JPH0395355A - 自動湯張り装置 - Google Patents

自動湯張り装置

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JPH0395355A
JPH0395355A JP1233104A JP23310489A JPH0395355A JP H0395355 A JPH0395355 A JP H0395355A JP 1233104 A JP1233104 A JP 1233104A JP 23310489 A JP23310489 A JP 23310489A JP H0395355 A JPH0395355 A JP H0395355A
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秀彦 高木
Yasumichi Nakai
中井 保道
Hiroaki Kumazawa
熊沢 博昭
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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1の利用分野] 本発明は、浴槽の水位を検出する水位センサを浴槽への
給湯路中に備え、水位センサにより浴槽内の水位を検出
して、浴槽内の水位を設定水位に仁1動的に維持すると
ともに、例えば、追焚きのために浴槽内の湯を循環させ
るポンプを備えた自動湯張り装置に関する。
[従来の技術] 浴槽内の水位を検出して設定水位になったときに11動
的に湯張りを停止する自動湯張り装置としては、追焚き
用のバーナによって加熱される熱交換器を浴檜と2か所
で連通した循環路に給湯器からの出湯管を接続し、循環
路の一方の側を主に湯張り管とし、他方の側を湯張り用
かつ水位検出用として利用するために、開閉弁を備えた
ものがある。
この場合、浴招内の湯水が使用されて減少した場合に、
足l,湯として浴槽の水位の低下を自動的に検出して、
減少した分の湯を自動的に補うように追加するものがあ
る。
また、浴槽内の湯温が低下した場合に追焚きをするため
に、m環路内に湯水を循環させるポンプを備え、浴檀内
の温度を検知して追焚きをするものがある。
[発明が解決しようとする課題] しかし、こうした足し湯と追焚きの2つの機能を自動湯
張り装置に同時に与えようとした場合、追焚きのために
ポンプを作動させると、循環路内に設けられた水位セン
サの検出値が変化してしまい、yしい水はを検出するこ
とができない。このため、ポンプが作動したとき、実際
の水位が所定の水位に達していても、追加の湯張りが行
われてしまう等の不都合が生じるという問題がある。
本発明は、浴槽内の湯水を循環させるためのポンプを備
えた自動湯張り装置において、ポンプの作動の影響を受
けることなく、適切な水位を保つことができることを目
的とする。
[課題を解決するための千段コ 本発明は、浴槽に接続される2本の管路を前記浴槽を介
して循環路とし前記2本の管路に熱交換器の出湯管を接
続するとともに、前記管路の一方の前記浴槽側に水位セ
ンサを前記出湯管側に前記循環路内の湯水を循環させる
ポンプと開閉弁をそれぞれ設け、前記2本の管路から前
記浴槽へ湯張つを行うとともに、前記水位センサにより
検出される前記浴槽の水位に基づいて、前記出湯管に設
けられた水弁を制御して、前記浴槽の水位を所定水位に
維持する自動湯張り装置において、前記ボングが停止し
かつ前記開閉弁が閉状態である場合にのみ、前記水位セ
ンサの検出に基づいた前記水弁の制御を行うことを技術
的手段とする。
[作用] 本発明では、開閉弁が湯張りのために開状態になってい
る場合には、湯張りによる水圧が水位センサに加わるた
め、浴槽の正しい水位が検出されないが、このとき、水
弁は水位センサの検出水位に基づいて制御されることが
ないため、誤った水位情報に基づいて水弁が閉じられる
ことがない。
また、追焚き等のためにポンプが作動している場合にも
、ポンプの吐出圧あるいは吸入圧が水位センサに加わる
ため、浴槽の王しい水位が検出されないが、このとき、
水弁は水位センサの検出水位に基づいて制御されること
がないため、誤った水位情報に基づいて水弁が開かれた
り、閉じられることがない。
[発明の効果] 本発明では、ポンプが作動していたり、開閉弁が開いて
いる場合のように、浴槽の水位が水位センサに正しく検
出されない場合には、水位センサの検出水位に基づいた
水弁の制御が行われないため、設定された水位でない場
合に水弁が閉じられたり、ポンプが作動している場合に
、誤って水弁が開いて足し湯が行われたりすることがな
い。
従って、浴槽の水位が■しく検出される場合のみに、適
切に水弁が制御されるため、浴槽の水位を升しく保つこ
とができる。
[実施例) 次に本発明を実施例に基づいて説明する。
第1図に示すガス給湯風呂システム1は、自動湯張り機
能および追焚き機能等の機能を備えた複合給湯システム
であって、上水道等の水供給源と接続された水管10を
通過する水を加然して、幾つかの給湯口Aおよび浴槽B
へ給湯するための主加熱器2と、浴[13内の湯水を循
環させ゛C JJtt熱するための風呂加:41Bと、
これらの各加熱器2、3、給湯口Aおよび浴槽Bを接続
して水回路を形成する幾つかの配管とからなる。
木管10には、通過する水の流厘を検出するための流量
センサ31と、供給される水の温度を検知する給水温サ
ーミスタ32とが備えられ、水管10はこれらの下流で
分岐して、一方は主加熱器2の主熱交換器11と接続さ
れ、池方は主然交換器〕1を迂回するバイパス管12と
なっていて、バイパス管12には必要に応じて開状態に
されるバイパス電磁弁13が備えられている。
主熱交換器11とバイパス管12とか合流した出湯管1
4には、流出する湯量を制限するために、ギヤドモータ
によって弁体が駆動される電動式の湯母サーボ15と、
出湯温度を検知する出湯温サーミスタ33が備えられ、
出湯管14はこれらの下流で分岐して、・一方は各給湯
口Aへの給湯管16となり、他方は、風呂加熱器3への
接続管17となっている。
接続管17には、湯張り量を検出するための水量センサ
34、断水時等に浴槽の湯水が逆流しないように給湯回
路を大気に開放するバキュームブレーカ35、湯張りを
行うときに開状態にされるボール弁からなる湯張り弁1
8、浴槽Bの湯水の逆流を防止する2つの逆止弁19、
19aが設けられ゛ζいる, 接続管17は、風呂加熟器3の上流で2つに分岐して、
一方は浴槽Bへの湯張り管20となっていて泪槽Bと接
続され、他方は風呂加熱器3の風呂熱交換器21の一方
の側と接続されている。
風呂熱交換器21の他方の側は、浴槽Bからの湯水を循
環させるために、湯張り管20と同様に浴楢Bと接続さ
れた循環用配管22となっていて、循環用配管22には
、浴槽Bffllから順に、水位センサ36、ポンプ2
3、開閉弁24、水流スイッチ37、風呂サーミスタ3
8が設けられている。
水{立センサ36は、シリコンあるいはゲルマニウム等
の半導体による単結晶&板に、拡故により導電層を形成
し、結晶に力を掛けて歪ませたときに導電層の電気抵抗
が変化するピエゾ抵抗効果を利用した半導体拡散抵抗型
の『カセンサを、一方が循環用配管22と運通し他方が
大気に開放されたダイヤフラム室に組み込んだもので、
浴槽Bの水位に応じた抵抗値を検出できるものである。
ボンフ゜23は、通電されると一定回転で回転して、浴
槽B内の湯水を循環用配管22から汲み上げて風呂熱交
換器21へ送り込み、湯張り管20から1fび浴槽Bへ
循環させる。
開閉弁24は、湯水がどちらの方向へも通過できるパイ
プ状の弁体をサーボモータによって駆動するロータリ弁
で、開状!ぷのときに浴槽Bを介してwl環川配管22
と湯張り管20とから風呂循環路を形成するとともに、
水位センサ36による水位の検出を行うために、ボンプ
23の停止時に循環用配管22を塞ぐためのものでもあ
る。
また、主加熱器2による湯張り時に開状態となって、湯
張り管20のみでなく循環用配管22がらも潟張りをで
きるようにする。
水流スイッチ37は、ポンプ23が作動したときに、循
環用配管22内を湯水が通過し゛Cいるが否かを検知す
るためのもので、湯水の通過方向が逆になる湯張り時に
は、水流を検知しない。
風呂サーミスタ38は、ボンプ23を作動させたとき、
浴槽B内の湯の温度を検知する。
主加熱器2は、水管10内を水が通過するとき給湯バー
ナ4により燃焼を行って主熱交換器11を加熱する。
給湯バーナ4への燃料管40には、すべての燃料供給を
停止するための元℃磁弁40aが設けられ、その下流に
は、必要加熱通に応じて燃料供給量を調節するガバナ比
例弁41と、給湯バーナ4の全バーナのうち使用するバ
ーナ数を制御する電磁弁42、43が設けられ、給湯バ
ーナ4は、これらの弁によって調節される燃料ガスを、
給湯送風機44により供給される燃焼用空気と混合して
燃焼を行う。
風呂加熱器3は、燃料管40から分岐した風呂燃料管4
5から供給される燃料ガスを、風呂送風機46により供
給される燃焼用空気によって風呂バーナ5で燃焼して、
風呂熱交換器21を加熱する。
なお、風呂燃料管45には供給ガス圧力を一定にするガ
バナ47と燃料供給を司る風呂電磁弁48が、また、風
呂バーナ5には使用するバーナ数を制御するために電磁
弁49がそれぞれ備えられている。
以上の構戒からなるガス給湯風呂システム1は、第2図
に示す制御装置50によって制御される。
制御装置50は、マイクロコンピュータを中心として構
或され、その機能構成は、主力a熱器2および水回路を
制御する給湯制御部51と、風呂加熱器3を制御する風
呂燃焼制御部56と、全体のシーケンスを制御するシー
ケンス制御部57とに大別され、他にキッチンや浴室内
にそれぞれ設置されるメーンリモコン60とフロリモコ
ン70とを備え、各リモコン60、70との通信のため
の通信インターフェース58を有している。
各リモコン60、70は、制御装置50から供給される
電力により作動する小能力のマイクロコンピュータをそ
れぞれ備え゛ζおり、電力供給と信号伝送とを兼用した
2本の電線で制御装置50と接続されている。
各リモコン60、70には、予備操作スイッチとしては
、給湯温度あるいは湯張り温度の設定、沸き上がり時刻
の設定あるいは湯張り旦の設定を行うための「設定スイ
ッチ」と、設定スイッチのモードを選択するI選択スイ
ッチ.1とがあり、動作スイッグ・とじては、給湯ある
いは湯張りをそれぞれ指定する「給湯スイッチ.j、「
全自動スイッチ」、自動湯張りのときあらかじめ設定さ
れている設定温度より湯張り温度を所定温度だけ高くあ
るいは低くするための「あつゆスイッチ」、「ぬるゆス
イッチ.l、自動湯張りのときあらかじめ設定されてい
る設定水位より所定水位だけ嵩い水位にするように湯張
り量を多くするための「たつぷリスイッチjがある。
また、各リモコン60、70には、設定状態や、現在時
刻等を表示するための表示部と、湯張り終了時に作動す
るブザーがある. 各リモコン60、70の各スイッチによる設定内容は、
設定操作がある毎に、マイクロコンピュータによって所
定の搬送方弐で変調された伝送信号が送出され、制御装
置50内に記憶される。
制御装置50の給湯制御部51は、通信インターフェー
ス58を介して伝送される操作信号に応じて,主加熱器
2を作動させて、給湯制御あるいは自動湯張り制御を行
う。
給湯制御は、給湯スイッチが操作された場合に行われ、
給湯管16に接続された給湯口Aが開かれ、流量センサ
31によって通水が検知されると、給湯バーナ4の燃焼
を行い、通水が停止すると燃焼を停止する。
自動湯張り制御は、全自動スイッチが操作されたときに
、渇張り弁18を開いて通水を開始することによって給
湯バーナ4の燃焼を行い、浴槽B内への所定水位の湯張
りが終了すると通水を停止させ、給湯バーナ4の燃焼を
停止する。
以下、給湯制御部51を、各機能部毎に説明する. 検知データ処理部52は、木管10、接続管17等の各
配管に備えられた各センサからの検知信号を.有効な情
報として利用するために、所定の踊疋を行う部分で、例
えば、流量センサ31や水量センサ34から発せられる
パルス信号のパルス間の時間を平均1ヒして、その平均
値に基づいて水量値を算出して、他の機能部の処理に用
いる。
あるいは、各サーミスタの検知遅れを場慮して、検知温
度の変化状態から実際の温度を推定し、検知温度の変化
時の加g量の応答遅れを少なくするために用いる。
温調制御部53は、検知データ処理部52で所定の処理
が施された給水温サーミスタ32、出湯温サーミスタ3
3、流産センサ31に基づく各補正データと、あらかじ
め通信インターフェース58より伝送されて記憶されて
いる各リモコンによる設定温度データとから、給湯バー
ナ4による必要加熱量を算出する。
燃焼制御部54は、流蛋センサ31に基づいた通水悄報
に応じて給湯送風機44、元電磁弁40a.電磁弁42
、43、給湯バーナ4に備えられた点火電極4aを所定
のシーケンスで制御して給湯バーナl1の点火制御を行
うとともに、通水停上情報に基づいて消火制御を行う。
また、給湯バーナ4の燃焼中には、温調制御部53によ
り算出された必要加熱量に基づいて給湯送風機44、ガ
バナ比例弁41、電磁弁42をiilIt![IILて
、給湯バーナ4の燃焼量制御をする。
ここでは、給湯送風機44の作動が回転数により検出さ
れていて、必要加熱量に応じて給湯送風機44を制御し
、回転数により検出される給湯送風機44の作動に応じ
て、ガバラ・比例弁41を制御する。
なお、燃焼中には、給湯バーナ4に備えられたフレーム
ロッド4bによって炎検知を行い、失火の場合には、元
電磁弁40a等の各電磁弁を閉じて燃料供給を停止し、
燃焼を停止する。
これら検知データ処理部52、温調制御部53および燃
焼制御部54の各機能は、給湯制御、自動湯張り制御の
区別なくそれぞれ同じように行われる。
水量制却部55は、給湯制御時および湯張り制御時にお
いて、給湯バーナ4の最大燃焼量によっても、出湯温度
が設定温度に達しない場合に、湯量サーボ15の通過流
量を少なくして、給湯流量あるいは湯張り流量を制限す
るとともに、給湯バーナ4の燃焼量に余硲がある場合に
は、湯量サーボ15の通過流量を多くして、給湯流量あ
るいは湯張り流量を多くする。
この場合、湯量サーボ15を速やかに目標流量になるよ
うに駆動し、かつ水圧に対して→分な駆動トルクが得ら
れるようにするために、湯亙サーボ15のギヤドモー夕
への印加電圧は一定に保ち、流渣センサ31で検出した
流量が目標流量に対する所定範囲内の流量になるまでは
、連続して電圧を印加し、所定範囲内になったら同じ電
圧のパルスを間隔をおいて印加することによって、徐々
に目標流址に突更する。
また水量制御部55は、給湯時、湯張り時ともに、特に
設定温度が比較的低く給湯量が多く必要な場合などには
、バイパス電磁弁13を開いて未加熱の水を出湯管14
へ導くとともに、給湯バーナ4の加熱能力を活かしてで
きるだけ大きな燃焼量で燃焼ナることによって、知時間
に多量の給湯を行う。
自動′A’Jり制御においては、設置工事を終えた場合
等ののめての湯張りの場合には、Fl’r ′;Ff.
の湯張り水量算出制御を行って、設定水位に対応した給
湯fil. W aを各浴槽に応じて算出して言己憶す
る。
また、一・旦設置されて湯張り水量算出制御が終わって
いて、浴槽に応じた給湯1iWaが3己憶されている2
回目以降の湯張りの場合には、リモコンから湯張りの指
示が与えられたとき、湯張り弁18を開いて浴槽Bへの
A張りを開始するとともに、説定された水位に応じた所
定の給湯gWaになるまでの間、湯張り,!lWを水量
ヒンサ34によって積算し、所定の給湯,ilWaにな
った後は、水位センサ36によって実際の水位を検出し
て設定水位に達したか否かを検知して、設定水位になる
まで湯張りを継続し、設定水位になったとき湯張り弁1
8を閉じる。
この湯張り制御においては、特に給湯能力に余裕がある
場合には、湯張り時間を速くするために、開閉弁24を
開いて循環用配管22からも湯張りを行う。
この場合、開閉弁24は、保温中を除いて通常は開状態
にされているが、開閉弁24が開いている状態で湯張り
弁18を開くと、循環用配管22への湯水の流入時に大
きな衝撃が加わり、循環用配管22中に設けられた水位
センサ36が損傷する可能性があるため、開閉弁24の
弁体に備えられたリミットスイッチ24aによって開閉
弁24が閉状態に制御されていることを確認してから湯
張り弁18が開かれ、開閉弁24が開状態の場合には、
一屯閉じられてから湯張り弁18が開かれ、開閉弁24
は湯張り弁18が開いた後に改めて開かれる。
同様の理由により、開閉弁24を開いで湯張りを行って
いる場合に湯張り弁18を閉じる場合には、水撃が水位
センサ36に加わらないようにするために、開閉弁24
を閉じてから湯張り弁18を閉じる。
また、所定の給湯iWaの湯張りを終えて水位の検出に
よる湯張りに移る場合には、開閉弁2・4を閉じて循環
用配管22内を湯で満たして、水位センサ36による水
泣の検出を行って、浴槽B内の水位が設定水位に達した
か否かを判別する。
この場合、開閉弁24を閉じた直ぐには、循環用配管2
2内の圧力が変動して水位センサ36に検出される水位
が不安定になるため、開閉弁24を閉じて所定時間tl
(例えば5秒間)以内には、水泣゛センサ36からの検
出情報を無視してそのまま湯張りを行い、所定時間t1
が経過した以降の水け情報に基づいて水位を判別し、設
定水位になるまで湯張りを継続する。
全自動運転の場合には、4時間を経過するまでは保温制
御が行われて、湯張りが終わった後も、入浴によって減
少した湯量を補い浴槽B内の水位を設定水位に保つため
に、開閉弁24を閉じて水位センサ36の検知情報に基
づいて水位の変化を把握し、検知された水位が設定水位
より所定値く例えば5(7))だけ下がった場合には、
湯張り弁18を開いて、設定水位になるまで足し湯を行
い、設定水位になると湯張り弁18を閉じる。
また、浴槽B内の湯温を・一定温度に保つために、湯張
りを終了した後の所定時間t2(例えば30分)毎にポ
ンプ23を作動させて、湯張り管20および循環用配管
22からなる風呂循環路内に湯を循環させ゛ζ、風呂サ
ーミスタ38で湯温を検知する。
このとき、ポンプ23を作動する前に一旦開閉弁24を
開き、その後ボンフ゜23を駆動する。
従って、開閉弁24が開いている場合や、ボング23が
作動している場合には、正しい水位が検知できないため
、足し湯のための水位センサ36の検知情報の読み込み
は、ポンプ23が停止し、かつ開閉弁24が閉じている
ことが確認される場合のみに行い、それ以外の場合には
、水位センサ36の検知情報の読み込みを行わない。
この結果、ボンプ23が停止しがっ開閉弁24が閉状態
である場合にのみ、水位センサ36の検出水位に基づい
た湯張り弁18の制御が行われることになり、水位の検
出が正しく行われる場合にのみ、湯張りの終了や足し湯
が行われることになる。
従って、浴槽B内の水位が正しく保たれる。
風呂燃焼制御部56は、全歯動運転の場合に、湯張りが
終わった後に所定時間t2毎に風呂サーミスタ38によ
って湯温が検知されたとき、湯温が設定温度より低くな
っていた場合に、所定のシーケンスで風呂送風機46、
風呂電磁弁48および風呂バーナ5に備えられた点火電
極5aを制御して風呂バーナ5の点火制御を行い、ボン
グ23の作動に伴って風呂循環路内の水流が水流スイッ
チ37に検知される間加熱し、風呂循環路内を循環する
湯浅が設定温度に上昇するまで加熱する。
燃焼中の風呂バーナ5の燃焼蛋は、検知温度と設定温度
との温度差に応じて制御される電磁弁49によって決定
される。
また、風呂バーナ5に備えられたフレームロッド5bに
より風呂バーナ5の炎を検知し、失火が生じた場合には
、燃料供給を停止して燃焼を停止する。
シーケンス制御部57は、給湯制御部51あるいは風呂
燃焼制御部56により、給湯バーナ4あるいは風呂バー
ナ5がそれぞれ点火制御されるときに、元電磁弁40a
を開いて燃料供給を行い、それぞれ燃焼させる。
また、現在時刻を知らせるための時計機能を有し、沸き
上がり時刻を設定するためのタイマ57aを備え、各リ
モコン60、70からの設定信号に応じて計時を行い、
設定時刻の30分前に給湯制御部51による丘1動湯張
り制御を開始させるとともに、湯張り終了後には、保温
を行うための計時を行って、沸き上がり時刻以降は4時
間が経過するまで給湯制御部51による保温制御を行う
通信インターフェース58は、制御装U50と各リモコ
ンとの間で、情報交換を行うための信号変換回路で、各
リモコンで設定操作が行われる毎に伝送される設定信号
に基づいて、設定温度、設定水位、沸き上がり時刻等の
情報を他の各機能部へ転送する。
次に以上の構成からなる本実施例のガス給湯風呂システ
ム1の湯張りに関する作動を1説明する。
全自動スイッチによって湯張りの指示が与えられると、
開閉弁24が開いているか否かが判別され、開閉弁24
が開いていてポンプ23が作動している場合には、湯張
り制御は行われず、開閉弁24が閉じていてポンブ23
が停止している場合には、湯張り制御が開始される。
この場合、湯張り弁18は、開閉弁24が閉じられてい
ることを確認してから開かれ、湯張り管20から湯張り
が行われる。このとき、給湯バーナ4の能力に余裕があ
れば、開閉弁24は湯張り弁18が開かれた後に開かれ
、湯張り管20と循環用配管22とから浴槽B内へ湯張
りが行われる。
湯張り制御では、設定された水位に応じた所定の給湯量
Waになるまで水量センサ34に基づいて湯張つが行わ
れ、所定の給湯:fiWaの湯張りが終わると、開閉弁
24が開いている場合には開閉弁24が閉じられてから
湯張り弁18が閉じられ、そのf&所定時間t1経過し
てからは、水位七ンサ36により水位が検出されて湯張
りが継続され、説定水位になると湯張り弁18が閉じら
れ、湯張りを終了する。
このあと、保温制御になり水位センサ36により継続し
て浴!!IB内の水位が検出され、設定水位より一定水
位だけ下がった場合には、湯張り弁18が開いて湯が追
加される。
また、所定時間t2毎に、開閉弁24が開きポンブ23
が作動して浴槽B内の湯水の温度が風呂サーミスタ38
により検出され、浴槽B内の湯温が一定温度以上低下し
ている場合には、風呂バーナ5によって追焚きが行われ
る.このとき、例えば誤って湯張りの指示があっても、
開閉弁24が開いており、またボンプ23が作動してい
るため湯張り弁18は開かれず、湯張りは行われない。
以上のとおり、本実施例では、浴槽B内の水位が正しく
検出できる場合のみに、湯張り弁18が制御されるため
、浴槽B内の水位が正しく保たれる。
以上の実施例では、ガス給湯風呂システムを示したが、
石油等の池の燃料によるバー9゛あるいは’C fIt
による湯張り装置においても適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1目は木発明の実施例を示すガス給湯風呂システムの
概酩構或図、第2図は木実施例の制抑装置の機能ブnツ
ク図である。 図中、1・・・ガス給湯風呂システム([1動湯張り装
置)、l1・・・主熱交換器(熱交換器〉、14・・・
出湯管、18・・・湯張り弁(水弁)、20・・湯張り
管(管路)、22・・・循環用配管(管i/8)、23
・・・ボンフ゜、24・・開閉弁、36・・・水位セン
サ、B・・浴槽。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)浴槽に接続される2本の管路を前記浴槽を介して循
    環路とし前記2本の管路に熱交換器の出湯管を接続する
    とともに、前記管路の一方の前記浴槽側に水位センサを
    前記出湯管側に前記循環路内の湯水を循環させるポンプ
    と開閉弁をそれぞれ設け、前記2本の管路から前記浴槽
    へ湯張りを行うとともに、前記水位センサにより検出さ
    れる前記浴槽の水位に基づいて、前記出湯管に設けられ
    た水弁を制御して、前記浴槽の水位を所定水位に維持す
    る自動湯張り装置において、 前記ポンプが停止しかつ前記開閉弁が閉状態である場合
    にのみ、前記水位センサの検出に基づいた前記水弁の制
    御を行うことを特徴とする自動湯張り装置。
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