JPS61282757A - 給湯器つき全自動風呂釜の湯張り制御方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガス・石油等を熱源とする給湯器つき全自動
風呂釜の湯張り制御方法に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

前記の如き全自動風呂釜の湯張り制御装置には、水位ス
イッチ方式と水量センサ方式とが知られている。

第４図は前記水位スイッ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°
Ｃ）をコントローラ（図では省略した）で設定し、全自
動運転スイッチを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ッチ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、水位スイッ
チ４が必要液面を検知すると、水電磁弁１が閉じ、湯の
供給すなわち湯張りが停止１−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すのガス量を器具に
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、風呂側のポンプ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
イッチ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
た湯温を検知するとポンプ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ッチ７がＯＮで
あれば、風呂ガスバーナ１０に点火し、設定湯温になる
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、一般的にはサー
ミスタが用いられる。また、電磁弁１と水位スイッチ４
とは水位スイッチ取付位置の関係から１つのユニットと
して器具とは別置されるのが一般的である。

第３図は前記従来の水量センサ方式を示す構成図で、第
４図と同様の機能を有する構成部には第４図と同一符号
をつけている。その動作は、第４図で説明した［水位ス
イッチ４が必要液面を検知」ｋ「水量センサ１１が必要
景を検知」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、水位スイッチ方式は浴槽内
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４図では電磁弁１と水位スイッチ４は１つのユニッ
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３図の水量センサ１１の場合は器具の内に取り込
まれるのが一般的である。

前記水位スイッチ方式の長所は、浴槽中の残水量がどの
レベルにあっ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、水位スイッチのユニットを浴槽の外側
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、水量センサ方式
は、水量センサ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
ンサのカウント量をいちいち修正しなければ、浴３一 槽から湯が溢れたり、必要水位より異常に低かったりす
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。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善し、水位
スイッチ方式と水量センサ方式との長所を有し、施工工
事が簡単でコストが安く、かつ、使い勝手の良い湯張り
量制御方法を提供せんとするものである。

〔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、従来の水
位スイッチや水量センサを用いて湯張り量を制御するの
ではなく、浴槽中の残水をポンプで風呂熱交換器を経由
して強制的に循環させると共に風呂バーナをある特定時
間だけ燃焼させ、その燃焼の前後の残水の温度差に基づ
いて必要とする湯張り量を演算することを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、前記の如く、浴槽中の残水をポンプで風呂熱
交換器を経由して強制的に循環させると一４＝ 共に風呂バーナをある特定時間だけ燃焼させるので、そ
の燃焼の前後の残水の温度差、すなわち温度−Ｌ昇の程
度は残水量によって異なり、これを検知することによっ
て必要とする正確な湯張り量を演算し、水量センサ方式
と同様の施工工事が簡単でコストが安い器具を使用して
、水位スイッチ方式とほぼ同様の使い勝手のよい湯張り
量の制御を行なうことができる。□ 〔実施例〕 以下、本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて
説明する。

第１図は本発明の制御方法を示すフローチャート、第２
図はその制御回路のブロック図、第３図は本発明を適用
する全自動風呂釜の構成図である。

これらの図において、１４はコントローラを示し、風呂
沸き上り温度調節スイッチ１５と、全自動運転スイッチ
１６と、給湯運転スイッチ１７とを有する。

そして、使用者が風呂沸き上り温度調節スイッチ１５に
より希望の温度（例えば４２℃）に設定した後、全自動
運転スイツチ１６をＯＮすると、その信号が風呂演算回
路１８とポンプ駆動回路１９に入り、風呂演算回路１８
により湯張りするに必要な量の検出演算動作を開始する
と共に、リレーに、が励磁されて接点ＳＷ□が閉じ、ポ
ンプ６が運転されるようにする。また、前記風呂演算回
路１８には、前記風呂沸き上り温度調節スイッチ１５と
、風呂温度検知器８と、水量演算回路２０と、タイマー
回路２１と、給湯比例制御回路２２と、風呂流水スイッ
チ７と、水電磁弁駆動回路２３と、風呂比例制御回路２
４とが接続されていて、風呂流水スイッチ７がＯＮする
と、風呂温度検知器８で残水の温度ｔ　１　（℃）を検
知すると共にこれを風呂演算回路１８にとり込み、次い
で風呂演算回路１８からタイマー回路２１に信号を出力
して、タイマー回路２１に設定した特定時間Ｔ　（ｈｒ
）だけリレーに４を付勢し、その時間だけ風呂比例弁２
５の接点ＳＷ４を閉じて風呂バーナ１０を燃焼させるよ
うにする。

また、前記風呂演算回路１８は、前記ポンプ６の運転に
もかかわらず風呂流水スイッチ７がＯＮＬない場合には
、浴槽中の残水なして判断してその浴槽に必要とする全
景の湯張り電を演算し、その後湯張り信号を水電磁弁駆
動回路２３と水量演算回路２０に入力させるようにする
。

また、前記水電磁弁駆動回路２３は、風呂演算回路１８
から湯張り信号が入ると、リレーに２を励磁させて水電
磁弁１および給湯比例弁２６を動作させる二連式接点Ｓ
Ｗ、を閉じ、水電磁弁１を開くと共に、給湯比例制御回
路２２により使用者が風呂沸き一ヒリ温度調節スイッチ
１５で設定した風呂沸き−Ｅり温度よりもやや低い温度
（例えば２℃位低い温度）の渇張りを行ない得るように
構成する。

なお、図示の実施例は、本発明とは直接関係ないが、給
湯の動作としては、コントローラ１４の給湯運転スイッ
チ１７をＯＮにした後出湯栓を開くと、給湯流水スイッ
チ１２が閉じてリレーに３が励磁され、接点ＳＷ３が閉
じて給湯比例弁２６に通電されるように構成されている
。

次に、第１図ないし第３図に基づいて本発明の制御方法
を説明する。

コントローラ１４の風呂沸き−ヒリ温度調節スイッチ１
５を使用者が希望の沸き上り温度（例えば４２℃）に設
定した後、全自動運転スイッチ１６をＯＮにすると、信
号が風呂演算回路１８とポンプ駆動回路１９に入り、湯
張りするに必要な量の検出・演算動作を開始する。

ポンプ駆動回路１９に信号が入るとリレーに□が励磁さ
れ、接点ＳＷ工が閉となってポンプ６が運転され、浴槽
の吸水口１３ａから残水を吸い込み、風呂流水スイッチ
７、風呂温度検知器８、風呂熱交換器９を経て吐出口１
３ｂから浴槽１３へ戻される残水の循環・回路が形成さ
れる。この時、風呂流水スイッチ７がある時間共−Ｌ経
ってもＯＮＬなければ、風呂演算回路１８で浴槽中の残
水なしと判断させる。一方、風呂流水スイッチ７がＯＮ
すれば、風呂温度検知器８で残水温度ｔ□（℃）が検知
され、これを風呂演算回路１８にとり込む。次にこの循
環をさせたままの状態で、風呂演算回路１８がらタイマ
ー回路２１に信号が出てリレーに４を励磁させ、風呂比
例弁２５の接点ＳＷ４を閉にし、タイマー回路２１に設
定したある特定時間Ｔ　（ｈｒ）だけ風呂ガスバーナ１
０を燃焼させ、その後−Ｌ昇した残水温度ｔｔ（’ｃ）
を同じ風呂温度検知器８で検知させ、風呂演算回路１８
において次式に従って残水量Ｑ、（Ｑ）を演算させる。

ここでＩ　ｓ　（ｋｃａｌ／　ｈｒ）・・・・・・風呂
のインプットＴ　（ｈｒ）・・・・・・特定点火時間η
（％）・・・・・・熱効率 Ｑ□（Ｑ）・・・・・・浴槽の残水量（＝ｋｇ）ｔ□（
’Ｃ）・・・・・・浴槽の残水温度ｔ２（’Ｃ）・・・
・・・特定点火時間後の浴槽の残水温度１、　（ｋｃａ
（１／　ｋｇ℃）・・・・・・水の比熱である。

ここで風呂のインプットＩ　５（ｋｃａＱ／ｈｒ）は器
具により固定されるし、熱効率η（％）は厳密には気温
等によって多少変動はするが実用上では問題になる程で
ないためこれもある一定値で固定できる。

さらに特定点火時間Ｔ　（ｈｒ）はタイマー回路２１に
より、また浴槽の残水温度ｔ工（’Ｃ）、特定点火時間
Ｔ　（ｈｒ）後の残水温度ｔｆｆｉ（℃）は、風呂温度
検知器８で計測されるため、これらのデータを（１）式
に代入すると自ずと浴槽の残水量Ｑｌ（ｕ）が算出でき
る。

いま、風呂のインプットＩ　ｓ＝　１０，０００（ｋｃ
ａｌｌ／　ｈｒ）ると、（１）式は、 となり、即ち、定数を１２−１□の温度差で割る形とな
る。

残水量Ｑ１（Ｑ）が算出されると次に必要水量Ｑ。

（Ｑ）（一般的には１８０Ｍ＝固定値）との差、Ｑ　２
−　Ｑ、（Ｑ）を風呂演算回路１８で演算させた後、水
電磁弁駆動回路２３に信号が入り、リレーに２が励磁さ
れて、水電磁弁１および給湯比例弁を動作させる二連式
接点ＳＷＱが閉となると同時に風呂演算回路１８から給
湯比例制御回路２２へ信号が入り、使用者が風呂沸き上
り温度調節スイッチ１５で設定した風呂沸き上り温度よ
りも低い温度（約２℃低い）で制御するように指令が行
くと共に、水電磁弁１が開となり、給湯流水スイッチ１
２が閉となって湯張りを開始する。

次に、湯張りの流量ＱＱ−Ｑ、（Ｑ）を水星センサ１１
がカウントアウトすると水電磁弁１が閉となり、湯張り
を停止する。

前述した風呂流水スイッチ７がある時間以」―経っても
ＯＮＬなくて残水量なしと判断した場合には、湯張り呈
はＱ２（Ｑ）となる。

なお、前記の如くして水電磁弁ｌが閉じると、風呂側の
ポンプ６が運転を開始し、浴槽中の湯が吸水口１３ａか
ら風呂流水スイッチ７、風呂温度検知器８、風呂熱交換
器９を経由して吐出口＋３ｂから浴槽内に戻る循環髪始
め、このとき、風呂温度検知器８がコントローラに設定
された湯温を検知するとポンプ６の運転が停止され、湯
温か設定された温度より低くてかつ風呂流水スイッチ７
がＯＮであれば風呂バーナｌＯに点火し、設定湯温にな
るまで追い焚きすることは前記第３図に示す従来例と同
様である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の全自動風呂釜の湯張り制
御方法によれば、浴槽の残水量がどのレベルにあっても
、はぼ一定の液面を保って正確な湯張りを行なうことが
でき、かつ、施工工事も簡単で使い勝手も大幅に改善す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湯張り制御方法のフローチャート、第
２図は同じく制御回路のブロック図、第３図は従来の水
量センサ方式の全自動風呂釜および本発明を適用する全
自動風呂釜の構成図、第４図は従来の水位スイッチ方式
の全自動風呂釜の構成図である。 １・・・水電磁弁、２・・・給湯ガスバーナ、３・・・
給湯熱交換器、５・・・給湯温度検知器、６・・・ポン
プ、７・・・風呂流水スイッチ、８・・・風呂温度検知
器、９・・・風呂熱交換器、１０・・・風呂ガスバーナ
、１１・・・水量センサ、１２・・・給湯流水スイッチ
、１３・・・浴槽、１４・・・コントローラ、１５・・
・風呂沸き上り温度調節スイッチ、１６・・・全自動運
転スイッチ、１８・・・風呂演算回路、１９・・ポンプ
駆動回路、２０・・・水量演算回路、２１・・・タイマ
ー回路、２２・・給湯比例制御回路、２３・・・水電磁
弁駆動回路、２４・・・風呂比例制御回路、２５・・・
風呂比例弁、２６・・・給湯比例弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 浴槽中の残水をポンプで風呂熱交換器を経由して強制的
   に循環させ、かつ該循環路に風呂流水スイッチと風呂温
   度検知器を具備させ、前記ポンプの運転にもかかわらず
   風呂流水スイッチがオンしなければ浴槽中の残水なしと
   判断して必要とする湯張り量を演算し、前記風呂流水ス
   イッチがオンすると前記循環を継続しつつ風呂バーナを
   ある特定時間だけ燃焼させ、その風呂バーナ燃焼の前後
   の残水の温度差を前記風呂温度検知器により検知して必
   要とする湯張り量を演算し、前記各演算結果に基づいて
   湯張り量を制御することを特徴とする給湯器つき全自動
   風呂釜の湯張り制御方法。