JPH0723806B2

JPH0723806B2 - 自動風呂装置の湯張り制御方法

Info

Publication number: JPH0723806B2
Application number: JP1236369A
Authority: JP
Inventors: 正己谷
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1989-09-12
Filing date: 1989-09-12
Publication date: 1995-03-15
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0399159A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、浴槽内の湯張り水位を自動設定された自動風
呂装置において、通常運転時に記憶データに基づいて浴
槽内に設定水位まで自動給湯するための湯張り制御方法
に関する。

［背景技術］（自動風呂装置の説明）本発明に係る自動風呂装置は、例えば第５図に示すよう
に構成されている。第５図において、１は浴槽、２は浴
槽１内の湯を循環させて落焚きするための追焚き回路、
３は浴槽１内に湯を落とし込むための給湯回路であり、
給湯回路３は追焚き回路２を介して浴槽１に接続されて
いる。追焚き回路２は、浴槽１の下部に設けられたバス
アダプター４に接続されており、追焚き回路２には、浴
槽１の湯を強制循環させるためのポンプ５、湯を加熱す
る風呂用熱交換器６、浴槽１内の水位を検出するための
圧力センサー７、循環判定用の水流スイッチ８及び浴槽
１内の湯温を検知するサーミスタ９が設けられている。
給湯回路３は、市水から給湯用熱交換器10を経て追焚き
回路２に接続されており、給湯回路３の給湯用熱交換器
10よりも下流側からは給湯分岐回路11が分岐させられて
いる。この給湯分岐回路11は、シャワーやカラン等に接
続されており、これらの機器へ給湯している。給湯回路
３の給湯用熱交換器10よりも上流側には、市水からの入
水流量を検知するための入水流量センサー12と水温検知
用のサーミスタ13が設けられており、給湯用熱交換器10
と給湯分岐回路11の中間には入水流量を調整するための
流量調整弁14と、給湯用熱交換器10で加熱された湯の温
度を検知するサーミスタ15が設けられている。さらに、
給湯分岐回路11よりも下流側には、落とし込み流量を制
御するための流量調整弁16、浴槽１への落とし込み流量
を検知する落とし込み流量センサー17、バキュームブレ
ーカ18、給湯回路３を開閉するための落とし込み用開閉
弁19及び逆止弁20が設けられている。

また、自動風呂装置は、中央処理装置（以下、CPU21と
いう）を有しており、CPU21の入力側には、水流スイッ
チ８、圧力センサー７、サーミスタ9,13,15及び各流量
センサー12,17等が接続されており、各々からCPU21へデ
ータ信号が入力されている。また、CPU21は落とし込み
流量センサー17からの信号を積算回路22へ転送でき、積
算回路22では落とし込み流量を積算して落とし込み湯量
を積算している。落とし込み用開閉弁19や流量調整弁1
4,16、ポンプ５等は、メモリ23に記憶させられている手
順もしくは条件に従いCPU21によって制御される。ま
た、メモリ23には、水位設定動作に必要な落とし込み湯
量に関する数値データや水位設定動作時に検知された落
とし込み湯量及び設定水位等に関する数値データ等が記
憶される。

しかして、給湯回路３から浴槽１内に湯を落とし込む場
合には、落とし込み用開閉弁19を開成し、所定量の湯を
落とし込む。この時、給湯回路３を流れる落とし込み流
量は落とし込み流量センサー17によって検知されてお
り、その検知流量の積算値（落とし込み湯量）が積算回
路22によって計算され、積算値が所定給湯量に達したら
落とし込み用開閉弁19を閉成して給湯を停止する。ま
た、落とし込み時には、圧力センサー７によって浴槽１
内の水位を検知し、水位が所定水位まで上昇したら落と
し込み用開閉弁19を閉成して給湯を停止することもでき
る。

但し、圧力センサー７は、浴槽１内にバスアダプターレ
ベル以上の水位があって追焚き回路２内に浴槽１内の湯
が流れ込んでいる場合に、浴槽内水位を検知することが
できるので、圧力センサー７を使用する前には循環判定
を行なって水位がバスアダプターレベルよりも上昇して
いることを確認する必要がある。循環判定は、ポンプ５
を運転して追焚き回路２内に浴水を循環させ、水流スイ
ッチ８のオン，オフによって水位がバスアダプターレベ
ル以上か、以下か判定し、ポンプ５を停止して終了する
ものである。この時、水位がバスアダプターレベル以上
であれば水流スイッチ８がオンとなり（この場合を循環
判定オンという。）、バスアダプターレベル以下であれ
ば水流スイッチ８がオフ（循環判定オフ）となる。

さらに、給湯回路３からの落とし込み時には、サーミス
タ13,15によって給湯用熱交換器10の前後の湯水の温度
を検出し、設定温度の湯を供給するために必要な入水流
量を計算し、入水流量センサー12で検知しながら流量が
計算された流量となるように流量調整弁14を制御してい
る。

また、保温（追焚き）時には、ポンプ５を運転して浴水
を追焚き回路２内に循環させ、サーミスタ９によって湯
温を検出し、その湯温が設定温度よりも低い場合には、
風呂用熱交換器６で湯を加熱して追い焚きし、サーミス
タ９で設定湯温に達したことを検知すると、ポンプ５を
停止して追い焚き動作を停止する。

（水位設定時の動作）第３図には、自動風呂装置の水位設定時の動作を記述し
たフローチャートを示してあり、第４図にはその説明図
を示してある。浴槽１内に残水がないことを確認した
後、水位設定ボタンを押すと、落とし込み用開閉弁19が
開成され、給湯回路３から浴槽１内へ湯量q₁（例えば、
10リットル）の湯が落とし込まれる（ステップ31）。つ
いで、追焚き回路２で循環判定が行なわれ、水流スイッ
チ８のオン，オフにより、浴槽１内にバスアダプターレ
ベル以上の残水があるか否かが検知される（ステップ3
2）。この時、循環判定オンであれば、残水有りと判断
される。これに対し、循環判定オフとなり、浴槽１内に
残水の無いことが確認された場合には、浴槽１内にq
₂（例えば、80リットル）の湯が落とし込まれる。この
後、循環判定を行ない、水位が浴槽１のバイアダプター
レベル以上になく循環判定オフの場合には、q₃（例え
ば、40リットル）の湯が浴槽１内に落とし込まれ、再び
循環判定が行なわれる。こうして、水位がバスアダプタ
ーレベルよりも上昇して循環判定オンとなるまで、必要
回数だけq₃,…,qn（例えば、いずれも40リットル）の湯
が浴槽１内に落とし込まれる（ステップ33,34）。このq
nは、水位がバスアダプターレベルを越えた時の落とし
込み湯量である。水位がバスアダプターレベルを越える
と、圧力センサー７による浴槽内水位の検知が可能にな
るが、qnの落とし込み時にエア噛み状態で水流スイッチ
８がオンになった可能性もあるので、再確認のため給湯
回路３から浴槽１内にq₀（例えば、10リットル）の湯を
落とし込み、ふたたび循環判定を行う（ステップ35,3
6）。ステップ36で循環判定オフの場合には、ステップ3
4における循環判定オンは、エア噛み状態等の異常状態
で生じたものと判断され、例えばエラーメッセージが出
力される。一方、ステップ36で再度循環判定オンとな
り、バスアダプターレベル以上の水位が再確認された場
合には、圧力センサー７で水位を読み取る（ステップ3
7）。ついで、浴槽１内に一定量qsの湯を落とし込み
（ステップ38）、再び浴槽１内の水位を読み取る（ステ
ップ39）。この後、ステップ37と39で読み取った水位の
水位差ｈと落とし込み湯量qsから浴槽断面積を計算し
（ステップ40）、例えば浴槽１の底面から一定高さＨに
設定した設定水位まで湯を張るのに必要な湯の残量qrを
計算する（ステップ41）。そして、計算した残量qrの湯
を浴槽１内に落とし込み（ステップ42）、水位設定動作
を終了する。

この水位設定動作時には、少なくとも水位がバスアダプ
ターレベルを越えた時（この時の水位を基準水位と呼
ぶ。）の総落とし込み湯量 Q₁＝q₁＋q₂＋…＋qn 及び、基準水位から設定水位までの湯量 Q₂＝q₀＋qs＋qr が、自動風呂装置に記憶される。そして、次回の湯張り
動作時には、これらの数値データに基づいて自動給湯
し、設定水位まで浴槽内に湯を張るものである。

（従来方法による自動給湯動作）上述のようにして水位が自動設定された後、通常の自動
給湯動作を行って浴槽内に湯を張る場合、従来にあって
は、第７図に示すようなフローチャートに従って運転さ
れており、水位がバスアダプターレベル以上であること
を再確認するステップまでは水位設定時と同様な動作を
繰り返していた。

すなわち、水位設定時と同量q₁の湯を浴槽１内に落とし
込んで循環判定を行い（ステップ101、102）、バスアダ
プターレベル以上の残水がないことを確認する。この
後、水位設定時と同量q₂の湯を浴槽１内に落とし込ん
で、循環判定を行う（ステップ103,104）。このステッ
プ103及び104の動作を水位がバスアダプターレベル以上
に達して循環判定オンになるまで繰返し、水位設定時と
同様にq₃,…,qmの湯を浴槽１内に落とし込む。さらに、
再確認のためにq₀の湯を浴槽１に落とし込み（ステップ
105）、循環判定オンとなることを再確認する（ステッ
プ106）。ついで、圧力センサー７によって水位を読み
取り（ステップ107）、設定水位との水位差から残量を
計算し（ステップ108）、計算された残量の湯を浴槽１
内に落とし込み（ステップ109）、設定水位まで湯を張
る。

［発明が解決しようとする課題］従来の湯張り動作時にあっては、自動水位設定時と同様
に、湯の落とし込みと循環判定を繰返し、徐々に水位を
バスアダプターレベルないし基準水位に近づけ、残水に
より湯が浴槽から溢れるのを防止している。このため、
設定水位に湯を張るまでの動作ステップ数が多く、自動
給湯動作に時間がかかっていた。特に、循環判定はポン
プを運転して浴槽内の湯を追焚き回路内で循環させて行
なうものであるので、所要時間が長く、この循環判定の
回数が多いために湯を張るのに長時間要していた。

しかしながら、湯張り動作時は、少なくとも二度目の給
湯動作であり、水位設定時の落とし込み湯量を参考にす
れば、より能率的に給湯することができると考えられ
る。

また、浴槽の湯張りをする場合には、通常浴槽内が空の
状態から給湯を開始する場合が多いので、浴槽内にほぼ
残水がないことを確認できれば、少ない給湯回数及び水
位検出動作で設定水位まで湯を張ることができ、それに
より湯張り動作の最適化を図ることができると考えられ
る。

しかして、本発明は、叙上の従来例の欠点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは自動給湯時に
おけるステップ数（特に、循環判定）を減少させ、自動
給湯時の所要時間を短くすることにある。

［課題を解決するための手段］このため本発明の自動風呂装置の湯張り制御方法は、循
環ポンプと水流スイッチを備えた循環回路をバスアダプ
ターを介して浴槽に接続され、浴槽内に湯を落とし込む
ための、流量センサを有する給湯回路を備え、バスアダ
プターレベルのすぐ上に定めた基準水位までの湯量Q
₁と、基準水位から設定水位までの湯量Q₂とを、水位設
定時に記憶させられた自動風呂装置において、バスアダ
プターレベルのすぐ下と基準水位との間の浴槽内容積を
qtとし、基準水位までの湯量Q₁よりも湯量qtだけ少ない
湯を浴槽内に落とし込み、循環判定を行なうことによっ
て水位がバスアダプターレベル以下であることを確認し
た後、基準水位から設定水位までの湯量Q₂よりも前記湯
量qtと同量だけ多い湯を浴槽内に落とし込むことを特徴
している。

［作用］本発明にあっては、バスアダプターレベルのすぐ上に定
められた基準水位までの湯量をQ₁、基準水位から設定水
位までの湯量をQ₂、バスアダプアーレベルのすぐ下と基
準水位との間の浴槽内容積をqtとし、湯量Q₁−qtの湯を
浴槽内に落とし込んで水位がバスアダプターレベル以下
であることを確認した後、湯量Q₂＋qtの湯を浴槽内に落
とし込んでいるから、つぎのようにして残水がないこと
を確認して浴槽内の設定水位まで２回の給湯動作によっ
て湯を張ることができる。まず、第１回目の給湯動作に
よりQ₁−qtの湯を浴槽内に落とし込む。ついで、浴槽内
にqt以上の残水があるかどうか判断する。浴槽内に残水
がない場合または残水があっても残水がqt以下であった
場合には、直ちに第２回目の給湯動作によりQ₂＋qtの湯
を浴槽に落とし込み設定水位まで湯を張る。

従って、本発明によれば、残水のない場合には１回の循
環判定と２回の給湯動作により設定水位まで湯を張るこ
とができ、速やかに設定水位まで湯を張ることができ
る。また、湯量qtはバスアダプターレベルのすぐ下の水
位とすぐ上の水位（基準水位）との間の浴槽内容積であ
るから、小さな湯量とすることができる。このため、循
環判定によって残水を検出できない場合でも、その残水
量はqt以下となり、ほぼ残水のないことを確認すること
ができる。しかも、浴槽内に検出不能な最大量の残水qt
があった場合、第２回目の給湯によってQ₂＋qtの湯を落
とし込んでも、その水位は設定水位よりもわずかに高く
なるだけで、設定水位からのずれが小さく、特に浴槽か
ら湯が溢れることがない。

要するに、本発明によれば、ほぼ残水のないことを確認
して１回の循環判定と２回の給湯動作により速やかに設
定水位まで湯を張ることができ、しかも検出不能の残水
があった場合でも設定水位とのずれが小さく、まして浴
槽から湯が溢れる恐れがない。

また、本発明にあっては、湯量Q₁−qtの湯を浴槽内に落
とし込んで水位がバスアダプターレベル以下であること
を確認するための判断方法に、循環判定を用いているか
ら、水位がバスアダプターレベル以下であるか以上であ
るかは、循環判定のオン、オフ（例えば、循環判定に用
いる水流スイッチのオン、オフ）で判断することができ
る。すなわち、循環判定のオン、オフという不連続な出
力によって判定できるため、水位がバスアダプターレベ
ル以上か以下かの判断精度が高く、確実に判定を行なえ
る。

そして、水位がバスアダプターレベル以下か以上かの判
断を循環判定により高精度で確実に行なえるため、循環
判定のオン、オフを切り分けるための上記湯量qtを一層
小さな値にすることができ、本発明の上記効果をより顕
著にできる。

尚、Q₁−qtの湯を落とし込んだ後の循環判定がオンであ
った場合には、適宜方法によって浴槽内に湯を落とし込
めばよいが、浴槽内に湯を張る場合には、通常は浴槽内
を空にしてスイッチを押すので、大抵の場合には本発明
の方法によって浴槽内に湯を張ることができるものであ
る。

［実施例］自動風呂装置の構成及び水位設定時の動作については既
に説明したので、これらの説明は省略し、本発明の自動
湯張り時の動作を詳述する。

第１図は、本発明における自動湯張り時の動作を記述し
たフローチャートであり、第２図はその説明図である。
初めに、自動給湯スイッチをオンにすると（ステップ5
1）、落とし込み用開閉弁19が開成され、追焚き回路２
で両搬送して給湯回路３から浴槽１内にQ₁−qtの量の湯
が落とし込まれる（ステップ52）。ここで、Q₁は水位設
定時に水位がバスアダプターレベルを越えた時の湯量
（基準水位までの湯量）であり、Q₁−qtは浴槽内に落と
し込んだ時に水位がバスアダプターレベル以下となって
循環判定オフとなるような湯量である。すなわち、qtは
水位を基準水位からバスアダプターレベル以下の水位に
下げるための調整湯量（例えば、30リットル）である。
ついで、循環判定が行なわれ、Q₁−qtの湯を落とし込ん
だ後の水位がバスアダプターレベル以上か、以下かが判
定される（ステップ53）。水位がバスアダプターレベル
以上の場合には、循環判定オンとなり、バスアダプター
レベル以下の場合には循環判定オフとなるが、通常は湯
張り時には浴槽１内を空にして自動給湯スイッチを押す
ので、大抵の場合にはステップ53の循環判定はオフにな
ると考えられる。ステップ53の循環判定でオフになった
場合には、自動給湯スイッチを押した時に浴槽１内に残
水がなかったか、残水が少量（qt以下）であったかのい
ずれかであるので、つづけて追焚き回路２で両搬送して
給湯回路３から浴槽１内へQ₂＋qtの湯を落とし込み、設
定水位まで湯を張ることができる（ステップ54）。な
お、浴槽１内に初めに残水があった場合には、ステップ
54の動作の後の浴槽内水位が設定水位よりも高くなるこ
とがあるが、この場合でも補水動作（ステップ59）後に
は浴槽内水位は設定水位となる。また、調整湯量qtを設
定水位から浴槽１の上端までの容量以下に設定しておけ
ば、浴槽１内の初めの残水によって水位が設定水位より
も高くなっても湯が浴槽１の外に溢れるのを防止するこ
とができる。したがって、qtの値には上下限があり、水
位を基準水位からバスアダプターレベル以下まで下げる
ことのできる湯量を下限とし、設定水位から浴槽１の上
端までの容量を上限とし、この範囲内でqtの値を小さく
すれば設定水位からのズレが小さくなり、大きくすれば
残水の許容量を大きくすることができる。尚、水位が設
定水位に達していなかった場合には、圧力センサー７に
よって水位を読み取りながら、追焚き回路２で片搬送し
て設定水位まで給湯回路３から湯を落とし込む（ステッ
プ55,56）。

これに対し、浴槽１内の残水が多く、Q₁−qtの湯を落と
し込んだ後、ステップ53の循環判定がオンになった場合
には、Q₂＋qtの湯を落とし込むことなく、圧力センサー
７で水位を読み取りながら設定水位まで湯を落とし込む
（ステップ55,56）。

こうして設定水位まで湯を張った後は、サーミスタ９に
よって湯温を検知し（ステップ57）、湯温が設定温度以
下の場合には、追焚きし（ステップ58）、設定水位及び
設定温度に達していれば保温及び補水モードに入る（ス
テップ59）。

尚、初めに設定水位近くまで湯が残っていた場合には、
Q₁−qtの湯を落とし込むことによって湯が溢れる恐れが
あるので、第１図のフローチャートにおいてステップ51
と52の間で循環判定を行なっても差し支えない。

［発明の効果］本発明によれば、極めて簡単な動作によって設定水位ま
で湯張りを行なうことができる。特に、循環判定は１回
だけで済み、循環判定に要する時間を大幅に減らすこと
ができる。この結果、お湯張り所要時間を極めて短くす
ることができるようになる。しかも、最初に基準水位よ
りも少ない湯を落とし込んで循環判定オフを確認し、浴
槽内に残水が無いか、あるいは少量であることを確かめ
た後、残りの湯を浴槽内に落とし込んでいるので、浴槽
から湯が溢れるのを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動風呂装置の湯張り制御方法を記述
したフローチャート、第２図は同上の動作を示す説明
図、第３図は自動風呂装置の水位自動設定時の動作を記
述したフローチャート、第４図は同上の説明図、第５図
は自動風呂装置の概略構成図、第６図は同上のブロック
図、第７図は従来例の湯張り制御方法を記述したフロー
チャートである。１……浴槽３……給湯回路４……バスアダプター５……ポンプ７……圧力センサー８……水流スイッチ 19……落とし込み用開閉弁

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】循環ポンプと水流スイッチを備えた循環回
路をバスアダプターを介して浴槽に接続され、浴槽内に
湯を落とし込むための、流量センサを有する給湯回路を
備え、バスアダプターレベルのすぐ上に定めた基準水位
までの湯量Q₁と、基準水位から設定水位までの湯量Q₂と
を、水位設定時に記憶させられた自動風呂装置におい
て、バスアダプターレベルのすぐ下と基準水位との間の浴槽
内容積をqtとし、基準水位までの湯量Q₁よりも湯量qtだ
け少ない湯を浴槽内に落とし込み、循環判定を行なうこ
とによって水位がバスアダプターレベル以下であること
を確認した後、基準水位から設定水位までの湯量Q₂よりも前記湯量qtと
同量だけ多い湯を浴槽内に落とし込むことを特徴とする
自動風呂装置の湯張り制御方法。