JPH0478900B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス・石油等を熱源とする給湯器付
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湯張り制御方法には、水
位スイツチ方式と水量センサー方式とが知られて
いる。

第１０図は前記水位スイツチ方式を示す構成図
で、使用者が希望とする風呂の沸き上げ温度（例
えば42℃）をコントローラ（図では省略した）で
設定し、全自動運転スイツチをONにすれば自動
的に給湯器から所望量の湯張りを行ない、希望沸
き上げ温度に沸き上げるものである。すなわち、
動作としては、先ず水電磁弁１が開き、これによ
り給湯器の流水スイツチ１２が流水を検知すると
給湯ガスバーナ２が点火され、その燃焼熱を給湯
熱交換器３で水と置換し、湯を浴槽１３に供給す
る。すなわち湯張りが開始される。そして、水位
スイツチ４が必要液面を効知すると、水電磁弁１
が閉じ、湯の供給すなわち湯張りが停止される。
このとき、給湯熱交換器３の出口の給湯温度検知
器５からの信号で設定湯温を越えないように給湯
ガスバーナのガス量を器具に搭載された電気制御
回路（図には示していない）により制御する。か
くして水電磁弁１が閉じると、ポンプ６が運転を
開始し、浴槽中の湯が吸水口１３ａから風呂流水
スイツチ７、風呂温度検知器８、風呂熱交換器９
を経由して吐出口１３ｂから浴槽内に戻る循環を
始める。

このとき、風呂温度検知器８が前記のコントロ
ーラに設定された湯温を検知するポンプ６の運転
が停止され、設定された湯温に満たなくてかつ風
呂流水スイツチ７がONであれば、風呂ガスバー
ナ１０に点火し、設定温度になるまで追い焚きし
た後、風呂ガスバーナ１０を消火させると共にポ
ンプ６の運転を停止させる。なお、前記給湯温度
検知器５および風呂温度検知器８は、一般にはサ
ーミスタが用いられる。また、水電磁弁１と水位
スイツチ４とは水位スイツチの取付位置の関係か
ら１つのユニツトとして器具とは別置されるのが
一般的である。

第１１図は前記従来の水量センサー方式を示す
構成図で、第１０図と同様の機能を有する構成部
には第１０図と同一符号をつけている。その動作
は、第１０図で説明した「水位スイツチ４が必要
液面を検知」を「水量センサー１１が必要量を検
知」に置き換えると全く同様であるので、詳細な
説明は省略する。すなわち、水位スイツチ方式は
浴槽内の液面の高さを検知するのに対し、水量セ
ンサー方式は湯張り量を検知するという違いがあ
るだけである。ただし、第１０図では水電磁弁１
と水位スイツチ４は１つのユニツトとして器具か
ら別置されるのが一般的であると述べたが、第１
１図の水量センサー１１の場合は器具内に取り込
まれるのが一般的である。

前記水位スイツチ方式の長所は、浴槽中の残水
量がどのレベルにあつても湯張り量は必要水位で
正しく止められることであるが、水位スイツチの
ユニツ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
欠点がある。また、水量センサー方式は、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、浴槽から湯が溢れたり必要水位より異常に低
かつたりするという問題があり、使い勝手が極め
て悪いという欠点がある。

また、従来の湯張りは、前記の如く、給湯温度
検出器５からの信号で設定温度を越えないように
給湯ガスバーナのガス量を制御し、所望のレベル
まで給湯を行なつた後設定温度まで追い焚きして
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の給湯器付風呂釜の湯張りは、前記の如
く、設定温度を越えないように給湯ガスバーナの
ガス量を制御しているので、浴槽中に残水がある
場合には、所望のレベルまで給湯した際の浴槽中
の水温は著るしく低く、このため、追い焚きを長
時間必要とし、特に、給湯器付風呂釜は、風呂釜
の能力が給湯器に比較して著るしく小さい（例え
ば、給湯器の1/3）ように構成されているので、
追い焚きに長時間を必要とすることがある。

また、従来は、浴槽水位が希望とする水位に固
定されているため、浴槽中の残水の温度が比較的
高い場合には、給湯器のもつ最低給湯温度で湯張
りしても浴槽中の湯温が高すぎる場合がある。

本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善
し、設定温度および希望水位に至るまでの湯張り
時間を短縮させると共に、必要に応じ浴槽中の水
位を上昇させて所望とする設定温度の湯張りを行
なうことができる給湯器付自動風呂釜の湯張り制
御方法を提供することを目的とする。

〔問題点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、
間接水位検出手段と水量検出手段とを追焚き水路
内に配設し、該追焚き水路を介して浴槽中に給湯
すると共に、そのときの浴槽が空の状態から希望
水位に達し、さらにその希望水位から限界水位に
達するまでの水位の変化に対する水量の変化を計
測してそのデータを制御装置に記憶させておき、
器具使用時に、前記制御装置に記憶させたデータ
を使用して前記間接水位検出手段により検出した
水位から希望水位に至る水量を判断して湯張り量
を制御し、かつ、その湯張りに際し、浴槽中の湯
の温度を測定して必要とする注湯温度を演算し、
その演算結果が器具の有する給湯温度以内である
か否かを判断し、その結果が給湯温度以内である
場合と給湯温度以上である場合には、前記データ
を使用した水位優先により前記演算により得た注
湯温度ないし最高給湯温度で湯張りを行ない、前
記演算結果が器具の有する給湯温度範囲以下であ
る場合には、設定温度となるのに必要とする注水
量を演算し、その注水量と浴槽中の残水量との合
計が前記データの限界水位以下か以上かを判断
し、限界水位以下の場合には水温優先にて希望水
位を無視した注水を行なうことを特徴とする。

〔作用〕

追焚き水路を介して浴槽中に給湯する際の間接
水位検出手段による検出値と水量検出手段による
検出値とはある特定の関係があるので、器具の設
置時に予め水位の変化に対する水量の変化を計測
してそのデータを制御装置に記憶させておけば、
その後の器具使用時に、制御装置に記憶させたデ
ータを使用して間接水位検出手段により検出した
水位から希望水位に至る正確な水量をきわめて容
易に判断することができ、このため、浴槽中の水
位を水位スイツチにより直接検知しなくても正確
な水位の湯張りを行なうことができ、しかも、そ
の湯張りに際し、浴槽中の湯の温度を測定して必
要とする注湯温度を演算し、その結果が給湯温度
以内である場合と給湯温度以上である場合には前
記データを使用した水位優先により前記演算によ
り得た注湯温度ないし最高給湯温度で湯張りを行
なうので、希望水位、設定温度に至るまでの湯張
り時間を短縮させることができ、また、前記演算
結果が器具の有する給湯温度範囲以下である場合
には、設定温度となるのに必要とする注水量を演
算し、その注水量との合計が前記データの限界水
位以下か以上かを判断し、限界水位以下の場合に
は水温優先にて希望水位を無視した注水を行なう
ので、希望水位から限界水位に達するまでの浴槽
が持つている容積を利用して所望とする設定温度
の湯張りを行なうことができる。

〔実施例〕

以下、添付図面に基づいて本発明の実施の一例
を説明する。

第１図は本発明による希望水位設定時のフロー
チヤート、第２図は第１図の操作により得られた
データの一例を示す図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃは本発
明による自動運転時のフローチヤート、第４図は
器具の全体構成を示す図である。

本発明の方法を説明するに先立ち、まず第４図
に基づいて本発明を適用する給湯器付自動風呂釜
の構成を説明する。

第４図において、１は水電磁弁であつて、第１
０図および第１１図に示すものと同様に、全自動
運転スイツチをオンにすると開くものである。こ
の水電磁弁１が開くと、給湯器の流水スイツチ１
２が流水を検知して給湯バーナ２が点火され、そ
の燃焼熱を給湯熱交換器３で水と置換して湯を分
離タンク１４に供給し、その分離タンクに供給さ
れた湯は、水電磁弁１５，１６を開、水電磁弁１
７を閉にすると共にポンプ６を駆動することによ
り追焚き水路を介して上下の循環口１３ａ，１３
ｂから浴槽１３中に供給されるように構成してい
る。なお、この実施例の場合、他の一般給湯用の
管路が分岐して設けられており、その管路にも流
水スイツチ１２′が配設されている。なお、１９，
１９′は温度検知器である。

また、前記の浴槽に対する給湯水路であると共
に追焚き水路でもある管路に水量センサー１１を
配設し、かつ、追焚き時の吸水口となる下部循環
口１３ａに連なる管路に圧力センサー１８を配設
し、浴槽に供給する水量を前記水量センサー１１
により検出すると共に、浴槽内に供給された水量
により変化する圧力を圧力センサー１８により検
出するように構成されている。なお、前記の圧力
センサー１８による検出値は、浴槽中の水位が下
部循環口１３ａに達するまでは一定であつて、水
位がそれ以上上昇するに従つてそれに比例して上
昇する。

また、この器具においては、給湯器の出湯管か
ら水電磁弁１に至る管路に水電磁弁２０を配設す
ると共に、給水管と水電磁弁１に至る管路との間
に水電磁弁２１を有するバイパス管路を設け、前
記水電磁弁２０，２１の切替えにより水電磁弁１
側に給水することができるように構成されてい
る。なお、前記の水電磁弁１は省略することがで
きる。

次に、以上の如き構成よりなる給湯器付自動風
呂釜を用いた本発明の湯張り制御方法を説明す
る。

本発明は、前記の如く、圧力センサー１８より
なる間接水位検出手段と水量センサー１１よりな
る水量検出手段とを追焚き水路内に配設し、器具
を設置したとき、該追焚き水路を介して浴槽中に
給湯すると共に、そのときの浴槽が空の状態から
希望とする水位に達し、さらにその希望水位から
限界水位に達するまでの水位の変化に対する水量
の変化を予め計測してそのデータを制御装置に記
憶させる。

すなわち、第１図は器具設置時の水位設定フロ
ーチヤートを示すもので、水位設定ボタンをオン
にすると、流水スイツチ１２が流水を検知して、
水電磁弁１，１５，１６２０を開くと共に水電磁
弁１７，２１を閉じ、ポンプ６を駆動する。な
お、上記および以下の電磁弁の開閉、ポンプの駆
動並びにバーナの点火、消火は、マイコンを内蔵
した制御装置により行なうもので、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。

このようにすると、第５図に太線で示す経路す
なわち給湯器から追焚き水路を経て一定量（例え
ば15）の湯が浴槽１３中に供給される。この一
定量注湯工程Ａ−１は、圧力センサー１８と浴槽
１３との間のエヤー抜きを行なつて、圧力センサ
ーによる検出値を正確ならしめるためであるる。

しかして一定量注湯工程Ａ−１が終了すると、
第１図に示す如く、水電磁弁１，１５，２０を
開、水電磁弁１６，１７，２１を閉として注湯工
程Ａ−２が行なわれ、その工程中、前記水量セン
サー１１による水量測定と圧力センサー１８によ
る圧力測定とを行ない、そのデータを制御装置
（図示せず）に記憶させ、浴槽中の水位が希望の
水位に到達したら水位設定ボタンをオフさせる。
すると、その水位設定ボタンのオフにより水電磁
弁１，１５，１６，１７，２０，２１を閉じると
共にポンプ６を停止させて希望水位設定が終了す
る。しかし乍ら、本発明においては、上記希望水
位設定のみでなく、さらに満水状態である限界水
位までデータをとつて記憶させる。例えば、第１
図に示す実施例では、水位設定ボタンを再びオン
させ、これにより水電磁弁１，１５，２０を開、
水電磁弁１６，１７，２１を閉として注湯を行な
い、限界水位に至つたら水位設定ボタンをオフさ
せる。

このようにして得られたデータの一例を示すと
第２図に示すとおりである。すなわち、同図にお
いて、縦軸は水位（圧力）、横軸は水量を示し、
浴槽中の水位が下循環口１３ａに達するまでの間
の圧力は一定（これを基準圧力とする）である
が、それより水位が上昇すると、それに比例して
圧力センサー１８による検出値が上昇するので、
圧力センサー１８による検出値とそのときの水量
センサー１１による検出値とを対応させたものを
データとして制御装置に記憶させる。なお、第２
図において、Q₁は給湯が循環口に達したときの
水量、Q₂は希望水量、Q₃は限界水量である。

なお、前記限界水位設定は、第１図に示すよう
に限界水位まで給湯して行なつた例を示したが、
本発明はこのような実施例に限定されるものでは
なく、希望水位を設定した後そのデータに基づい
て限界水位を演算する等の方法により限界水位を
設定することもできる。

第３図Ａ，Ｂ，Ｃは上記の如くしてデータを記
憶させた後の器具の通常使用時（自動運転時）の
フローチヤートを示すものである。

使用者が希望とする沸上げ温度（例えば42℃）
をコントローラ（図示していない）で設定した後
自動運転ボタンをオンにすると、水電磁弁１，１
５，１６，２０を開、水電磁弁１７，２１を閉と
してポンプ６を駆動し、第７図に太線で示す経路
を経て一定量（例えば15）の湯を浴槽中に供給
して圧力センサー１８と浴槽１３との間のエヤー
抜き工程Ｂ−１を行ない、次いで、水電磁弁１，
１５，１６，１７，２０，２１を閉じると共にポ
ンプ６を停止させ、その時の圧力センサー１８に
より検出した値と前記データの基準圧力と比較
し、基準圧力以上のときには必要とする注湯量の
演算を行ない、基準圧力以下のときには水電磁弁
１，１５，１６，２０を開くと共に水電磁弁１
７，２１を閉じ、ポンプ６を駆動して希望水位
Q₂の1/2の一次給湯Ｂ−２を行なう。かくして
Q₂／２の一次給湯を行なつた後、水電磁弁１，
１５，１６，１７，２０，２１を閉じ、ポンプ６
を停止させて圧力センサー１８により浴槽中の圧
力を検出し、その検出値と前記データの基準圧力
とを比較し、基準圧力以上のときには必要とする
注湯量の演算を行なう。なこ、このとき、浴槽中
の圧力が基準圧力以下のときには、浴槽の排水栓
が抜けているなどの異常と判断して自動運転を停
止させる。

以上の如くして希望水位に至るまでの必要とす
る注湯量を演算すると、水電磁弁１７を開、水電
磁弁１，１５，１６，２０，２１を閉とし、風呂
バーナ１０を燃焼せしめることなくポンプ６を駆
動して浴槽中の湯を循環させ乍ら湯温検出器１９
により湯温を測定し、その湯温と湯量から、希望
水位に達したとき設定湯温になる注湯温度を演算
させる。

そして、前記演算結果が、給湯器の持つ給湯温
度範囲内であるかどうか、例えば35℃〜60℃の給
湯をなし得る給湯器の場合、前記演算結果が35℃
〜60℃であるかどうかを比較し、給湯温度範囲内
の場合と給湯温度範囲以上の場合には前記データ
を使用した水位優先により前記演算により得た注
湯温度ないし最高給湯温度で湯張りし、給湯温度
範囲以下である場合には前記データの限界水位を
配慮した水温優先にて注水を行なう。

すなわち、第３図Ｂに示すように、注湯温度を
演算し、その結果が給湯温度範囲内である場合に
は、水電磁弁１，１５，１６，２０を開、水電磁
弁１７，２１を閉として演算した温度で前記デー
タの希望水位となる量だけ給湯し、また、給湯温
度範囲以上のときには同様にして60℃で希望水位
となる量だけ給湯し、その後水電磁弁１７を開、
水電磁弁１，１５，１６，２０，２１を閉として
浴槽中の湯温を測定して設定温度と比較し、若し
設定温度に達してない場合には追い焚き工程Ｂ−
６を行ない、設定湯温に達すれば水電磁弁１，１
５，１６，１７，２０，２１を閉じると共にポン
プ６を停止させて湯張りを完了する。

また、注湯温度の演算結果が35℃以下の場合に
は、設定温度になるのに必要とする注水量を演算
し、その注水量と浴槽中の残湯量との合計が前記
データの限界値以下か以上であるかを比較し、限
界値以下の場合には水電磁弁１，１５，１６，２
１を開、水電磁弁１７，２０を閉として浴槽中に
演算した量の注水Ｂ−５を行ない、次いで水電磁
弁１，１５，１６，１７，２０２１を閉じると共
にポンプ６を停止させて圧力を測定し、その圧力
に基づく水位が前記希望水位以上か以下かを比較
し、希望水位以上である場合には水電磁弁１７を
開、水電磁弁１，１５，１６，２０，２１を閉と
し、ポンプ６を駆動して浴槽中の湯温を測定し、
必要に応じ追焚きＢ−６を行なつて湯張りを完了
する。また、前記演算により得られた必要注水量
と浴槽中の残湯量との合計が前記データの限界値
以上の場合には、第３図Ｃに示す如く、水電磁弁
１，１５，１６，１７，２０，２１を閉じると共
にポンプ６を停止させ、使用者に対し湯ぬき作業
を行なうことをうながす表示を行い、浴槽内の圧
力が限界値以下となつたときその表示をオフさせ
る。なお、この状態から自動ボタンをオンさせる
と、浴槽中の圧力が基準圧力以上かどうかを比較
する工程に戻る。

また、前記の如くして演算した量の注水を行な
つて浴槽中の水位が希望水位以上かどうかを比較
した際、万一希望水位以下であつた場合には、基
準圧力以上かどうかを比較した後の注湯量演算工
程に入るようにする。

以上述べたように、本発明は、器具の設置時に
水位の変化に対する水量の変化を予め計測して希
望水位から限界値に至るデータを制御装置に記憶
させておき、器具使用時に、前記制御装置に記憶
させたデータを使用して間接水位検出手段により
検出した水位から希望水位に至る水量を判断して
湯張りを行なうので、水位を直接検知する水位ス
イツチを使用するものに比較すると工事がきわめ
て簡単となり、また、浴槽中の残水の有無ならび
にその多少に拘らず常に希望とする水位の湯張り
を行なうことができ、しかも、従来のように一定
温度の注湯を行なうのではなく、浴槽中の湯温を
検知して希望水位に達したとき設定温度になるよ
うな温度の注湯を行なうので、設定温度、希望水
位に至るまでの湯張り時間を短縮させることがで
きる。また、本発明は、希望水位での湯張り温度
が設定温度より高くなるような場合には、希望水
位を無視した水位として所望する設定温度の湯張
りを行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、施工工事
が簡単であつて、しかも、設定温度および希望水
位に至るまでの湯張り時間を短縮させると共に、
必要に応じ浴槽中の水位を設定した希望水位より
上昇させて所望とする設定温度の湯張りを行なう
ことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による希望水位設定時のフロー
チヤート、第２図は水位（圧力）と水量との関係
を示すデータの一例を示す図、第３図Ａ，Ｂ，Ｃ
は自動運転時のフローチヤート、第４図は器具の
構成図、第５図は希望水位設定時のエヤー抜き工
程の説明図、第６図は同じく希望水位設定時の注
湯工程の説明図、第７図は自動運転時の注湯工程
の説明図、第８図は同じく自動運転時の注水工程
を示す説明図、第９図は同じく自動運転時の循環
加熱（追焚き）工程を示す説明図である。第１０
図および第１１図は従来例を示す説明図である。 １，１５，１６，１７，２０，２１……水電磁
弁、２……給湯用バーナ、３……給湯用熱交換
器、５，１９……温度検出器、６……ポンプ、９
……風呂用熱交換器、１０……風呂用バーナ、１
１……水量検出手段（水量センサー）、１３……
浴槽、１８……間接水位検出手段（圧力センサ
ー）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 間接水位検出手段と水量検出手段とを追焚き
   水路内に配設し、該追焚き水路を介して浴槽中に
   給湯すると共に、そのときの浴槽が空の状態から
   希望水位に達し、さらにその希望水位から限界水
   位に達するまでの水位の変化に対する水量の変化
   を計測してそのデータを制御装置に記憶させてお
   き、器具使用時に、前記制御装置に記憶させたデ
   ータを使用して前記間接水位検出手段により検出
   した水位から希望水位に至る水量を判断して湯張
   り量を制御し、かつ、その湯張りに際し、浴槽中
   の湯の温度を測定して必要とする注湯温度を演算
   し、その演算結果が器具の有する給湯温度範囲内
   であるか否かを判断し、その結果が給湯温度範囲
   内である場合と給湯温度範囲以上である場合に
   は、前記データを使用した水位優先により前記演
   算により得た注湯温度ないし最高給湯温度で湯張
   りを行ない、前記演算結果が器具の有する給湯温
   度範囲以下である場合には、設定温度となるのに
   必要とする注水量を演算し、その注水量と浴槽中
   の残水量との合計が前記データの限界水位以下か
   否かを判断し、限界水位以下の場合には水温優先
   にて希望水位を無視した注水を行なうことを特徴
   とする給湯器付自動風呂釜の湯張り制御方法。