JPH09236321A

JPH09236321A - 自然循環式給湯器付風呂釜

Info

Publication number: JPH09236321A
Application number: JP8071533A
Authority: JP
Inventors: Shinji Sasaki; 眞司佐々木; Tomofumi Kinugasa; 朋文衣笠; Asahiro Kuninaka; 朝尋国中; Hideya Inamura; 英也稲村; Hiroshi Ikeda; 広志池田; Akira Tsutsumi; 明堤; Noriyuki Saikai; 宣之西海; Eisuke Mori; 栄介森; Satoru Kawaguchi; 哲川口
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1996-02-29
Filing date: 1996-02-29
Publication date: 1997-09-09
Anticipated expiration: 2016-02-29
Also published as: JP3584454B2

Abstract

(57)【要約】【課題】自然循環式給湯器付風呂釜であっても、強制
循環式給湯器付風呂釜と同様に、風呂サーミスタが正常
であるか否かの判定を可能にする。【解決手段】出湯温度を検出する出湯サーミスタを備
えた給湯器と、浴槽に蓄えられた湯水の温度を検出する
風呂サーミスタを循環路に設けた風呂釜と、給湯器から
の湯水を風呂釜に送る通路である落とし込み回路と、を
具備した自然循環式給湯器付風呂釜において、落とし込
み回路は、循環路と連通するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、浴槽のすぐ隣に風
呂釜部分が設置され、浴槽の湯水温度を上昇させるとき
には、浴槽の下部循環口からの湯水を風呂釜で加熱し、
加熱された湯水の比重が軽くなって自然に浴槽の上部循
環口から浴槽に戻る、所謂、自然循環式給湯器付風呂釜
に関する。

【０００２】

【従来の技術】風呂釜と給湯器とが１つのケーシングの
中に収められた給湯器付風呂釜は、浴槽湯水の追い焚き
方法によって分類すると、次の２つに大別される。つま
り、浴槽のすぐ隣に風呂釜部分が設置され、浴槽の下部
循環口からの湯水を風呂釜で加熱し、加熱された湯水を
上部循環口を通って浴槽に戻す自然循環式と、風呂釜は
浴槽の位置に拘束されず、浴槽の湯水を循環ポンプによ
って強制的に風呂釜に送って加熱してから浴槽に戻す強
制循環式である。なお、自然循環式には循環ポンプを備
えたものがあるが、これは強制循環式の循環ポンプのよ
うに風呂釜に直接湯水を送り込むのではなく、自然循環
を促進するために補助的に設けたものである。詳しくは
以下に述べる。

【０００３】図４は自然循環式の、図５は強制循環式の
給湯器付風呂釜であるが、主な構成は同じである。ここ
で、給湯器１からの湯を落とし込み回路２、風呂釜３を
経由して、浴槽４に落とし込み、さらに浴槽４の湯水を
追い焚きする場合を例にして、その主な構成を説明す
る。まず、図示しないリモコン等に目標とする湯張り温
度と湯張り水位とを設定し、湯張り開始指示が制御部３
９に与えられると、注湯電磁弁２２が開かれて落とし込
みを開始する。そして、目標とする設定温度の湯を出湯
するために、給湯水量センサ１４が検出する入水量と、
入水サーミスタ１５が検出する入水温度とにもとづい
て、給湯用バーナ１１による給湯熱交換器１２の加熱を
開始し、給湯用バーナ１１の燃焼量を調整するフィード
フォワード制御を行う。そして、出湯温度が立ち上がっ
てくると、出湯サーミスタ１７の検出する出湯温度を設
定温度と比較して、給湯用バーナ１１の燃焼量を調節す
るフィードバック制御も行う。そして、圧力センサ３３
の検出する水位が設定された湯張り水位に達すると給湯
用バーナ１１を消火し、注湯電磁弁２２を閉じて落とし
込みを終了する。続いて、浴槽４の湯水を図示しないリ
モコンで設定された設定温度まで追い焚きする場合は、
循環ポンプ３５を運転し、風呂バーナ３１による風呂熱
交換器３２の加熱を開始し、風呂サーミスタ３６が設定
温度以上の浴槽水温度を検出すると、追い焚きを終了す
る。ここで、自然循環式においても循環ポンプ３５を用
いているが、この循環ポンプ３５は下部循環口４２付近
の湯水を吸い込み、上部循環口４１から浴槽４へ吐出す
る流れを作ることで、風呂熱交換器３２での自然循環を
促進するはたらきをしている。また、風呂サーミスタ３
６と併設することで浴槽湯温を検出し、強制循環式と同
様、浴槽湯温の制御を可能としている。

【０００４】以上のように、追い焚きにおいては、設定
された湯温に制御するために、風呂サーミスタ３６の検
出値を参照している。ところが、風呂サーミスタ３６に
おいて、内部短絡とか断線などの異常を来していた場合
では、サーミスタからは通常時とは明らかに区別される
検出出力状態となるから制御部３９ではその異常を比較
的容易に検出することができる。しかし、そのような異
常とは異なって例えば破損などで内部に水が侵入してそ
の特性劣化を来して検出値が固定化している程度の場合
では、通常時とは殆ど区別されない状態であり、その特
性劣化による検出値の固定化の検出が困難であるため
に、制御部３９ではサーミスタを正常であるとして風呂
用バーナ３１の燃焼制御をしてしまうことになる。も
し、風呂サーミスタ３６が、追い焚きの設定温度と比較
して低く固定化した場合は、実際の浴槽湯温が設定温度
に達しているにもかかわらず、風呂用バーナ３１の燃焼
を継続し、高く固定化した場合は、実際の浴槽湯温が設
定温度に達していないにもかかわらず、風呂用バーナ３
１の燃焼を中止してしまうことになる。つまり、設定温
度までの追い焚きができないことになる。

【０００５】そこで、図５の強制循環式の給湯器付風呂
釜では、風呂サーミスタ３６の固定化を検出するため、
次の方法をとっている。まず、風呂サーミスタ３６と出
湯サーミスタ１７とが同じ対象の水温あるいは湯温を検
出するために、給湯用バーナ１１を点火せずに、あるい
は燃焼させて、注湯電磁弁２２を開き、水または湯を流
す。そして、風呂サーミスタ３６の検出値をＦＴH 、出
湯サーミスタ１７の検出値をＱＴH として、次式（１）
を用いて比較する。｜ＱＴH −ＦＴH ｜≦ａ（１）ここでａは、各サーミスタ検出値に有意差があるか否か
の基準値であり、各サーミスタの特性や誤差の大きさに
よって決定され、例えば、ａ＝７℃である。比較した結
果、式（１）を満足すれば風呂サーミスタ３６と出湯サ
ーミスタ１７は正常であり、式（１）を満足しなけれ
ば、いずれかが異常と判定できる。

【０００６】また、風呂サーミスタ３６の検出温度ＦＴ
H を出湯サーミスタ１７の検出値ＱＴH と比較するので
はなく、次式（２）のように給湯時の設定温度ＱＴS と
比較するようにしてもよい。｜ＦＴH −ＱＴS ｜≦ｂ（２）ここでｂは、風呂を使用するときに支障のない程度の風
呂サーミスタ３６の検出値と設定温度との許容できる差
であり、風呂サーミスタ３６の特性や誤差も考慮して決
定され、例えばｂ＝５℃である。この式（２）を満足す
ると風呂サーミスタ３６が正常であり、満足しなければ
異常であると判定できる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上が、強制循環式の
給湯器付風呂釜のサーミスタ異常検出方法であるが、こ
の方法を図４の自然循環式での適用を考えると、式
（１）または（２）を用いた異常判定方法の適用はでき
ない。それは、風呂サーミスタ３６の位置が、給水や給
湯の通路に設けられておらず、給水温度または給湯温度
を直接検出できないからである。図４を使って説明する
と、風呂サーミスタ３６は、循環ポンプ３５とともにポ
ンプ循環路３７にある。このため、落とし込み回路２の
落とし込み路２５から供給される湯水は、風呂サーミス
タ３６のあるポンプ循環路３７には殆ど流れない。よっ
て、このような構成で風呂サーミスタ３６の検出値を用
いて、式（１）または（２）で異常判定しても信頼性は
全くない。

【０００８】また、他の自然循環式給湯器付風呂釜で
は、風呂サーミスタ３６が、図４のＡの位置ではなく、
Ｂの位置に設けているものもある。このような仕様のも
のだと、落とし込み路２５から供給される湯水は、風呂
熱交換器３２の内部と浴槽４とに流れ込み、最終的に
は、Ｂの位置以上に湯水が満たされて初めて給水温度ま
たは、給湯温度の風呂サーミスタ３６による検出が可能
となる。しかし、この場合は、温度検出までに相当の時
間を要して実用的ではなく、給湯による検出では、風呂
熱交換器３２や浴槽４による放熱量が多く、出湯路１３
に接して温度を検出する出湯サーミスタ１６とは、明ら
かに条件が異なり、検出温度の比較においては、信頼性
に問題がある。また、浴槽４に残湯や残水があれば、風
呂サーミスタ３６の検出値は、残湯や残水の熱量による
影響を受けて給水温度や給湯温度とは一層違ったものと
なり、さらに信頼性が損なわれる。

【０００９】これは、給湯器付風呂釜において風呂サー
ミスタ３６を設ける本来の目的は、給湯器１からの落と
し込み温度を検出するのではなく、浴槽４内の湯水温度
を検出することにあり、風呂サーミスタ３６は、ポンプ
循環路３７に設ける必要があるからである。ところが、
図５の強制循環式は、浴槽４と風呂釜３とが離れていて
も設置可能としているため、ポンプ循環路３７が長くな
るのは止むを得ないが、落とし込み路２５も長くすると
経済的でなく、また工事にも工数がかかるので落とし込
み路２５は短くし、実際の湯水を落とし込むときの落と
し込み路としては、ポンプ循環路３７を共用しているの
である。よって強制循環式の落とし込み経路には風呂サ
ーミスタ３６が備えられていることになる。これに対
し、自然循環式では、落とし込み路２５をポンプ循環路
３７につなげる必然性はなく、落とし込み経路には風呂
サーミスタ３６はない。

【００１０】このように、従来の自然循環式給湯器付風
呂釜は、強制循環式給湯器付風呂釜のように、風呂サー
ミスタ３６の異常判定ができないものであった。そこで
本発明は、このような従来の自然循環式給湯器付風呂釜
の問題を解決し、自然循環式給湯器付風呂釜であって
も、風呂サーミスタ３６の異常判定が行えるようにする
ことを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、出湯温度を検出する出湯サーミスタを備え
た給湯器と、浴槽に蓄えられた湯水の温度を検出する風
呂サーミスタを循環路に備えた風呂釜と、給湯器からの
湯水を風呂釜に送る通路である落とし込み回路と、を具
備した自然循環式給湯器付風呂釜において、落とし込み
回路は、循環路と連通し、落とし込まれる湯水が風呂サ
ーミスタ部を通過するようにしたことを第１の特徴とし
ている。また、落とし込み回路を主落とし込み路と副落
とし込み路とに分岐し、副落とし込み路は、循環路と連
通させ、落とし込まれる湯水が、風呂サーミスタ部も通
過するようにしたことを第２の特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態を示
す自然循環式給湯器付風呂釜の構成図、図２は、風呂サ
ーミスタの異常検出方法を示すフローチャート、図３は
本発明の他の実施の形態を示す自然循環式給湯器付風呂
釜の構成図である。

【００１３】まず、図１において、１は給湯器、２は落
とし込み回路、３は風呂釜、４は浴槽である。給湯器１
は、入水路１０からの水を給湯用バーナ１１を用いて給
湯熱交換器１２で加熱し、出湯路１３を通過して出湯す
るものである。ここで、１４は給湯熱交換器１２を通る
入水量を検出する給湯水量センサ、１５は入水温度を検
出する入水サーミスタ、１６は給湯熱交換器１２での加
熱後の湯温を検出する給湯缶体サーミスタ、１７は給湯
熱交換器１２で加熱された湯と、バイパス路１８からの
水とを混合した後の出湯湯温を検出する出湯サーミス
タ、１９は出湯量を調整する水量サーボである。

【００１４】また、落とし込み回路２は、給湯器１から
の湯水を風呂釜３や浴槽４に落とし込むときの通路であ
り、落とし込み回路２には、上水回路である給湯器１と
雑水回路である風呂釜３を縁切りするバキュームブレー
カ２１、落とし込みを開始または終了させる注湯電磁弁
２２、落とし込み水量を検出する注湯水量センサ２３、
風呂釜３からの逆流を防止する逆止弁２４、風呂釜３に
つなぐ落とし込み路２５が備えられている。なお、落と
し込み路２５は、風呂釜３の循環ポンプ３５、風呂サー
ミスタ３６を備えた浴槽水を循環させるポンプ循環路３
７に接続されており、給湯器１からの湯水は、その温度
を変えることなく、風呂サーミスタ３６に接触するよう
になっている。

【００１５】そして、風呂釜３は浴槽４の湯水を下部循
環口４２から風呂熱交換器３２の内部に導き、風呂用バ
ーナ３１を用いて風呂熱交換器３２で加熱し、比重の軽
くなった湯水を上部循環口４１より浴槽４に戻す自然循
環路を形成して追い焚きするものであり、浴槽水位を検
出する圧力センサ３３、風呂用バーナ３１の残火を検出
する残火安全装置３４も具備している。また、前述のポ
ンプ循環路３７は、循環ポンプ３５の運転をし、下部循
環口４２付近の湯水を上部循環口４１に送ることによっ
て、追い焚き時の自然循環路の流れを加速するととも
に、浴槽４内の湯水を攪拌して温度を均一にするもので
ある。さらに循環ポンプ３５の運転中には、風呂サーミ
スタ３６で浴槽４内の湯水の温度を検出し、追い焚き時
の温度制御に検出温度を利用している。なお、３９は各
センサや、図示しないリモコンからの情報にもとづき、
各バーナの燃焼などを制御する制御部である。

【００１６】次に、以上の構成の自然循環式給湯器付風
呂釜において、前述の式（１）または（２）による風呂
サーミスタ３６の異常検出方法を図２を用いて説明す
る。まず、風呂サーミスタ３６の異常検出を指示すると
（ステップ１）、給湯器１からの注湯または注水による
浴槽４への落とし込みを開始する（ステップ２）。ここ
で、注湯、注水ともに注湯電磁弁２２を開いて開始する
が、注湯の場合は、図示しないリモコン等で設定した設
定温度ＱＴS での出湯となるように、給湯用バーナ１１
の燃焼量の調整等を行う。落とし込み開始後、一定量あ
るいは一定時間落とし込むのを待つ（ステップ３）。こ
の一定量あるいは一定時間とは、それだけの湯水が流れ
ると、給湯器１から浴槽４までの落とし込み経路の温度
が、湯温または水温で均一化される量あるいは時間であ
って、本実施形態では一定量を採用し、例えば５リット
ルである。

【００１７】湯水の落とし込みを開始して一定時間ある
いは一定量に達すると、出湯サーミスタ１７、風呂サー
ミスタ３６の各サーミスタによって湯または水の温度を
検出する（ステップ４）。続いて、サーミスタが正常か
否かを判定する（ステップ５）のであるが、この時点で
はすでに、出湯サーミスタ１７のある出湯路１３はもち
ろん、風呂サーミスタ３６のあるポンプ循環路３７も含
め、給湯器１から浴槽４までの落とし込み経路の温度は
均一化されているので、各サーミスタ１７、３６は同じ
温度を検出するはずである。従って、サーミスタの誤差
を考慮すれば、各サーミスタ１７、３６相互の温度差が
一定値以内であれば両サーミスタは正常、そうでなけれ
ば少なくとも１つのサーミスタは異常と判断できる。そ
こで、出湯サーミスタ１７の検出温度をＱＴH 、風呂サ
ーミスタ３６の検出温度をＦＴH として、前述の式
（１）による比較を行って、両サーミスタが正常か否か
を判定する。なお、注湯による風呂サーミスタ３６の異
常判定を行う場合は前述の式（２）に基づいて判定して
もよく、あるいは式（１）と式（２）の両方に基づいて
判定してもよい。

【００１８】ステップ５で、サーミスタが正常でないと
判定されると、注湯電磁弁２２を閉じて注湯または注水
を停止し（ステップ６）、図示しないリコモン等に異常
表示を行って（ステップ７）、サーミスタ異常の検出を
終了する（ステップ１０）。一方、ステップ５で、サー
ミスタが正常であると判定されると、注湯電磁弁２２を
閉じて注湯または注水を停止し（ステップ８）、必要に
応じて、図示しないリモコン等に正常である旨の表示を
行って（ステップ９）、サーミスタ異常の検出を終了す
る（ステップ１０）。なお、当然ながら、注湯によるサ
ーミスタ異常の検出を行う場合には、ステップ６または
ステップ８において、給湯用バーナ１１による燃焼も停
止する。このように、落とし込み路２５を風呂サーミス
タ３６のあるポンプ循環路３７に接続したことで、強制
循環式の給湯器付風呂釜と同様に、風呂サーミスタ３６
の異常判定が可能となる。

【００１９】なお、以上は、風呂サーミスタ３６がポン
プ循環路３７（図１のＡの位置）に設けられている場合
であるが、風呂サーミスタ３６を図１のＢまたはＣの位
置のように自然循環路に設けてもよい。ただしこのとき
は、落とし込み路２５からの湯水がその温度を変えるこ
となく風呂サーミスタ３６に接触するようにしておく必
要がある。即ち、図１のように落とし込み路２５をポン
プ循環路３７に接続するときには、ポンプ循環路３７の
入口または出口に風呂サーミスタ３６を設置し、図１と
は異なり、落とし込み路２５をポンプ循環路３７に接続
しないときには、落とし込み路２５をＢまたはＣの位置
に接続する必要がある。

【００２０】さて、図３は、本発明の他の実施の形態を
示す自然循環式給湯器付風呂釜の構成図であるが、図１
とは、落とし込み路２５が途中から分岐され、主落とし
込み路２５ａと副落とし込み路２５ｂとになっている点
が異なる。ここで、主落とし込み路２５ａは、従来例の
図４と同様に風呂釜３の風呂熱交換器３２の内部に接続
され、副落とし込み路２５ｂは、図１と同様にポンプ循
環路３７に接続されている。

【００２１】サーミスタ異常の検出方法は、前述の方法
と変わりなく、同等の効果があるが、落とし込み路２５
を主落とし込み路２５ａと副落とし込み路２５ｂとに分
岐したことにより、次の有利な点がある。図１のよう
に、落とし込み路２５をポンプ循環路３７のみに接続す
ると、ポンプ循環路３７は、落とし込み流量が減少し
て、落とし込み時間が長くなることを防止するために、
落とし込み路２５以上の通路断面積が必要となる。する
と、循環ポンプ３５を運転して浴槽４内の湯水を勢いよ
く循環させ、浴槽４内の湯水を充分攪拌するためには、
通路断面積が広い分、循環ポンプ３５は吐出量の多いも
のが必要となり、結果として循環ポンプ３５のコストア
ップを招くことになる。ところが、図３のように、落と
し込まれる湯水の多くは主落とし込み路２５ａを流れ、
一部が副落とし込み路２５ｂを流れるようにすると、ポ
ンプ循環路３７の通路断面積を変更することなく、従っ
て、循環ポンプ３５のコストアップを招くことも防止で
きる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、請求項１
では、自然循環式給湯器付風呂釜において、落とし込み
回路２の落とし込み路２５を風呂サーミスタ３６のある
ポンプ循環路３７または自然循環路に接続させたので、
強制循環式と同様の風呂サーミスタ３６の異常判定が可
能となる。また、請求項２では、落とし込み路２５を分
岐し、副落とし込み路２５ｂを風呂サーミスタ３６のあ
るポンプ循環路３７に接続させたので、風呂サーミスタ
３６の異常判定が可能で、さらに、循環ポンプ３５のコ
ストアップを防止できるという副次的効果も奏すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す自然循環式給湯器付風
呂釜の構成図である。

【図２】本発明における風呂サーミスタの異常検出方法
を示すフローチャートである。

【図３】本発明の他の実施形態を示す自然循環式給湯器
付風呂釜の構成図である。

【図４】従来の自然循環式給湯器付風呂釜の構成図であ
る。

【図５】従来の強制循環式給湯器付風呂釜の構成図であ
る。

【符号の説明】

１給湯器２落とし込み回路３風呂釜４浴槽１７出湯サーミスタ２５落とし込み路３６風呂サーミスタ３７ポンプ循環路

フロントページの続き (72)発明者稲村英也兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者池田広志兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者堤明兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者西海宣之兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者森栄介兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内 (72)発明者川口哲兵庫県神戸市中央区江戸町93番地株式会社ノーリツ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】出湯温度を検出する出湯サーミスタを備
えた給湯器と、浴槽に蓄えられた湯水の温度を検出する
風呂サーミスタを循環路に備えた風呂釜と、前記給湯器
からの湯水を前記風呂釜に送る通路である落とし込み回
路と、を具備した自然循環式給湯器付風呂釜において、
前記落とし込み回路は、前記循環路と連通することを特
徴とする自然循環式給湯器付風呂釜。
【請求項２】出湯温度を検出する出湯サーミスタを備
えた給湯器と、浴槽に蓄えられた湯水の温度を検出する
風呂サーミスタを循環路に備えた風呂釜と、前記給湯器
からの湯水を前記風呂釜に送る通路である落とし込み回
路と、を具備した自然循環式給湯器付風呂釜において、
前記落とし込み回路から分岐された副落とし込み路を設
け、該副落とし込み路は、前記循環路と連通することを
特徴とする自然循環式給湯器付風呂釜。