JPS63259348A - 給湯器付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、水位スイッ
チ方式と水量センサ一方式とが知られている。

第１０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℃）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、先づ水電磁弁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、一般的に
はサーミスタが用いられる。また、水電磁弁１と水位ス
イッチ４とは水位スイッチの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１１図は前記従来の水量センサ一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「水位スイッチ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
ンサ一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１１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、水量センサ一方
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。

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った後
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。

本発明は、前記の如く、給湯器の能力が風呂釜より著る
しく大きい点に着目し、湯張りの際に浴槽中の湯の温度
を検出し必要とする注湯温度を演算し、その結果に基づ
いて給湯器の能力を制御することにより設定温度および
希望水位に至るまでの湯張り時間を短縮せしめると共に
、施工工事が簡単で、しかも湯張り量を希望水位で正し
く止めることができる給湯器付風呂釜の湯張り制御方法
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、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湯張り量を制御し、
結果が給湯温度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
位スイッ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湯張
り量を制御し、結果が給湯温度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
ので、浴槽中に残水がある場合でもない場合でも迅速に
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ャート
、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ャート、第４図は器具の全体
構成を示す図である。

本発明の詳細な説明するに先立ち、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１であって、第１０図お
よび第１１図に示すものと同様に、全自動運転スイッチ
をオンにすると開（ものである。この水電磁弁１が開く
と、給湯器の流水スイッチ１２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
１７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、　１３ｂ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ッチ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って、水位がそれ以上
上昇するに従っ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ｌ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側に給水衣に、以上の如き構成より
なる給湯器付自動風８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１
８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ャー
トを示すもので、水位設定ボタンをオンにすると、流水
スイッチ１２が流水を検知して、水電磁弁１　、１５．
１６．２０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ｆｉ（例えば１５ｊ２）
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１日と浴槽１３との間のエヤー抜
きを行なって、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。

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１
６．１７．２１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１．１
５．１６．１７゜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って記憶させる。

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
界水位に至っ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、Ｑ
、は給湯が循環口に達したときの水量、Ｑｔは希望水量
、Ｑ、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った例を示したが、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（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）
のフローチャ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１，１５゜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１５１）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１７．２１を閉じ、ポンプ６を駆動して希
望水位Ｑ、の１／２の一次給湯Ｂ−２を行なう。かくし
てＱ２／２の一次給湯を行なった後、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
上のときに番゛よ必要とする注湯量の演算を行なう。な
お、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
湯張り量を制御し、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’Ｃ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　、１５．１６．２０．２
１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　、１５．
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１．１５．１６．２１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を停止させて圧力を測定し、その圧力に基づぐ
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　、１
５．１６．２０゜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を行なっ
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　、１５．１６．１？、　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
となっ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って浴槽
中の水位が希望水位以上かどうかを比較した際、万一希
望水位以下であった場合には、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
水位スイッ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（、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、い
かなる場合でも設定温度、希望水位の湯張りを最も短時
間に完了することができる。

〔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
あって、しかも残水のを無ならびにその多少に拘らず希
望水位、設定温度の湯張りを行なうことができ、しかも
その湯張りに要する時間を短縮させることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による希望水位設定時のフローチャート
、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ャート、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、５，１
９・・・温度検出器、６・・・ポンプ、９・・・風呂用
熱交換器、１０・・・風呂用バーナ、１１・・・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）。 特許出願人　　株式会社ガスター 代理人　弁理士　　秋　本　　正　実 （外１名） 第１図 第２図 □木ｔ　希Ｙ昶を隈川 第３図 第３図 （Ｃ） 第７図 第８図

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
   湯張り量を制御し、結果が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。