JPH0343545B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は浴槽内への浴用水（以下、湯と記
す）の供給および沸上げを自動的に行なうことの
できる自動風呂装置に係り、特に浴槽内の浴用水
（以下、残り湯と記す）の量および残り湯の温度
に応じて浴槽内へ供給する湯の温度および流量を
制御するとともに追焚きを併用することで、設定
湯量および設定温度の沸上げを短時間で達成する
ようにした自動風呂装置に関する。

（従来の技術） 給湯器および湯水混合栓を備えて操作パネル等
で設定した温度の湯を浴槽へ供給するとともに、
浴槽内の湯の水位を水位検出器で検出して所定水
位までの給湯を行い、湯温検出器で検出した浴槽
内の湯温が設定温度より低い場合は、所定水位ま
での給湯完了後に追焚きを行なうか、もしくは、
追焚き可能水位以上の状態で前述の給湯と同時に
追焚きを行なうことで、予め定めた設定湯量なら
びに設定温度での沸上げを自動的に行なうように
した自動風呂装置は知られている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の自動風呂装置は、残り湯の有無
もしくは残り湯の量や残り湯の湯温に関係なく、
操作パネル等で設定された温度の湯を、浴槽内の
湯量が所定量に達するまで供給する構成であるか
ら、次のような問題がある。

まず、残り湯の量が多く、かつ、その温度が低
い場合、補充する湯量はわずかであるから設定温
度での給湯時間は短いが、追焚きだけで湯温を上
昇させるため設定温度まで沸上げるのに時間がか
かる。すなわち、設定温度まで沸上げる熱量のほ
とんどを追焚きによつて供給する必要があり、給
湯機側の能力が充分活用されていない。

また、残り湯が無い場合や残り湯の量が少ない
場合は、設定温度の湯が多量に浴槽内へ供給され
るので、追焚きによる湯温上昇時間は短くてよい
が、設定温度の湯の供給流量は給湯機の熱容量で
制限されるため給湯に時間がかかる。さらに、給
湯と追焚きを併用する場合を考えると、追焚き可
能水位を超えてから所定の給湯水位に達するまで
の時間は充分あるが、追焚きによる湯温上昇はわ
ずかでよいから、給湯中継続して追焚きする必要
がなく、追焚きユニツトの能力の一部しか活用で
きない。

この発明はこのような課題を解決するためなさ
れたもので、その目的は残り湯の量および温度に
応じて浴槽へ供給する湯の流量および温度を調節
するとともに、追焚き可能水位以上では浴槽への
湯の供給と追焚きを併用することによつて、短時
間での沸上げを行なうことのできる自動風呂装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前記課題を解決するためこの発明に係る自動風
呂装置は、浴槽内の浴用水の量を水位検出器で検
出するとともに、その温度を湯温検出器で検出
し、制御ユニツトはこれらの各検出機の検出出力
に基づいて浴用内の浴用水（残り湯）の状況を判
断し、残り湯がない場合および少ない場合は、設
定温度より低温で流量の多い低温給湯を行なうよ
う給湯手段を制御し、設定湯量に達するまでこの
低湯給湯を継続させるとともに、追焚き可能水位
以上では追焚きユニツトを作動させて追焚きを併
用し、残り湯の量は多いが設定湯量より少ない場
合でその湯温が設定温度より低い場合は、設定温
度より高温の給湯を行なうよう給湯手段を制御
し、追焚き可能水位以上では必要に応じて追焚き
を併して設定湯量・設定温度での沸上げを行なう
よう構成したことを特徴とする。

（作用） 残り湯がない場合およびその量が少ない場合、
設定温度より低くかつ流量の多い給湯が行なわれ
るので、設定温度の湯を設定湯量まで供給する場
合より短時間で給湯を行なうことができ、追焚き
可能水位以上では低温給湯と追焚きを併用するの
で短時間での沸上げが可能となる。特に追焚き可
能水位を超えてから設定湯量に達するまでの給湯
時間に、追焚き手段によつて温度上昇可能な分だ
け設定温度より低い温度の湯を供給するよう湯の
温度および流量を制御することにより、給湯手段
および追焚き手段の能力を効果的に利用した沸上
げが可能となる。

残り湯の量は多いが設定湯量より不足してお
り、その温度が設定温度より低い場合、設定温度
より高温の給湯を行ない浴槽内の湯温を上昇させ
るとともに、湯温が設定温度まで達しない分を追
焚きを併用して湯温上昇をはかるので、設定温度
の給湯を行なう場合より短時間での沸上げが可能
となる。

なお、給湯手段および追焚き手段の能力を考慮
して、供給する湯量が少ない程供給流量を少なく
してより高温の給湯を行ない、給湯と追焚きを併
用する時間を長くして給湯の完了時点で設定温度
に達するか設定温度に近づくよう制御し、短時間
での沸上げを図ることもできる。

（実施例） 以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

第１図はこの発明に係る自動風呂装置の構成図
である。

第１図において、１は浴槽、２は給湯・追焚装
置、３は給湯機、４は追焚きユニツトである。給
湯機３は、熱交換器３ａとバーナ３ｂとを備えて
おり、同様に追焚きユニツト４は、熱交換器４ａ
とバーナ４ｂとを備えている。各バーナ３ｂ，４
ｂには、ガス配管５を介してガスが供給される。
各バーナ３ｂ，４ｂへの点火指令は、後述する制
御ユニツト１８から送出される。

給湯機３の熱交換器３ａの流入側は配水管６へ
接続され、流出側は出湯側配管６ｂを介して湯水
混合栓７の湯側流入口へ接続している。なお、熱
交換器３ａの流出側には出湯温度を検出する出湯
温度センサ３ｃが設けられている。湯水混合栓７
の水側流入口には給水分岐管６ａを介して水が供
給されており、湯水混合栓７の流出口は給湯配管
８を介して浴槽１へ接続している。湯水混合栓７
の流出口側にはサーミスタ等を用いた給湯温度検
出器７ａを設けており、この給湯温度検出器７ａ
の検出出力３０を制御ユニツト１８へ入力してい
る。湯水混合栓７は制御ユニツト１８から供給さ
れる駆動指令信号４２に基づいて湯側弁および水
側弁の開度を調節できるよう構成されており、制
御ユニツト１８は給湯温度検出器７ａの検出出力
３０を監視しながら湯側弁および水側弁の開度を
器具することで、出湯側配管６ｂからの湯の流入
量および必要に応じてこの湯へ混合する水の流入
量を制御して、必要な温度、流量が得られるよう
構成している。

そして、この実施例では、給湯機３と湯水混合
栓７、給湯温度センサ７ａならびに各種配管とで
浴槽１内へ供給する浴用水の温度および流量を調
節する給湯手段を構成している。

なお、制御ユニツト１８は出湯温度を検出する
出湯温度センサ３ｃの検出出力に基づいて、この
出湯温度の湯に混合する水の流量を調節して所望
の給湯温度が得られるように混水混合栓７を駆動
する構成でもよい。

また、湯水混合栓７を用いずに、給湯機３の出
湯側に流量調節弁を設け、制御ユニツト１８は流
量調節弁の開度を制御して浴槽１へ供給する流量
を調節し、これによつて給湯温度を調節するよう
にしてもよい。

また、湯水混合栓７の下流側に流路切替弁を設
けて、浴槽１への給湯と、図示しないシヤワーや
給湯栓等への給湯を切替えるよう構成し、風呂の
自動沸上げ動作が完了した以降はシヤワーや給湯
栓から予め設定した温度の湯が使用できるように
してもよい。

追焚きユニツト４の熱交換器４ａには、循環路
９を介して浴槽１内の湯が循環される。この浴槽
１内の湯の循環は循環路９の途中に設けた循環ポ
ンプ１０により行なう。すなわち、循環路９は、
浴槽１からポンプ１０を介して追焚きユニツト４
の熱交換器４ａに至る往路と、この熱交換器４ａ
から浴槽１へ戻る復路とから成る循環路を構成し
ている。

この循環路９の往路は途中で分岐しており、三
方弁１９を介して床暖房ユニツト２０への給湯が
可能となつている。三方弁１９がオフの状態で
は、循環路９により浴槽１の湯を追焚きユニツト
４に循環させ、また三方弁１９がオンの状態で
は、床暖房ユニツト２０の配管へ浴槽１の湯をバ
イパスさせて追焚きユニツト４への循環を行なう
ようにしている。

なお、この実施例では、追焚きユニツト４と、
循環路９および循環ポンプ１０とで追焚き手段を
構成している。

制御ユニツト１８は、混水混合栓７の流出側に
設けた給湯温度検出器７ａの出力である給湯温度
に係る信号３０と、浴槽１内の水位を検出する水
位検出器１５の出力である水位に係る信号３１
と、浴槽１内の湯温を検出する湯温検出器１６の
出力である湯温に係る信号３２、および、操作パ
ネル１７からの操作信号３３を入力として作動
し、各バーナ３ｂ，４ｂの点火指令信号４０，４
１と湯水混合栓７の駆動指令信号４２と、循環ポ
ンプ１０の駆動信号４３と、三方弁１９の駆動信
号４４などを所定のタイミングで送出するよう構
成している。

なお、操作パネル１７は、浴室外もしくは浴室
内の一方、または、双方に設置するものであり、
例えば電源スイツチ、自動運転ボタン、湯温設定
ボタン、床暖房作動ボタンなと（いずれも図示し
ない）があり、所定の動作を設定することができ
る。

水位検出器１５は、超音波等を所定の周期で発
射して、その反射信号が検出されるまでの時間に
基づいて浴槽内の水位を検出する反射型のものを
用いている。なお、水位検出器１５は反射型に限
らず、水位を電気的信号に変換して出力できるも
のであればよい。

湯温検出器１６は、例えばサーミスタ等を用
い、残り湯が少なくても湯温の検出ができるよう
浴槽１内の底側近くに設置している。

制御ユニツト１８はマイクロコンピユータを用
いて構成している。

第２図は制御ユニツト１８の動作を示すフロー
チヤートであり、図中の符号50〜78はフローチヤ
ートの各ステツプを示し、例えば53y，53nなど
の符号は、各ステツプにおける判断がそれぞれ肯
定的および否定的であることを示す。

まず、操作パネル１７の電源スイツチをオン状
態とし、所望の沸上げ温度を設定した後、自動運
転ボタンを押すと自動風呂装置が動作を開始する
（50）。制御ユニツト１８は、自己のレジスタやメ
モリを初期状態に設定し（51）、また各種検出器
からのデータを取込む（52）。この後、水位検出
器１５からの水位に係る信号３１に基づいて浴槽
１への給湯が必要か否かを判断する（53）。制御
ユニツト１８は、残り湯がない場合および残り湯
が少ない場合（例えば追焚き可能水位以下）は、
全量要求状態と判断して、ステツプ54以降の低温
給湯を開始する。制御ユニツト１８は給湯機３の
点火を指令する信号４０を発生し、また、湯水混
合栓７へ操作パネル１７で設定された温度よりも
低い温度で、かつ、設定温度の給湯を行なう時よ
りも流量の多い給湯を行なうよう駆動指令信号４
２を出力する。この駆動指令信号４２により湯水
混合栓７は給湯状態となり、設定温度より低い温
度の湯が浴槽１へ供給される。また、制御ユニツ
ト１８は、水位検出器１５の出力信号３１を監視
しており、追焚き可能水位を越えると（55）、点
火指令信号４１を出力して追焚きユニツト４を点
火させ、前述の低温給湯を行ないながら同時に追
焚きを行なう。そして、制御ユニツト１８は、浴
槽１内の湯の水位が予め設定した水位に達した時
点で（57y）、湯水混合栓７へ給湯停止のための
駆動指令信号を出力して給湯を停止させる（65）。
そして、浴槽１内の湯温が操作パネル１７で設定
された温度に達した時点で（75y）、制御ユニツ
ト１８は追焚きを停止し（76）、湯温が低下した
場合は再度追焚きを行なつて（78）、湯温を所定
の範囲内に保つよう制御する。

次に残り湯がある場合について説明する。

浴槽１内に残り湯があるが所定の給湯水位まで
達していない場合、制御ユニツト１８は湯温検出
器１６の出力に基づいて残り湯の温度を確認し
（60）、設定温度より低い場合は（60y）、ステツ
プ61以降の高温給湯動作を開始する。制御ユニツ
ト１８は給湯機３を点火するとともに、湯水混合
栓７へ所定温度より高温の給湯を行なうよう駆動
指令信号４２を出力して、高温給湯を開始させる
（61）。なお、制御ユニツト１８は、浴槽１へ補給
する湯量が少ない場合、また、残り湯の温度が低
い場合にはその度合に応じてより高温の給湯を行
なうよう湯水混合栓７を制御する構成としてもよ
い。そして、この高温給湯を行ないながら、制御
ユニツト１８は追焚き可能水位以上であることを
確認して（62）、追焚きを併用し（63）、設定水位
まで給湯された時点で（64y）、給湯を停止する
（65）。

また、残り湯があるが所定水位より低く、かつ
その温度が所定温度以上である場合には（60n）、
制御ユニツト１８は給湯機３への点火を指令する
ことなく、湯水混合栓７を駆動して給水を行ない
（70）、設定水位に達した時点で（71）、給水を停
止して（72）、設定温度以下の場合は（73n）追
焚きを行なう（74）。なお、制御ユニツト１８は
給水に伴う湯温の低下を監視して、設定湯温にな
つた時点からは給湯機３を点火し設定湯温の給湯
を行なうよう制御してもよい。

第３図〜第５図はこのような実施例の動作を模
式的に示した動作説明図である。

第３図は、第２図のステツプ53〜57に対応し、
残り湯がない（もしくは少ない）場合に、設定温
度より低い温度で流量の多い低温給湯を開始し
(a)、湯量が追焚き可能水位を越えた後に、追焚き
と給湯とを同時に進行させるようにして(b)、設定
温度での沸上げを達成するようにしたものであ
る。

ここで、給湯機３の能力を16号、追焚きユニツ
ト４の能力を５号とし、浴槽へ180の給湯を行
なうとともに設定温度42℃で沸上げる場合を比較
すると次のようになる。なお、配水管６から供給
される水の温度は15℃、追焚き可能レベルは60
以上とする。また、前述の能力で１号とは１分間
に１リツトルの水を25℃上昇させるものである。

まず、給湯機３を用いて42℃の湯を供給する場
合（設定温度給湯）は、給湯機３の能力は16号で
あるから、その最大流量は、 QH＝16号×25／（42−15）＝14.8／分 となり、180の湯を張るのに要する時間（湯張
り時間）THは、 TH＝180／14.8＝12.2分 となる。

これに対して、設定温度より4゜低い低温給湯で
湯張りをし、追焚き可能水位以上では追焚きを併
用する場合は、前述の流量QHの湯に湯水混合栓
７で15℃で流量QCリツトル／分の水を混合して
38℃の湯を供給するものとすれば、 42℃×14.8／分15℃＋QC ＝（14.8＋QC）×38℃ QC＝2.6／分 したがつて、トータルの流量QT QT＝14.8＋2.6＝17.4／分 となり、このトータル流量QTで180の場を張
るのに要する時間TTは、 TT＝180／17.4＝10.3分 となる。

ここで、追焚きユニツト４は浴槽１内の湯量が
60を超えた時点から動作させるので、給湯と追
焚きを併用する時間は、 （180−60）÷17.4＝6.9分 となる。一方、38℃の湯温を４℃上昇させるため
に必要な追焚き時間は、 180×４℃／５号×25＝5.8分 となり、上記追焚き併用時間6.9分内に設定温度
42℃まで沸上げることが可能である。

したがつて、この比較例では約２分の時間短縮
がはかれる。

第４図は、第２図のステツプ60〜64に対応する
もので、ぬるい湯が相当量である場合には(a)、直
ちに高温給湯と追焚きを同時進行させるものであ
る(b)。

第５図は、第２図のステツプ70〜72に対応する
もので、熱い湯が相当量ある場合には(a)、給水に
より湯温を低下させて設定温度とするものである
(b)。このような事態は、前に入浴した人の設定温
度が高く、後から設定温度を低温側に変更した場
合に生ずる。

以上の実施例では床暖房ユニツト２０の動作に
ついて説明しなかつたら、設定水位の判断（57、
64、71）の後に床暖房スイツチ（図示しない）が
オン状態になつているかどうかを判断し、三方弁
１９を床暖房ユニツト２０側へ切換えるステツプ
を付加することで床暖房の制御を行なうことがで
きる。

なお、この実施例では熱源にガスを利用したも
ので説明したが、これに限らず、ヒートポンプ等
の他熱源を利用するものでよい。

（発明の効果） 以上説明したようにこの発明に係る自動風呂装
置は、残り湯の量およびその温度に応じて浴槽へ
供給する湯の流量ならびに温度を制御するよう構
成したので、残り湯のない（残り湯量が少ない）
場合は、流量の多い設定温度より低い低温給湯を
行なうことによつて給湯時間を短縮するとともに
追焚きを併用することで、また、低温の残り湯が
かなりある場合には、設定温度より高温の給湯を
行なうとともに追焚きを併用することで、給湯手
段と追焚手段の双方の能力を効果的に利用して、
短時間で設定温度まで沸上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る自動風呂装置の構成
図、第２図は制御ユニツトの動作を示すフローチ
ヤート、第３図〜第５図はこの発明に係る自動風
呂装置の動作説明図である。 １……浴槽、３……給湯機、４……追焚きユニ
ツト、７……湯水混合栓、７ａ……給湯温度検出
器、１５……水位検出器、１６……湯温検出器、
１８……制御ユニツト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 浴槽内へ供給する浴用水の温度および流量を
   調節することのできる給湯手段、ならびに、浴槽
   内の浴用水を追焚きする追焚き手段を備えるとと
   もに、浴槽内の浴用水の水位を検出する水位検出
   器、および、浴槽内の浴用水の温度を検出する湯
   温検出器を備え、制御ユニツトは水位検出器の出
   力に基づいて予め定めた設定湯量まで浴用水を浴
   槽内へ供給するよう給湯手段を制御するととも
   に、追焚き可能、水位以上の浴用水があつてその
   浴用水の温度が予め定めた設定温度より低い場合
   は追焚き手段を作動させて設定湯量・設定温度で
   の沸上げを達成するようにした自動風呂装置にお
   いて、前記制御ユニツトは、前記水位検出器の水
   位検出出力に基づいて浴槽内の浴用水の量を判断
   し、浴用水がない場合および浴用水が少ない場合
   には、前記設定温度の浴用水を供給する時よりも
   流量を増加させて前記設定温度よりも低温の浴用
   水を浴槽へ供給するよう前記給湯手段を制御し、
   この流量が多い低温給湯を行ないながら追焚き可
   能水位以上では追焚き手段を作動させて設定湯量
   および設定温度での沸上げを行なうとともに、浴
   槽内の浴用水の量は多いが設定湯量より少ない場
   合は前記湯温検出器の検出出力に基づいて浴用水
   の温度を監視し、その温度が設定温度より低い場
   合には、前記設定温度より高温の浴用水を浴槽へ
   供給するよう前記給湯手段を制御し、この高温給
   湯を行ないながら追焚き可能水位以上では必要に
   応じて前記追焚きを併用して設定湯量・設定温度
   での沸上げを行なうよう前記給湯手段および前記
   追焚き手段を制御するよう構成したことを特徴と
   する自動風呂装置。