁弁６を閉じると共にポ
ンプ８を停止させると、戻り管Ｉ２内は浴槽の水位検出
用の圧力管となって圧力センサー１０により浴槽水位の
静圧を検出することができ、ポンプの動圧分をシフトさ
せた浴槽水位に対する圧力と水量のグラフを得ることが
できる。かくして得られたデータを制御部に記憶させて
２目回以降の運転にそなえ、次いで常法に従って第１図
の後段に示すように追焚き回路に切替え、最終設定温度
になるまで追焚きして自動運転の一連の動作を終了する
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、運転の当初から浴
槽に対し連続的に注湯して最初の湯張り所要時間を短縮
すると共に、ポンプ動圧を測定するにも拘らず、コント
ローラに設定した正しい水位に自動湯張りすることがで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はデータ書き込み時の本発明による湯張り制御方
法を示すフローチャート、第２図はポンプ能力および配
管抵抗が一定の場合の流量と圧力の関係を示すグラフ、
第３図はポンプ能力が一定で配管抵抗が変化した場合の
流量と圧力の関係を示すグラフ、第４図は配管抵抗が一
定でポンプ能力が変化した場合の流量と圧力の関係を示
すグラフ、第５図は第３図と第４図を複合させたグラフ
、第６図は本発明を適用する器具の概要を示す水系統図
である。 １・・・器具、２・・・給湯用熱交換器、３・・・追焚
用熱交換器、５，６・・・電磁弁、７・・・ホッパー、
８・・・ポンプ、９・・・電動バルブ、１０・・・圧力
センサー、１１・・・流水スイッチ、１２・・・循環戻
り管、１３・・・循環往管、１４・・・浴槽、１５・・
・サーミスタ。１９・・・流量センサー特許出願人　株
式会社　ガスター 代理人弁理士　秋　　本　　正　　実 外１名 第 図 第 図 Ｌ（ＪＪ 第 図 第 図 Ｑに １−−−−ｌ漂 ２−−−一艙嘱ＦＡ交換罠 ３−−−一血便ざ熱交換器 ４−−−一水ｔゼン寸− ５、６−一一一覧孤弁 ７−−−−ホッハー ８−−一−ホ゛ンフ′ ９−−一一電勧パ゛ルデ １０−−−一圧カセン市− １１−一一一九号（スイ、／＋ １２−−−−ｍｊ［、ｈ営 １３−−−一権環Ｗ１ １４−一−−后槽 １５−−−一可一ミスタ １９−−−−Ｓ化量セン性− −３７７〜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、器具本体からホッパーおよび循環追焚き管路を経由
   して浴槽への湯張りを行ない、かつ、浴槽中の水位を循
   環追焚き管路中に配設した圧力センサーにより検出して
   設定水位で湯張りを自動停止せしめる如くなした給湯器
   付自動風呂釜において、コントローラによる水位設定を
   、循環金具の位置を基準としてその位置からの高さによ
   り指定し、該水位設定後自動運転スイッチをオンにする
   と、循環追焚き管路のポンプを駆動して循環追焚き管路
   を経由する浴槽への注湯を行ない、かつ、該ポンプの搬
   送流量を監視して搬送流量が一定になるようにポンプ能
   力を制御し、かくしてポンプ搬送流量を一定に保ちなが
   ら循環追焚き管路中に配設した圧力センサーによりポン
   プ動圧を検出し、そのポンプ動圧がほゞ一定の時点から
   浴槽中の水位が循環金具より上昇するに伴い検出動圧が
   上昇方向に移行した時点を基準点とし、その基準点から
   コントローラに設定した前記設定水位の高さに達したこ
   とを圧力センサーが検出すると浴槽に対する注湯を停止
   させ、前記注湯開始から停止に至るポンプ動圧を含むデ
   ータをマイコン制御部に記憶させ、そのデータに基づい
   て次回以降の湯張りを制御することを特徴とする給湯器
   付自動風呂釜の湯張り制御方法。