JPH09273810A

JPH09273810A - 給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法

Info

Publication number: JPH09273810A
Application number: JP10635096A
Authority: JP
Inventors: Hisato Kataoka; 寿人片岡; Akihiro Yanada; 晃宏梁田; Eiichi Tsuji; 栄一辻; Kazutoshi Matsuda; 和俊松田
Original assignee: Noritz Corp
Current assignee: Noritz Corp
Priority date: 1996-04-02
Filing date: 1996-04-02
Publication date: 1997-10-21
Anticipated expiration: 2016-04-02
Also published as: JP3463455B2

Abstract

(57)【要約】【課題】給湯器と循環加熱器とを併有した給湯器付風
呂釜によって浴槽内の残湯量を算出し、浴槽内の水位を
自動的に設定できるようにしたものがある。従来、残湯
量は、循環加熱器の発熱量から算出していた。しかし、
追い焚きと同時に給湯器を使用すると、循環加熱器の発
熱量が変化することから、残湯量を正確に算出できなか
った。【解決手段】給湯器を使用するときは、循環加熱器に
よる追い焚きを中断し（ステップ９）、給湯器を使用し
ていない間に、循環加熱器によって追い焚きし、その循
環加熱器の発熱量、加熱時間、温度差から残湯量を算出
する（ステップ１２）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスバーナにより
浴槽内の湯を追い焚きし、また浴槽内外へ給湯すること
ができる給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法に
関し、詳しくは、浴槽内の加熱された残湯量を正確に計
測することにより、浴槽内の残湯量を正確に算出し、浴
槽の水位を正確に設定することができるようにした給湯
機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】給湯機能付風呂装置には、台所などへ給
湯する瞬間式給湯器（以下、「給湯器」という）と浴槽
内の湯を追い焚きする浴湯循環加熱器（以下、「循環加
熱器」という）とを併有したものがある。さらに本出願
人は、浴室の位置が１階か２階かに関係なく、配線工事
をしなくても、浴槽の水位を検出し、また残湯の量に無
関係に一定の湯を得ることができるようにした水位設定
装置を特開昭６１−１５０４７号公報に開示している。
この公報に開示された装置と類似する給湯機能付風呂装
置を図６に示して説明する。

【０００３】この給湯機能付風呂装置の配管系統は給湯
器１０と循環加熱器２０とから構成されるものである。
給湯器１０は、水道に連結した入水管１１と、蛇口を連
結した出湯管１２とを直列に接続し、その入水管１１と
出湯管１２との連結部に熱交換器１３を配置し、その熱
交換器１３がガスバーナ３７，３８によって加熱される
ようにしたものである。循環加熱器２０は、浴槽１内の
湯を抜き出す戻り管２１と、浴槽１内へ湯を戻す往き管
２２とを直列に接続し、その連結部に熱交換器２３を配
置し、その熱交換器２３をガスバーナ３９によって加熱
するようにしたものである。

【０００４】ただし、給湯器１０のガスバーナ３７，３
８と循環加熱器２０のガスバーナ３９とは、ガス流路が
比例弁３５の下流まで共通し、１本のガス通路３０を下
流側で給湯器１０と循環加熱器２０の方向に２本に分岐
させることにより、それぞれ独立して加熱できるように
している。給湯器１０の方に分岐したガス通路３０は、
さらに二股に分かれ、加熱能力を調整できるようにして
いる。それぞれのガス通路３０の端末の燃焼部にはガス
電磁弁３１，３２，３３が取り付けられており、必要に
応じて給湯器１０と循環加熱器２０の一方又は両方を加
熱することができるようになっている。この加熱の程度
は、分岐する前のガス通路３０の上流側の部分に設けら
れた共通の比例弁３５により調節される。

【０００５】このように、共通の比例弁３５によってガ
スバーナ３７，３８，３９を制御するのは、主として生
産コストの低下や、形状の小型化を意図したものであ
る。またこの種の給湯機能付風呂装置では、多くの場合
ガスバーナ３７，３８，３９が一体化され、強制給気す
るファンも共用が可能であり、構造が簡略化される。ガ
ス通路３０のさらに上流側には、元締めとなるガス電磁
弁３４が取り付けられる。

【０００６】また、給湯器１０の入水管１１には、入水
流量センサ１４と、入水管１１内を流れる入水温を測定
するための入水温サーミスタ１５を取り付ける。出湯管
１２には、流量制御器１６と、出湯温を測定してフィー
ドバックするためのサーミスタ１７を取り付けている。
循環加熱器２０の戻り管２１には、ポンプ２４と、流量
スイッチ２５と、戻り管２１内を流れる湯の温度を測定
するためのサーミスタ２６を取り付けている。さらに、
給湯器１０によって加熱された湯を浴槽１内に落とし込
めるように、出湯管１２と往き管２２とは給湯管２によ
って連結している。給湯管２には、バキュームブレーカ
３、水電磁弁４、逆止弁５、流量センサ６を取り付けて
いる。

【０００７】以上のような配管系統を持つ給湯機能付風
呂装置に、測定した湯温をメモリーに記憶し、さらに加
熱された残湯量を演算する装置などを具備した制御機能
を付加することにより、浴槽１内の水位を自動的に設定
することができるようにした発明が、特開昭６１−１５
０４７号公報に開示されており、以下、その方法につい
て説明する。

【０００８】浴槽１内の水位を自動的に設定するには、
希望する湯量Q₀から浴槽１内の残湯量Q₁を差し引いた不
足する湯量Q₂（Q₂＝Q₀−Q₁）を浴槽１に落とし込めばよ
い。浴槽１内の残湯量Q₁は、前記した発明では、先行的
追い焚きによって求められる。先行的追い焚きは、通常
の追い焚きと同様、戻り管２１に取り付けたポンプ２４
を駆動し、浴槽１内の湯を戻り管２１と往き管２２との
間で強制的に循環させ、その強制流を熱交換器２３で加
熱することによって行う。そして加熱される前後の湯温
を、戻り管２１に取り付けたサーミスタ２６によって測
定し、その加熱前後の湯温の温度差ΔＴを制御器によっ
て算出する。そして、既知であるガスバーナ３９の単位
時間当たりの発熱量をＩ、加熱時間をｔ、効率をη、加
熱前後の湯温の温度差をΔＴとすると、浴槽１内の残湯
量Q₁は、

【０００９】Q₁＝｛（Ｉ×ｔ）×η｝／ΔＴ

【００１０】という式から求めることができる。この残
湯量Q₁に不足する湯量Q₂の湯を落とし込むことにより、
浴槽１内に希望する湯を溜めることができる。

【００１１】落とし込む湯は給湯管２に取り付けた電磁
弁４を開くことにより、給湯器１０の入水管１１を流れ
た水が給湯器１０の熱交換器１３で加熱されて湯とな
り、その湯が出湯管１２から給湯管２を通過して浴槽１
へ落とし込むことによって、供給する。給湯器１０の熱
交換器１３は、入水管１１に取り付けた入水流量センサ
１４が、その水の流れを検出することにより、給湯器１
０のガスバーナ３７又はガスバーナ３７，３８が着火し
て加熱される。給湯管２から浴槽１内に落とし込まれた
湯の量は、給湯管２に取り付けられた流量センサ６によ
って計測され、必要な補水量Q₂の湯が給湯管２から浴槽
１内へ落とし込まれると、自動的に電磁弁４が閉じら
れ、湯の落とし込みを停止する。

【００１２】その後、戻り管２１に取り付けたポンプ２
４を再び駆動して、浴槽１に接続した往き管２２と戻り
管２１との間に強制流を生じさせる。この強制流を流量
スイッチ２５が検出すると、循環加熱器２０のガスバー
ナ３９が着火する。そして、この循環している湯、すな
わち浴槽１内の湯温を、戻り管２１に取り付けたサーミ
スタ２６によって測定する。浴槽１内の湯温が設定した
温度よりも低いと、設定した温度まで焚き上げる。浴槽
１内の湯が所定の温度まで焚き上げられたことを、サー
ミスタ２６によって検出すると、ポンプ２４及びガスバ
ーナ３９を停止する。

【００１３】なお、浴槽１内の湯が冷めて、追い焚きの
必要が生じた場合は上記と同様に、ポンプ２４を駆動
し、往き管２２と戻り管２１との間に強制流を生じさせ
る。すると、この強制流を入水流量センサ１４が検出
し、循環加熱器２０のガスバーナ３９が着火して、循環
している湯、すなわち浴槽１内の湯を設定した温度まで
焚き上げる。サーミスタ２６が設定した湯温を検知する
と、ポンプ２４及びガスバーナ３９が停止する。このよ
うに追い焚きするときであっても、往き管２２から戻り
管２１に流れている浴槽１の湯は、給湯管２に取り付け
た逆止弁５によって、給湯器１０の出湯管１２へ流出す
ることはない。

【００１４】また別途、台所などへ給湯するときは、使
用先の給湯カラン（図示せず）を開く。すると、入水管
１１を流れた水が熱交換器１３によって加熱されて湯と
なり、その湯が出湯管１２から流れ出る。熱交換器１３
は上記したように、入水管１１内を水が流れたことを入
水流量センサ１４が検出することにより、ガスバーナ３
７またはガスバーナ３７，３８が着火して加熱される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術において説
明した給湯機能付風呂装置において、浴槽１内の湯の水
位を自動的に設定するため、先行的追い焚きの加熱前後
の温度差ΔＴと加熱時間ｔとから浴槽１内の残湯量Q₁を
算出している。この残湯量Q₁はガスバーナ３９の単位時
間当たりの発熱量を一定として算出したものである。

【００１６】しかし、上記の給湯機能付風呂装置におい
ては、構造を簡略化するためなどの理由から、１本のガ
ス通路３０から給湯器１０の熱交換器１３を加熱するガ
スバーナ３７，３８と、循環加熱器２０の熱交換器２３
を加熱するガスバーナ３９とにガスを供給している。そ
のため、追い焚きと同時に給湯器１０を使用すると、ガ
スバーナ３９の単位時間当たりの発熱量が変化してしま
い、浴槽１の残湯量を正確に算出することができないと
いった不具合があった。

【００１７】すなわち、浴槽１の追い焚きと同時に、給
湯器１０を使用していると、１本のガス通路３０から供
給されるガスが給湯器１０のガスバーナ３７，３８を加
熱するためにも使用され、循環加熱器２０を加熱するた
めのガス圧が低下し、ガスバーナ３９の単位時間当たり
の発熱量が低下する。加えて循環加熱器２０のガスバー
ナ３９は、給湯器１０のガスバーナ３７，３８と共に、
共通の比例弁３５からガスの供給を受けている。そして
他栓への給湯の際には、比例弁３５によってガスの供給
量が比例制御される。そのため、追い焚きと同時に給湯
器１０を使用すると、給湯器側のガスバーナ３７，３８
ばかりではなく、循環加熱器２０のガスバーナ３９も加
熱量が刻々変化する。従って前述した式による演算で
は、浴槽１の残湯量を正確に算出することができない。

【００１８】そこで本発明は、給湯器１０を使用して
も、浴槽１内の残湯量を正確に算出することができるよ
うにした給湯機能付風呂装置の加熱湯量の計測方法を提
供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの請求項１記載の発明は、浴槽内の湯を循環させて追
い焚きする浴湯循環加熱器と、給湯器とを具備し、浴槽
内の湯を先行的に追い焚きし、その際の加熱量と温度変
化によって浴槽内の残湯量を測定する給湯機能付風呂装
置の浴槽残湯量の計測方法において、先行的追い焚きの
際における給湯器の使用状況によって変化する浴湯循環
加熱器の加熱量を時間の関数として求め、この関数を積
分することによって、先行的追い焚き中の浴湯循環加熱
器の加熱量を演算することを特徴とする給湯機能付風呂
装置の浴槽残湯量の計測方法である。

【００２０】上記の請求項１記載の発明によれば、浴湯
循環加熱器の加熱量を、時間の関数として求め、この関
数を積分することによって、浴槽内の残湯量を算出する
ため、先行的追い焚きの最中に給湯器を使用しても、浴
槽の水位を正確に知ることができる。

【００２１】同様の目的を達成するための請求項２記載
の発明は、浴槽内の湯を循環させて追い焚きする浴湯循
環加熱器と、給湯器とを具備し、浴槽内の湯を先行的に
追い焚きし、その際の加熱量と温度変化によって浴槽内
の残湯量を測定する給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の
計測方法であって、前記浴湯循環加熱器と給湯器は、そ
れぞれ１以上のガスバーナを備え、且つこれらのガスバ
ーナには、部分的に共通するガス流路を経てガスが供給
される給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法にお
いて、浴湯循環加熱器による先行的追い焚きと、給湯器
とが併用された場合における先行的追い焚きの加熱量
は、給湯器へ供給される入水温度と、給湯器へ供給され
る入水量と、給湯器の設定温度から必然的に浴湯循環加
熱器に供給される熱量を時間の関数として求め、この関
数を積分することによって演算することを特徴とする給
湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法である。

【００２２】本発明は、浴湯循環加熱器のガスバーナ
と、給湯器のガスバーナへのガスの供給が、共通のガス
流路を介して行われる構成の給湯機能付風呂装置の浴槽
残湯量の計測方法である。この様に、ガス流路が共通す
る場合には、先行的追い焚きの際に給湯器を使用する
と、給湯器側のガス消費量に応じて浴湯循環加熱器側の
熱量が変化する。そこで本発明では、給湯器へ供給され
る入水温度と、給湯器へ供給される入水量と、給湯器の
設定温度から必然的に浴湯循環加熱器に供給される熱量
を時間の関数として求め、浴湯循環加熱器側の熱量をよ
り正確に演算している。すなわち給湯器側のガス消費量
は、入水温度と、給湯器へ供給される入水量と、給湯器
の設定温度によって定まる。そして給湯器にこの量のガ
スを供給した場合に、共通するガス流路から浴湯循環加
熱器側に供給されるガス量は、圧力損失に基づく理論計
算、あるいは実験によって推定可能である。従って浴湯
循環加熱器側に供給される推定ガス量から、浴湯循環加
熱器に供給される熱量は演算可能である。そのため本発
明によると、先行的追い焚きの最中に他栓等に給湯して
も、浴槽の水位を正確に知ることができる。

【００２３】さらに上記した請求項２記載の発明を改良
した請求項３記載の発明は、給湯器が二以上のガスバー
ナを備え、該ガスバーナは、それぞれ単独又はブロック
毎に燃焼・消火が可能である場合における請求項２記載
の給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法におい
て、給湯器のガスバーナの燃焼個数の変化に基づく浴湯
循環加熱器の加熱量の変化を補正することを特徴とする
給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法である。

【００２４】本発明は、給湯器が複数のガスバーナを持
つ場合を考慮したものである。すなわち給湯器が複数の
ガスバーナを有する場合には、ガスバーナの点火個数に
よって浴湯循環加熱器のガスバーナが影響を受け、浴湯
循環加熱器のガスバーナの燃焼熱量が変化する。そこで
本発明は、給湯器のガスバーナの燃焼個数の変化に基づ
く浴湯循環加熱器の加熱量の変化を補正し、正確な残湯
量を測定するものである。

【００２５】また上記の課題を解決するための請求項４
記載の発明は、浴槽内の湯の追い焚きと、浴槽外への給
湯機能を備えた給湯機能付風呂装置の残湯量の計測方法
であって、浴槽内の湯を浴湯循環加熱器によって先行的
に追い焚きし、該先行的追い焚きに要した時間と、浴湯
循環加熱器が発生する熱量および先行的追い焚き前後の
湯の温度差に基づいて残湯量を演算する方法において、
先行的追い焚き中に浴槽外への給湯があった場合には、
先行的追い焚きを中断することを特徴とする給湯機能付
風呂装置の残湯量の計測方法である。

【００２６】先行的追い焚きを中断した後、給湯が終了
した場合には、先の追い焚きに続いて追い焚きを行って
も良く、また一旦、時間計時等をリセット状態にしてか
ら追い焚きを再開しても良い。上記の請求項４記載の発
明によれば、浴槽外へ給湯している間は、追い焚きを中
断し、浴槽内の残湯量を算出せず、浴槽外へ給湯しない
間のみ、追い焚きによる浴槽内の残湯量を算出するた
め、浴槽の残湯量を正確に知ることができる。

【００２７】上記の課題を解決するための請求項５記載
の発明は、上記請求項４記載の発明の給湯機能付風呂装
置の残湯量の計測方法において、先行的追い焚きは、一
定時間又は湯温が一定温度上昇するまで、あるいは湯温
が所定の温度に至るまで行われ、給湯が開始されて追い
焚きが中断された時間が所定時間以下の場合には、該給
湯終了後に残る先行的追い焚きを再開し、浴槽外への給
湯が所定時間を越える場合には、最初から先行的追い焚
きを行うことを特徴とする給湯機能付風呂装置の残湯量
の計測方法である。

【００２８】上記の請求項５記載の発明によれば、追い
焚きの中断時間が長くても、加熱時間を追い焚きを再開
したときから算出し、又は補正係数を加味することによ
り、中断による影響なしに浴槽の残湯量を正確に算出す
ることができる。

【００２９】また以上説明した、請求項１記載の発明か
ら請求項５記載の発明までに共通する発明は、浴湯循環
加熱器の吸熱率、循環路での熱損失の内の少なくとも一
つに基づく補正係数を、先行的追い焚き中の浴湯循環加
熱器の加熱量演算に加味することを特徴とするものであ
る。

【００３０】上記の発明によれば、補正係数を加味する
ことにより、その浴槽の残湯量は、浴湯循環加熱器の吸
熱率や循環路での熱損失を考慮され、正確に算出するこ
とができる。

【００３１】

【発明の実施の形態１】本発明の実施の形態１を図１か
ら図４を参照して説明する。図１は、本発明の給湯機能
付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法を実施する際の制御
装置のブロック図である。図２は、給湯号数と給湯ガス
圧との関係を示すグラフである。図３は、給湯ガス圧と
風呂出力との関係を示すグラフである。図４は、風呂出
力の変化の一例を示すグラフである。なお、従来と同一
部分は同一符号を付して、その説明を省略する。

【００３２】本実施の形態１における給湯機能付風呂装
置の配管系統は、従来の技術において説明したものと同
一である。すなわち本発明において実施する給湯機能付
風呂装置は、１本のガス通路３０に比例弁３５を設け、
この比例弁３５の下流を瞬間式給湯器（以下、「給湯
器」という）１０と浴湯循環加熱器（以下、「循環加熱
器」という）２０とに分岐し、給湯器１０の熱交換器１
３は、ガス通路３０をさらに分岐し、ガスバーナ３７，
３８を２個のガス電磁弁３１，３２よって個別に燃焼・
消火が可能となるようにしたものである。循環加熱器２
０の熱交換器２３は、ガスバーナ３９によって加熱さ
れ、浴槽１内の湯が戻り管２１と往き管２２の連結部で
循環して追い焚きされる。なお、ガスバーナ３７，３
８，３９は、多くの場合、一体化され、図示しない単独
のファンによって強制給気される。

【００３３】本実施の形態１の給湯機能付風呂装置が前
記した従来技術と異なる点は、制御手段、より具体的に
は、浴槽内の残湯を測定する方法にある。図１は、本実
施形態で採用する制御装置のブロック図である。本実施
形態の制御装置は、図の様にマイクロコンピュータ４０
に所定の入出力装置が接続されたものである。なお、図
１のブロック図では、本発明に関連する部分だけを記載
しており、一般的な制御に要する入出力装置は省略して
いる。マイクロコンピュータ４０は、公知のそれと同様
に、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を内蔵する。マイクロコ
ンピュータ４０には、入水流量センサ１４、入水温サー
ミスタ１５、温度設定器４１、およびサーミスタ２６の
信号が入力されている。またマイクロコンピュータから
は、比例弁３５に制御信号が送られ、ガス電磁弁３１，
３２，３３，３４にはON・OFF 信号が送られる。

【００３４】本実施の形態１における給湯機能付風呂装
置においても、浴槽内の残湯量の測定は、浴槽内の残湯
を先行的に追い焚きし、その際の加熱量と温度変化によ
って浴槽内の残湯量を測定する。そして、先行的追い焚
きの際の加熱量や温度変化、および残湯量はマイクロコ
ンピータ４０によってで演算される。

【００３５】ここで特に本実施形態では、先行的追い焚
きの際における給湯器の使用状況によって変化する浴湯
循環加熱器の加熱量を時間の関数として求め、この関数
を積分することによって、先行的追い焚き中の浴湯循環
加熱器の加熱量を演算している。

【００３６】すなわち、給湯器１０を使用しないで先行
的追い焚きだけをしているときは、循環加熱器２０を加
熱するガスバーナ３９の燃焼量（以下、「風呂出力」と
いう）は、ほぼ一定であり、加熱量ｆは、

【００３７】ｆ＝（Ｉ×ｔ）×η

【００３８】なる時間関数で表すことができる。

【００３９】また追い焚きと同時に給湯器１０を使用す
ると、給湯器１０の設定温度によって、比例弁３５が比
例制御されるので、循環加熱器２０を加熱するガスバー
ナ３９のガス圧が変化して、風呂出力も変化する。従っ
て演算には先のものとは異なる風呂出力の関数が採用さ
れる必要がある。

【００４０】追い焚きと同時に給湯器１０を使用した場
合の風呂出力の関数は、例えば次の様にして決定され
る。すなわち給湯器１０のガス圧（以下、「給湯ガス
圧」という）を予め実験により求めておくことで、風呂
出力を算出するようにする。

【００４１】給湯ガス圧は図２に示すような実験グラフ
に基づき、給湯号数（給湯器１０の入水温度と入水量お
よび設定温度によって定まる号数。即ち、給湯器が消費
する熱量に相関する号数）から求めることができる。図
２の実験グラフは、給湯号数と給湯ガス圧との関係を示
すものである。そして図２は、本発明に係る給湯機能付
風呂装置のように、給湯器１０側が二つのガスバーナ３
７，３８を持ち、これらの燃焼・消火が２個の電磁弁に
よって調整できるようにした構成において、１個の電磁
弁のみを開いたときの直線「Ｎ１」と、２個の電磁弁を
開いたときの直線「Ｎ２」とをそれぞれグラフにしてい
る。グラフで明らかなように、同じ給湯号数のとき、１
個の電磁弁のみを開いたとき「Ｎ１」の給湯ガス圧P
₁は、２個の電磁弁を開いたとき「Ｎ２」の給湯ガス圧P
₂よりも高くなる。そして「Ｎ１」、「Ｎ２」は、比例
弁の開度が大きくなるに従い、給湯号数も供給ガス圧も
大きくなる。なお、給湯号数は、入水温度と入水量およ
び設定温度によって定まる号数、即ちフィードフォワー
ド号数のみではなく、出湯温度と入水量および設定温度
によって定まる号数、即ちフィードバック号数としても
よい。またフィードフォワード号数にフィードバック号
数を加味する号数としてもよい。

【００４２】このように変化する給湯ガス圧と風呂出力
との関係は、図３に示すようになる。ここで図３のグラ
フは、前記したように、給湯ガス圧と風呂出力との関係
を示す。同じ給湯ガス圧でも電磁弁が１個のみ開いてい
るとき「Ｎ１」と、２個開いているとき「Ｎ２」とで、
風呂出力が異なるのは、ガス通路３０の流路抵抗が変化
するからである。すなわち、２個の電磁弁が開いている
とき「Ｎ２」は、ガス通路３０が並列に接続された状態
となるため、１個の電磁弁しか開いていないとき「Ｎ
１」よりも流路抵抗が小さくなり、ガスが循環加熱器２
０よりも給湯器１０側へ流れやすくなるため、風呂出力
が低下する。ここで、それぞれ電磁弁が１個又は２個、
開いたときの給湯ガス圧P₁とP₂における風呂出力をP₁,N
₁ とP₂,N₂ とする。以上のように、同じ給湯号数であっ
ても、「Ｎ１」か「Ｎ２」によって、風呂出力は異なる
ものである。

【００４３】上記した図２のグラフのデータや、図３の
グラフのデータは、予め実験により求められ、マイクロ
コンピュータ４０のＲＡＭまたはＲＯＭ内に記憶されて
いる。先行的追い焚きの際に、同時に給湯があった場合
には、マイクロコンピータ４０に入力される入水流量セ
ンサ１４の信号（給湯器へ供給される入水量）、入水温
サーミスタ１５の信号（入水温度）および、温度設定器
４１の信号（設定温度）から給湯器に必要な熱量が演算
され、これに対応する給湯号数が決定される。そして図
２のグラフのデータから給湯ガス圧が求められる。給湯
ガス圧が「Ｎ１」のグラフであるか、「Ｎ２」のグラフ
であるかは、電磁弁３１，３２へのON・OFF 信号を確認
することにより決定され、所定の補正が行われる。

【００４４】また続いてマイクロコンピュータ４０で
は、前記した給湯ガス圧と図３のデータから風呂出力ｆ
が演算される。従ってこのような風呂出力の変化は、時
間の関数として求めることができ、その一例を図４に示
す。図４は、当初、給湯器１０を使用しないで予備的追
い焚きをし、その最中に他栓への給湯があって、給湯器
１０中の電磁弁３１，３２が開放されてガスバーナ３
７，３８が燃焼され（ガスバーナ３９は燃焼を続けてい
る）、次に他栓への給湯が終了してガスバーナ３９だけ
が燃焼し、さらに続いて他栓への給湯があって、電磁弁
３１が開放されてガスバーナ３７が燃焼され、その後に
他栓への給湯が終了して予備的追い焚きだけが行われた
状態を示している。

【００４５】より具体的には、当初、給湯器１０を使用
しないで予備的追い焚きをするために、循環加熱器２０
のみを使用しているときの風呂出力がP,N₃となる。その
後、給湯器１０が使用された場合は、入水流量センサ１
４の信号（給湯器へ供給される入水量）、入水温サーミ
スタ１５の信号（入水温度）および、温度設定器４１の
信号（設定温度）に基づいて風呂出力が演算され、例え
ば風呂出力がP,N₂となる。その後再び給湯器１０を使用
しないで、追い焚きのみ行うときは風呂出力が再度P,N₃
となる。続いて、もう一度給湯器１０が使用された場合
は、風呂出力は例えばP,N₁となる。P,N₁のように先の給
湯使用時に比べて風呂出力が小さい場合とは、例えば先
の給湯使用時に比べて設定温度が低く、比例弁３５が絞
られた状態となる場合が考えられる。そして、給湯器１
０の使用を終了し、再び給湯器１０の使用をしないで、
追い焚きのみ行うときは風呂出力がP,N₃となる。図３
は、以上のような使用例を示したものであるが、実際に
は当然、様々な使用例がある。

【００４６】このような関数として求められた風呂出力
から、数式１に示すような式を使用して浴槽１の残水量
Q _Zを算出することができる。

【００４７】

【数１】

【００４８】この残水量Q _Zを求めるための分母におけ
るΔＴは、浴槽１内の湯の温度差であり、戻り管２１に
取り付けたサーミスタ２６によって測定する。さらに、
この式には、風呂の熱交換での吸熱率や浴槽１を含む風
呂循環路での放熱などの熱効率を加味した補正係数を掛
けることにより、一層、正確に浴槽１の残水量Q _Zを算
出することができる。

【００４９】そして、希望の湯量Q₀から正確に算出され
た浴槽１の残水量Q _Zを引いた補水量Q₂の湯を、従来の
技術において説明したように、給湯器１０から浴槽１に
落とし込むことにより、浴槽１の水位を自動的に設定す
ることができる。なお、図６に示した給湯回路では、浴
槽１に至る給湯管２に流量センサー６が設けられている
ので、他栓への給湯と並行して浴槽１に湯を落とし込む
こともできる。

【００５０】

【発明の実施の形態２】本発明の実施の形態２を図５を
参照しながら説明する。図５は、本発明の給湯機能付風
呂装置の浴槽残湯量の計測方法のフローチャートであ
る。

【００５１】本実施の形態２が採用される給湯機能付風
呂装置の配管系統は、先の実施形態と同一である。フロ
ーチャートを説明すると、まず、自動スイッチのON操作
により（ステップ１）、浴槽１内に10リットル、注湯す
る（ステップ２）。この注湯は、循環ポンプ２４に呼び
水を供給するためのもので、給湯器１０の入水管１１→
出湯管１２→給湯管２と流れる湯によって、浴槽１内に
落とし込む。そしてステップ３で循環ポンプ２４を起動
し、浴槽内の湯水の有無を確認する。浴槽１内に一定の
残湯があれば、戻り管２１に取り付けたポンプ２４が駆
動した際、この呼び水によって、戻り管２１と往き管２
２内を湯水が循環する。そして強制流が循環しているか
どうかを、戻り管２１に取り付けた流量スイッチ２５に
よって判定する。

【００５２】強制流が循環していないと判定された場合
は、浴槽内が空であると考えられる。従って空の状態か
ら所定の水位に達する湯量を浴槽内に落とし込む。（ス
テップ４）。この注湯する量は、すでに10リットルの呼
び水を注湯してあることから、〔設定量−10リットル〕
とする。この、〔設定量−10リットル〕分の注湯によ
り、浴槽１内には、所定の設定の水位まで湯が溜められ
る。そして、ポンプ２４を駆動して、戻り管２１と往き
管２２内に強制流を循環させ、追い焚きを開始する（ス
テップ５）。

【００５３】他方、ステップ３によって、戻り管２１と
往き管２２内に強制流が循環していると判定したとき
は、浴槽内に幾らか湯が残っていたと考えられ、はたし
てどれくらいの残湯量があるのかが問題となる。そこで
従来技術と同様に循環加熱器２０を運転することによっ
て、浴槽１内の湯を先行的に追い焚きする。なお、先の
ステップ３において浴槽内に幾らか湯が残っていること
が確認されているので、先行的に追い焚きをしても、熱
交換器２３が空焚きとなることはない。尚、先行的に追
い焚きを行う場合は、万が一の空焚きに備えて、ガスバ
ーナは点火から１〜２分の間は弱い火力で燃焼させ、そ
の後、全開状態で燃焼させることが望ましい。先行的追
い焚きによって、従来の技術において説明した浴槽１内
の残湯量Q₁を求める。すなわち式、

【００５４】Q₁＝｛（Ｉ×ｔ）×η｝／ΔＴ

【００５５】によって残湯量Q₁を演算する。前記したよ
うに、点火して暫くの間、小さい燃焼能力で燃焼させる
場合には、先述の式から初期の燃焼時の熱量を補正する
ことが望ましい。ただし、追い焚きしながら給湯器１０
を同時に使用すると、発明が解決しようとする課題の欄
で説明したように、加熱された湯量を正確に算出するこ
とができない。そこで、循環加熱器２０を運転するに先
立ち、給湯器１０を使用しているかどうかを判定する
（ステップ６）。

【００５６】給湯器１０を使用しているときは、その使
用が終了するまで循環加熱器２０の運転を待機させ、給
湯器１０の運転停止を待つ（ステップ６）。そして、給
湯器１０の使用が終了すると、先行的追い焚きを開始す
る（ステップ７）。また同時に先行的追い焚きに要した
時間を測定するために、タイマーの計時を開始する。

【００５７】そして先行的追い焚きを続けつつ、戻り管
２１に取り付けたサーミスタ２６によって、浴槽１の湯
温が〔設定温度−0.5 ℃以上〕になったかどうかを判定
する（ステップ８）。なお、〔設定温度−0.5 ℃〕とい
う温度は任意であり、〔設定温度−３℃〕といった設定
温度からより離れた温度でも良く、また〔開始時の温度
プラス５℃〕といった設定温度以外の温度を基準とする
ものであっても良い。しかしながら、先行的追い焚きの
目標温度は、残湯量の測定を正確に行うために、より高
いことが望ましく、この観点から目標温度には前記した
ような設定温度に近い温度の採用が推奨される。浴槽１
の湯温が〔設定温度−0.5 ℃以下〕であると、追い焚き
を続ける。しかし、この先行的追い焚きの最中に、給湯
器１０が使用されると、上記のように加熱された湯量を
正確に算出することができない。そこで、先行的追い焚
きの最中は、給湯器１０が使用されているかどうかを監
視する（ステップ９）。給湯器１０を使用していないと
きは、追い焚きを続ける。

【００５８】給湯器１０を使用しているときは、追い焚
きを終了し、先行的追い焚きを中断する（ステップ１
０）。また同時に前記したステップ７で開始したタイマ
ーの計時を中断する。そして再度、給湯器１０を使用し
ているかどうかを判定する（ステップ６）。給湯器１０
を使用していれば、追い焚きを中断し続け、繰り返し給
湯器１０を使用しているかどうかを判定する（ステップ
６）。給湯器１０を使用していなければ、追い焚きを開
始しタイマーの計時を再開する（ステップ７）。

【００５９】そして戻り管２１に取り付けたサーミスタ
２６によって、浴槽１の湯温が〔設定温度−0.5 ℃以
上〕であるかどうかを再度判定する（ステップ８）。浴
槽１の湯温が〔設定温度−0.5 ℃未満〕であると、上記
のステップ９からステップ８を繰り返し、〔設定温度−
0.5 ℃以上〕となるのを待つ。

【００６０】浴槽１の湯温が〔設定温度−0.5 ℃以上〕
であると、追い焚きを終了し、ステップ７で開始したタ
イマーの計時を終了する（ステップ１１）。そしてここ
で、従来の技術において説明した浴槽１内の残湯量Q
₁を、式Q₁＝｛（Ｉ×ｔ）×η｝／ΔＴによって算出す
る（ステップ１２）。この算出された残湯量Q₁は、給湯
器１０を使用していない状態で算出するものであるか
ら、正確なものである。

【００６１】ただし、ステップ９によって給湯器１０の
使用があると判定され、その給湯器１０の使用時間が長
い場合は、追い焚きが長時間中断されることになるた
め、残湯量Q₁を不正確に算出する可能性もある。このよ
うな場合が想定される給湯機能付風呂装置に本発明を採
用する場合には、ステップ１０において、一旦タイマを
リセットし、二度目以降のステップ７では、再度最初か
らタイマーの計時を開始する方法が望ましい。または先
行的追い焚きの中断時間を測定するタイマーを別途設
け、このタイマが所定時間を計時した場合には、最初か
ら先行的追い焚き動作をやり直す方法も推奨される。あ
るいは、中断時間に応じた補正係数を、上記の式の右辺
に掛ける方策も採用可能である。

【００６２】このようにして算出した残湯量Q₁から、注
湯が必要であるかどうかを判定する（ステップ１３）。
注湯が必要でなければ、上記のステップ５による追い焚
きを開始する。注湯が必要であれば、従来の技術におい
て説明したように、希望の湯量Q₀からこの加熱された湯
量Q₁を引くことによって不足している補水量Q₂を求め
る。そして、補水量Q₂の湯を給湯器１０から浴槽１に落
とし込む（ステップ１４）。その後、上記のステップ５
による追い焚きを開始する。

【００６３】その追い焚きの後、浴槽１内の湯温が設定
温度以上になったかどうかを判定する（ステップ１
５）。浴槽１内の湯温が設定温度以下であると、追い焚
きを続ける。浴槽１内の湯温が設定温度以上であると、
追い焚きを終了する（ステップ１６）。そして10秒間、
ブザーを鳴らす（ステップ１７）。

【００６４】その後、追い焚きが終了してから30分が経
過したかどうかを判定する（ステップ１８）。30分が経
過していれば、ステップ５の追い焚きの開始からステッ
プ１６の追い焚きの終了を繰り返し、湯温の低下を防止
する。再度の追い焚きが終了してもブザーは鳴らさな
い。

【００６５】ステップ１８の判定において、追い焚きが
終了してから30分が経過していなければ、保温時間が４
時間を経過したかどうかを判定する（ステップ１９）。
そして、保温時間が４時間を経過していないときは、し
ばらくした後、追い焚きが終了してから30分が経過した
かどうかを再度、判定する（ステップ１８）。保温時間
が経過すると、自動的にスイッチがOFF となり、一連の
操作が終了する。

【００６６】尚もちろん、加熱された湯量を算出しない
ときは、追い焚きしながら、給湯器１０から浴槽１に湯
を落とし込むこともできる。

【００６７】発明の実施の形態２は上記の実施例に限定
することなく、本発明の要旨内において設計変更するこ
とができる。たとえば、同時に給湯器１０と循環加熱器
２０が熱交換器やガスバーナを共有する構成の給湯機能
付風呂装置にも適用可能である。また実施の形態１およ
び２の方法は、先行的追い焚きを湯温が一定値になるま
で行ったが、これに代わって、先行的追い焚きを一定時
間だけ行い、この間の湯温の変化を測定する方法も可能
である。

【００６８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、追い焚
きした浴槽内の残湯量を、時間によって変化する浴湯循
環加熱器の加熱量の関数から積分して求めることによ
り、浴湯循環加熱器と給湯器とを同時に使用しても、正
確に浴槽の水位を設定することができる。

【００６９】請求項２、３記載の発明によれば、追い焚
きだけ行われた場合と、他栓等への給湯と追い焚きが共
に行われた場合について、条件を分けて演算するので先
行的追い焚きの最中に他栓等に給湯しても、浴槽の水位
を正確に知ることができる。

【００７０】請求項４、５記載の発明によれば、浴槽外
へ給湯している間は、追い焚きを中断するので、給湯に
よる浴湯循環加熱器の熱量変化によって、加熱量に誤差
が生じることは無い。そのため浴槽の残湯量を正確に知
ることができる。

【００７１】請求項６記載の発明によれば、適当な補正
係数を加味することにより、より正確な浴槽の残湯量を
知ることができる。

【００７２】このように本発明によれば、追い焚きしな
がら給湯器を使用しても、正確に浴槽の水位を設定する
ことができるため、給湯機能付風呂装置の使い勝手が向
上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計
測方法を実施する際の制御装置のブロック図である。

【図２】給湯号数と給湯ガス圧との関係を示すグラフで
ある。

【図３】給湯ガス圧と風呂出力との関係を示すグラフで
ある。

【図４】風呂出力の変化の一例を示すグラフである。

【図５】発明の実施の形態２の動作を説明するフローチ
ャートである。

【図６】給湯機能付風呂装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１浴槽１０瞬間式給湯器（給湯器）２０浴湯循環加熱器（循環加熱器）３７ガスバーナ３８ガスバーナ３９ガスバーナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松田和俊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】浴槽内の湯を循環させて追い焚きする浴
湯循環加熱器と、給湯器とを具備し、浴槽内の湯を先行
的に追い焚きし、その際の加熱量と温度変化によって浴
槽内の残湯量を測定する給湯機能付風呂装置の浴槽残湯
量の計測方法において、先行的追い焚きの際における給
湯器の使用状況によって変化する浴湯循環加熱器の加熱
量を時間の関数として求め、この関数を積分することに
よって、先行的追い焚き中の浴湯循環加熱器の加熱量を
演算することを特徴とする給湯機能付風呂装置の浴槽残
湯量の計測方法。
【請求項２】浴槽内の湯を循環させて追い焚きする浴
湯循環加熱器と、給湯器とを具備し、浴槽内の湯を先行
的に追い焚きし、その際の加熱量と温度変化によって浴
槽内の残湯量を測定する給湯機能付風呂装置の浴槽残湯
量の計測方法であって、前記浴湯循環加熱器と給湯器
は、それぞれ１以上のガスバーナを備え、且つこれらの
ガスバーナには、部分的に共通するガス流路を経てガス
が供給される給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方
法において、浴湯循環加熱器による先行的追い焚きと、
給湯器とが併用された場合における先行的追い焚きの加
熱量は、給湯器へ供給される入水温度と、給湯器へ供給
される入水量と、給湯器の設定温度から必然的に浴湯循
環加熱器に供給される熱量を時間の関数として求め、こ
の関数を積分することによって演算することを特徴とす
る給湯機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法。
【請求項３】給湯器が二以上のガスバーナを備え、該
ガスバーナは、それぞれ単独又はブロック毎に燃焼・消
火が可能である場合における請求項２記載の給湯機能付
風呂装置の浴槽残湯量の計測方法において、給湯器のガ
スバーナの燃焼個数の変化に基づく浴湯循環加熱器の加
熱量の変化を補正することを特徴とする給湯機能付風呂
装置の浴槽残湯量の計測方法。
【請求項４】浴槽内の湯の追い焚きと、浴槽外への給
湯機能を備えた給湯機能付風呂装置の残湯量の計測方法
であって、浴槽内の湯を浴湯循環加熱器によって先行的
に追い焚きし、該先行的追い焚きに要した時間と、浴湯
循環加熱器が発生する熱量および先行的追い焚き前後の
湯の温度差に基づいて残湯量を演算する方法において、
先行的追い焚き中に浴槽外への給湯があった場合には、
先行的追い焚きを中断することを特徴とする給湯機能付
風呂装置の残湯量の計測方法。
【請求項５】請求項４に記載の給湯機能付風呂装置の
残湯量の計測方法において、先行的追い焚きは、一定時
間又は湯温が一定温度上昇するまで、あるいは湯温が所
定の温度に至るまで行われ、給湯が開始されて追い焚き
が中断された時間が所定時間以下の場合には、該給湯終
了後に残る先行的追い焚きを再開し、浴槽外への給湯が
所定時間を越える場合には、最初から先行的追い焚きを
行うことを特徴とする給湯機能付風呂装置の残湯量の計
測方法。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の給湯
機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法において、浴湯
循環加熱器の吸熱率、循環路での熱損失の内の少なくと
も一つに基づく補正係数を、先行的追い焚き中の浴湯循
環加熱器の加熱量演算に加味することを特徴とする給湯
機能付風呂装置の浴槽残湯量の計測方法。