JPS6341764A - 風呂装置 - 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〕 本発明は風呂装置に関し、詳しくは、浴槽への給水手段
と、浴槽水の温度を調整するための加熱手段、浴槽水位
を検出する水位検出手段、並びに、浴槽水の温度を検出
する温度検出手段の夫々を備え、前記浴槽に残水のある
状態から浴槽水を設定水位Ｈｐまで増水し、かつ、設定
温度ｔρまで昇温するように、前記水位検出手段及び温
度検出手段による検出情報に基づいて前記給水手段及び
加熱手段を自動制御する制御装置を備えた風呂装置の改
良に関する。

〔従来の技術〕

上記の如き風呂装置としては、大別して、第６図に示す
ように加熱手段が給水手段による供給水を浴槽への供給
過程において加熱することにより、その加熱供給水と浴
槽水との混合をもって浴槽水の温度を調整する給湯器型
式のものと、第７図に示すように加熱手段が浴槽水を直
接的に加熱する風呂釜型式のものとがあるが、従来、浴
槽に残水のある状態から浴槽水を設定水位Ｈｐまで自動
的に増水し、かつ、設定温度ｔｐまで自動的に昇温する
に、給湯器型式のものでは、加熱手段の単位時間当りに
おける加熱量ｑを定格加熱量ｑ　ｍａｘに固定した状態
で給水手段の単位時間当りにおける給水量Ｖを絞り調整
して、例えば９０℃程度の高温水を温度検出手段による
検出浴槽水温ｔ×が設定温度ｔｐに至るまで浴槽に継続
供給する昇温工程を先ず実行し、その後、給水量ｖを定
格給水量ｖｍａｘに固定した状態で加熱量ｑを絞り調整
して、設定温度ｔｐの加熱水を水位検出手段による検出
浴槽水位Ｈ×が設定水位１１ｐに至るまで浴槽に継続供
給する増水工程を実行するか、あるいは、その増水工程
を実行した後に上述の昇温工程を実行するかのいずれか
の構成となっていた。

又、風呂釜型式では、給水手段の単位時間当りにおける
給水量■を定格給水量ｖ　１ＩＩａｘに固定した状態で
浴槽への給水を、水位検出手段による検出浴槽水位Ｈｘ
が設定水位Ｈｐに至るまで実行し、その後に、加熱手段
の単位時間当りにおける加熱量を定格加熱ｉ１Ｖｍａｘ
に固定した状態での浴槽水加熱を、温度検出手段による
検出浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに至るまで実行する構
成となっていた。

つまり、給湯器型式及び風呂釜型式のいずれにしても、
設定水位ｌｉｐまでの増水と設定温度ｔｐまでの昇温と
のいずれか一方を完了した後に他方を実行することによ
り、残水（残湯）の水位と温度という風呂装置の運転開
始のたびに異なる２つの不確定要素の夫々に対処する構
成となっていた（文献を示すことができない）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上述の如き従来の構成では、浴槽水の水位が設
定水位Ｈｐとなり、かつ、温度が設定温度ｔｐとなるま
での湯張所要時間が長く、運転を自動化しているものの
、運転開始から湯張完了に至るまでの待ち時間が長い点
で未だ不便さがあった。

本発明の目的は、残水の水位と温度という２つの不確定
要素に対して合理的に対処することにより、運転開始か
ら湯張完了に至るまでの所要時間を最短化する点にある
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による風呂装置の特徴構成は、浴槽に残水のある
状態から浴槽水を設定水位Ｈｐまで増水し、かつ、設定
温度ｔｐまで昇温するように浴槽水に対する水位検出手
段及び温度検出手段の検出情報に基づいて給水手段及び
加熱手段を自動制御する制御装置が、湯張開始指令に基
づいて、前記給水手段の単位時間当りにおける給水量Ｖ
をその給水手段の定格給水量ｖ　ｍａｘに固定した状態
で前記給水手段による給水及び前記加熱手段による加熱
をほぼ同時に開始させ、かつ、前記加熱手段の単位時間
当りにおける加熱量ｑを、前記水位検出手段及び温度検
出温度検出手段により検出される浴槽内残水の水位Ｈｘ
と温度ｔｘとに対して次式（イ） 但し ｔｉ：　　給水手段の入水温度 を満足する値に調整するものであることにあり、その作
用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、水位検出手段及び温度検出手段により検出され
る残水の水位Ｈｘと温度ｔｘとに対して、浴槽水を設定
水位Ｈｐまで増水し、かつ、設定温度ｔｐまで昇温する
に要する必要給水量■と必要加熱量Ｑとは次式（ａ）　
、　（ｂ）により与えられる。

Ｖ＝（Ｈｐ　−Ｈｘ）　　・Ｓ　　　　（ａ）Ｑ＝　（
！１ｐ−ｔｐ−Ｈｘ−ｔｘ−（Ｈｐ−１１ｘ）　・ｔｉ
ｔ　　・Ｓ□（ｂ） 但し、ｔｉ：給水手段の入水温度 Ｓ：浴槽底面積 必要給水量■の補充に要する時間と必要加熱量Ｑの補充
に要する時間とが等しいと仮定すると、単位時間当りに
おける給水量Ｖと単位時間当りにおける加熱量ｑとの比
は前記（ａ）式及び（ｂ）式に基づいて次式（ｃ）で与
えらえる。

ｖ　　　　Ｖ　　　　　Ｈｐ　−Ｈｘ □（Ｃ） そして、単位時間当りにおける給水量■を給水手段の定
格給水量ｖｍａｘに固定するとすれば、前記（ｃ）弐の
変形により単位時間当りの加熱量ｑに関し次式（イ）が
与えられる。

したがって、単位時間当りの給水量Ｖを給水手段の定格
給水量ｖ　ｍａｘに固定した状態で給水手段による給水
と加熱手段による加熱とを同時に開始させ、かつ、加熱
手段の単位時間当りにおける加熱量ｑを水位検出手段及
び温度検出手段により検出される残水の水位Ｈｘと温度
ｔｘとに対して次式（イ）式を満足する値に調整すれば
、給水が風呂装置として最大の給水量である定格給水量
ｖ　ｍａｘでの給水であることから設定水位Ｈｐまでの
増水に要する時間が最短となり、かつ、設定水位ｕｐま
での増水が完了した時点で設定温度ｔｐまでの昇温が計
算上で同時に完了することとなり、結果として、運転開
始から湯張完了に至るまでの所要時間がその風呂装置に
おいて最短となる。

ちなみに、従来の給湯器型式（第６図参照）において、
加熱量ｑを定格加熱量ｑ　＋ｍａｘに固定した状態で給
水′Ｎｖを絞り調整して９０℃の高温水を検出浴槽水温
ｔｘが設定温度ｔｐに至るまで浴槽に継続供給する昇温
工程を先ず実行し、その後に、給水量ｖを定格給水ｆｉ
ｖｍａｘに固定し、た状態で加熱量ｑを絞り調整して設
定温度ｔｐの加熱水を検出浴槽水位１１ｘが設定水位Ｈ
１）に至るまで浴槽に′ｍ続供給する増水工程を実行す
る場合では、昇温工程の所要時間Ｔい増水工程の所要時
間Ｔ、、並びに、全体としての湯張所要時間Ｔの夫々は
、残水の水位Ｈｘ及び温度ｔｘに対して次式（ｄ）　、
　（ｅ）　、　（ｆ）により与えられる。

Ｔ　＝ＴＩ　＋７２　−　（ｆ） 又、従来の風呂釜型式（第７図参照）において、給水量
ｖを定格給水量ｖ　１ｌａｘに固定した状態で浴槽への
給水を検出浴槽水位Ｈｘが設定水位）１ｐに至るまで実
行し、その後に、加熱量ｑを定格加熱Ｍ　ｑ　ｗａｘに
固定した状態での浴槽水加熱を検出浴槽水温Ｌｘが設定
温度ｔｐに至るまで実行する場合では、給水工程の所要
時間Ｔ３、加熱工程の所要時間Ｔ９、並びに、全体とし
ての湯張時間Ｔの夫々は、残水の水位ｔＨｘと温度ｔｘ
とに対して次式（ｇ）　、　（ｈ）　、　（ｉ）により
与えられる。

　ｗａｘ ｑ　ｗａｘ　　　　　　−（ｈ） Ｔ　＝　７３　＋　Ｔａ　　　　　　　　　　（ｉ）こ
れらに対し、本発明による風呂装置では、設定水位Ｈρ
までの増水が完了した時点で同時に設定温度ｔｐまでの
昇温が完了することから、全体としての湯張所要時間Ｔ
は残水の水位Ｈｘ及び温度Ｌｘに対し次式（ｊ）で与え
られる。

ｖ　＋ａａｘ −例として、第１表に示す如き条件■及び条件■の夫々
で上述（ｄ）〜（０式により算出される各型式の湯張所
要時間Ｔを比較すると第２表に示す如き結果が得られる
。

第１表 尚、条件■は、残水が前日の残湯である場合を想定した
ものであり、又、条件■は、入浴者が入浴した後に次の
入浴者が入浴する際の残湯状態を想定したものである。

〔発明の効果〕 上述のことから明らかなように、本発明構成を採用する
ことにより、浴槽に残水のある状態から浴槽水を設定水
位にまで増水し、かつ、設定温度にまで昇温するに要す
る湯張所要時間、すなわち、運転開始から湯張完了に至
るまでの待ち時間を従前に比して大巾に短縮でき、湯張
運転の自動化と相俟って、使用者にとって極めて便利な
風呂装置にできた。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は風呂装置の全体構成を示し、図中（１）は、水
道に接続した給水路（２）からの供給水を加熱すると共
に、その加熱水を水道圧をもって給送する給湯器であり
、その主要構成として、フィンチューブ型の水加熱用熱
交換器（ＩＡ）、及び、それに対するガスバーナ（ＩＢ
）を備えている。

給湯器（１）からの給湯路（３）は、浴槽（４）の下部
に接続する風呂用給湯路（３Ａ）と一般給湯用の出湯栓
（５）に接続する一般用給湯路（３Ｂ）とに分岐してあ
り、給湯器（１）をもって浴槽（４）への湯張給湯と一
般給湯とを行えるようにしである。

風呂用給湯路（３Ａ）は、その途中において浴槽（４）
よりも高所にまで立ち上げ配管してあり、その最高位部
には、水道の断水等に起因して管路内に負圧が生じたと
きに管路をその最高位部で自動的に大気開放する真空破
壊弁（６）を介装し、もって負圧発生に起因したサイホ
ン現象で浴槽水が水道側に不測に逆流することを上述真
空破壊弁（６）の自動大気開放機能により確実に防止す
るようにして、衛生面での安全を図っである。

図中（７）は、フィンチューブ型の水加熱用熱交換器（
７Ａ）及びそれに対するガスバーナ（７Ｂ）を主要構成
とする風呂釜であり、その風呂釜（７）と浴槽（４）と
は、吸込側循環路（８Ａ）と吐出側循環路（８Ｂ）とか
ら成る循環路をもって接続してあり、又、吸込側循環路
（８Ａ）には循環ポンプ（９）を介装しである。

風呂用給湯路（３Ａ）及び循環路（８Ａ）　、　（８Ｂ
）の浴槽（４）に対する接続構造は、浴槽壁の下部に貫
通孔を形成し、その貫通孔に取付けた管路接続器（ｌＯ
）に対して風呂用給湯路（３Ａ）及び循環路（８Ａ）　
、　（８Ｂ）の夫々を集中的に接続しである。

管路接続器（１０）の具体構造については、第２図ない
し第４図に示すように、上部孔（ａ）と下部孔（ｂ）と
を平行姿勢で上下に形成した接続部材Ｃｌ０Ａ）を、そ
の上部孔（ａ）及び下部孔（ｂ）を浴槽壁の貫通孔を介
して浴槽内部に臨ませる状態で浴槽壁の外側に取付け、
風呂用給湯路（３Ａ）及び吹込側循環路（８Ａ）は上部
孔（ａ）に対して連通させるように、又、吐出側循環路
（８Ｂ）は下部孔（ｂ）に対して連通させるように夫々
接続部材（ＩＯＡ）に接続しである。

風呂用給湯路（３Ａ）の吐出口（ｃ）と吸込側循環路（
８Ａ）の吸込口（ｄ）とは、風呂用給湯路（３Ａ）から
の吐出湯が給湯器（１）の給送圧（水道圧）と循環ポン
プ（９）の吸込圧との協働をもって上部孔（ａ）の内部
で吸込側循環路（８Ａ）に受渡されるように、上部孔（
ａ）の孔軸芯とは直交する水平方向で対向配置してあり
、もって、給湯器（１）と風呂釜（７）との両方を運転
して浴槽（４）に適温の湯を湯張する場合、浴槽（４）
に対する湯の供給形態として、第５図（イ）に示すよう
に、給湯器（１）からの供給湯を上部孔（ａ）の内部で
吸込側循環路（８Ａ）に受渡し、そして、その受渡した
湯を風呂釜（７）で更に加熱した後に吐出側循環路（８
Ｂ）を介して下部孔（ｂ）から浴槽（４）に吐出供給す
るようにしである。

つまり、上部孔（ａ）の内部での湯の受渡しで給湯器（
１）からの供給湯を風呂釜（７）へ給送するようにした
ことにより、給湯器（１）の運転開始後、風呂釜（７）
に対する浴槽水の循環供給が可能となる水位まで浴槽（
４）そのものに湯が溜まるのを待たずとも、給湯器（１
）の運転開始当初から風呂釜（７）を併行して運転でき
るようにしてあり、それによって、給湯器（１）と風呂
釜（７）との両方を運転しての適温湯張りを能率良〈実
施できるようにしである。

又、給湯器（１）から風呂釜（７）へ湯を給送するに、
真空破壊弁（６）を付設した風呂用給湯路（３Ａ）と循
環ポンプ（９）を介装した吸込側循環路（８Ａ）との間
に、上部孔（ａ）の内部空間という浴槽内部に開口した
大気開放系を介在させたことにより、循環ポンプ（９）
のポンプ圧が真空破壊弁（６）にその作動トラブルの原
因となるような悪影響を及ぼすことを回避するようにし
である。

尚、給湯器（１）のみを運転して浴槽（４）へ湯張する
場合の湯の供給形態としては、その場合、循環ポンプ（
９）が停止されていることから、第５図（Ｅｌ）に示す
ように、風呂用給湯路（３Ａ）から上部孔（ａ）の内部
に供給された湯はその上部孔（ａ）から直接的に浴槽（
４）へ吐出供給される。

又、風呂釜（７）のみを運転して浴槽水を循環加熱する
場合の浴槽水の循環形態としては、第５図（ハ）に示す
ように、浴槽水は上部孔（ａ）から吸込側循環路（８Ａ
）に吸込まれ、そして、風呂釜（７）で加熱された湯は
吐出側循環路（８Ｂ）を介して下部孔（ｂ）から浴槽（
４）へ吐出される。

管路接続器（１０）の付帯構造については、上部孔（ａ
）の奥部を後述する浴槽水位センサー（１１）の取付用
孔としである。

又、浴槽（４）の内部側において、上部孔（ａ）及び下
部孔（ｂ）の夫々には、旋回翼（ＩＯＢ）並びに浴槽水
誘引孔（ｅ）を設けたエルボ部材（ＩＯＣ）を接続して
あり、上部孔（ａ）又は下部孔（ｂ）から吐出される湯
を旋回翼（ＩＯＢ）の作用で旋回させ、その旋回に伴い
浴槽水誘引孔（ｅ）を介して誘引した浴槽水と十分に混
合させて浴槽（４）に吐出するようにしである。

尚、風呂釜（７）のみを運転して浴槽水を循環加熱する
場合、上部孔（ａ）に接続したエルボ部材（ＩＯＣ）の
内部流路は浴槽水吸込経路となる。

化粧用のカバー（１００）には、浴槽水を各エルボ部材
（ＩＯＣ）の浴槽水誘引孔（ｅ）に導入するための多孔
状開口（ｆ）を形成してあり、又、その多孔状開口（ｆ
）から両温槽水誘引孔（ｅ）に至る浴槽水流動経路には
後述する浴槽水温センサー（１２）の取付スペースを設
けである。

一方、この風呂装置の運転制御については、給湯器（１
）及び風呂釜（７）を自動制御する制御装置（１３）を
設け、浴槽水を設定水位まで自動的に増水し、かつ、設
定温度まで自動的に昇温する自動湯張モード、浴槽水を
循環加熱して昇温する追焚モード、並びに、出湯栓（５
）に対して設定温度の湯を供給する一般給湯モードの夫
々を制御装置（１３）に実行させるように構成しである
。

制御装置（１３）に操作指令を与えるリモートコントロ
ーラ（１４）には、夫々のモードの開始・停止操作具を
兼ねたモード切換操作具、湯温設定操作具等の各種操作
具類を装備すると共に、各部の運転状態や諸値の設定状
態等を表示する表示具類を装備しである。

自動弁類としては、給湯路（３）において、風呂用給湯
路（３Ａ）と一般用給湯路（３Ｂ）との分岐箇所よりも
上流側に水量調整弁（１５）を、風呂用給湯路（３Ａ）
に湯張弁（１６）を装備し、又、給湯器（１）及び風呂
釜（７）に対する燃料ガス供給路（１７）において、給
湯器（１）のガスバーナ（ＩＢ）に対しては加熱量調整
用のガス量調整弁（１８）を、風呂釜（７）のガスバー
ナ（７Ｂ）に対してはガス供給断続用のガス弁（１９）
を、更に、給湯器側と風呂釜側との分岐箇所よりも上流
側に元ガス弁（２０）を夫々装備しである。

又、センサー類としては、給水路（２）に水量センサー
（２１）及び入水温センサー（２２）を、風呂用給湯路
（３Ａ）と一般用給湯路（３Ｂ）との分岐箇所よりも上
流側の給湯路（３）に給湯温度センサー（２３）を、一
般用給湯路（３Ｂ）に出湯栓（５）の開栓に伴う水流発
生でＯＮする第１水流スイツチ（２４）を、吐出側循環
路（８Ｂ）に循環ポンプ（９）の駆動に伴う水流発生で
ＯＮする第２水流スイツチ（２５）を夫々装備すると共
に、浴槽水位センサー　（１１）及び浴槽水温センサー
（１２）を前述の如（管路接続器（１０）に収納した状
態で浴槽（４）に装備しである。

尚、浴槽水位センサー（１１）は、具体的には浴槽水の
静水頭圧を検出するものであり、その静水頭圧検出に基
づき制御装置（１３）において浴槽水位が無段階に読み
取られる。

次に、制御装置（１３）による各モードの実行形態を列
記する。

Ａ、　自動湯張モード 自動湯張モードの開始操作が行われると、湯張弁（１６
）が開弁されると共に水量センサー（２１）による給水
開始検知に基づいて元ガス弁（２０）及びガス量調整弁
（１８）が開弁され給湯器（１）のガスバーナ（１Ｂ）
が自動点火される。

水量調整弁（１５）は、通常時、単位時間当りにおける
給水量Ｖをこの風呂装置として最大の定格給水量ｖ　ｗ
ａｘに維持する状態に固定されている。

水位設定具及び湯温設定具により設定された使用者が望
む浴槽水の水位ｕｐと温度ｔｐ、浴槽水位センサー（１
１）及び浴槽水温センサー（１２）により検出される浴
槽内残水の水位Ｈｘと温度ｔｘ、並びに、入水温センサ
ー（２２）により検出される入水温度ｔｉに対して、単
位時間当りにおける必要加熱量ｑが次式（イ） により算出される。

そして、給湯器（１）の定格加熱ｉｔ　ｑ　ａ−ｍａｘ
、風呂釜（７）の定格加熱量ｑ　ｂ−ｗａｘ、並びに、
それら定格加熱量の和である風呂装置全体としての定格
加熱量ｑｍａｘ　（＝ｑａ０ｍａｘ　＋ｑｂ°ＩＩＩａ
ｘ）の夫々と算出必要加熱量ｑとが比較され、その比較
結果として、 （ｉ）算出必要加熱量ｑが給湯器（１）の定格加熱量ｑ
　ａ　１１ＩＩａｘ以下のとき（ｑ≦ｑａ−ｗａｘ）に
は、風呂釜（７）及び循環ポンプ（９）を運転停止状態
に維持したままで、給湯器（１）の単位時間当りにおけ
る加熱量ｑａがガス量調整弁（１８）に対する自動調整
により算出必要加熱量ｑに調整され、もって、給水量Ｖ
を定格給水量ｖ＋ｍａｘに固定した状態で給湯器（１）
の単独運転により第５図（ロ）に示す如き湯供給形態で
浴槽（４）への湯張が開始される。

（ｉｉ）算出必要加熱量ｑが給湯器（１）の定格加熱ｆ
ｆｉ　ｑ　ａ−ｆｆＩａｘよりも大きく、かつ、風呂装
置全体としての定格加熱ｆｆｉ　ｑ　ｍａｘ以下のとき
（ｑａ・ｍａＸ＜ｑ≦ｑ　ｗａｘ（＝　ｑ　ａ　９ｒａ
ａｘ＋　ｑ　ｂ　−ｍａｘ））　　には、給湯器側ガス
バーナ（ＩＢ）の点火に続いて循環ポンプ（９）が始動
されると共に、その循環ポンプ（９）の始動に伴う第２
水流スイツチ（２５）のＯＮに基づいてガス弁（１９）
が開弁され、風呂釜（７）のガスバーナ（７Ｂ）が自動
点火される。

又、０Ｎ−ＯＦＦ弁であるガス弁（１９）の開弁により
風呂釜（７）がその定格加熱量ｑ　ｂ　−ｎ＋ａｘをも
って加熱作動するのに対し、風呂釜（７）の定格加熱量
ｑ　ｂ−ｗａｘと給湯器（１）の加熱量ｑａとの和が算
出必要加熱量ｑとなる（ｑｂ・ｍａｘ＋ｑａ＝ｑ）よう
に、給湯器（１）の加熱量ｑａがガス量調整弁（１８）
に対する自動調整により調整され、もって、給水量Ｖを
定格給水量ｖ　１ＩＩａｘに固定した状態で給湯器（１
）と風呂釜（７）との両方の運転により第５図（イ）示
す如き湯供給形態で浴槽（４）への湯張りが開始される
。

つまり、前記の（イ）式は、浴槽（４）に残水が無い（
ＨＸ＝Ｏ）状態からの湯張りはもとより、浴槽（４）に
残水がある状態からの湯張りにおいても、浴槽水を定格
給水量ｖ　ｗａｘでの給水で設定水位Ｈｐにまで増水し
、かつ、それを設定温度ｔｐにまで昇温するに要する給
水時間と加熱時間とを等しくする条件式であり、したが
って、前述（ｉ）及び（ｉｉ）の場合の湯張り形態とし
ては、夫々、給水ｆｉｖを定格給水量Ｖｍａｘに固定し
た状態で給水と加熱とを同時に開始し、かつ、風呂装置
全体としての単位時間当りにおける加熱量ｑ（給湯器（
１）の加熱量ｑａと風呂釜（７）の加熱量ｑｂとの和）
を前記（イ）式を満足する値に調整することにより、湯
張開始から湯張完了に至るまでの所要時間を最短化する
ようにしである。

（ｉｉｉ　）算出必要加熱量ｑが風呂装置全体とじての
定格加熱量ｑｎｔａｘよりも大きいとき（ｑ＞ｑ　ｗａ
ｘ（＝　ｑ　ａ　−ｗａｘ　十ｑ　ｂ　−ｗａｘ））に
は、前述（ｉｉ）の場合と同様に、給湯器側ガスバーナ
（ＩＢ）の点火に続いて循環ポンプ（９）が始動される
と共にガス弁（１９）が開弁されて風呂釜（７）のガス
バーナ（７Ｂ）が自動点火される。

又、風呂釜（７）がその定格加熱ｉｔ　ｑ　ｂ−ｒａａ
ｘをもって加熱作動するのに加えて、給湯器（１）もそ
の定格加熱ｉｔ　ｑ　ａ−ｗａｘをもって加熱作動させ
るようにガス量調整弁（１８）に対する自動調整により
給湯器（１）の加熱１ｔｑａが調整され、更に、水量セ
ンサー（２１）による検出水量をフィードバックしなが
ら単位時間当りにおける給水Ｎｖが水量調整弁（１５）
に対する自動調整により次式（ハ） を満足する値に調整され、もって、風呂装置全体として
の加熱量ｑをその定格加熱量ｑ　ｍａｘ（＝ｑａ−ｍａ
ｘ＋ｑｂ−ｎａｘ）に固定し、かつ、給水ｉｖを絞り調
整した状態で給湯器（１）と風呂釜（７）との両方の運
転により第５図（イ）に示す如き湯供給形態で浴槽（４
）への湯張りが開始される。

つまり、（ｉｉｉ　）の場合は冬期において、入水温度
ｔｉがかなり低いためや、浴槽（４）に低温の残水が多
量に残っている等のために前述（ｉｉ）の形態の自動湯
張りを実行するには風呂装置の加熱能力が不足となる場
合であるが、前述の（ハ）式は、浴槽（４）に残水が無
い（Ｈｘ≦０）状態からの湯張りはもとより、浴槽（４
）に残水がある状態からの湯張りにおいても、浴槽水を
設定水位Ｈｐにまで増水し、かつ、それを定格加熱ｉ１
ｑｍａｘ　（＝　ｑａ　ｍａｘ　＋　ｑｂ　ｍａｘ）で
の加熱で設定温度ｔｐにまで昇温するに要する加熱時間
と給水時間とを等しくする条件式であり、したがって、
（ｉｉｉ　）の場合の湯張り形態としては、風呂装置全
体としての加熱量ｑをその定格加熱量ｑ　ＩＩＩａｘに
固定した状態で給水と加熱とを同時に開始し、かつ、単
位時間当りにおける給水量ｖを前記（ハ）式を満足する
値に調整することにより、加熱能力が不足の状況ならそ
の状況なりに湯張開始から湯張完了に至るまでの所要時
間を極力短くするようにしである。

前述（ｉ　）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）のいずれかの形態
で自動湯張が開始された後も、浴槽水の水位Ｈｘと温度
Ｌｘ、及び、入水温度ｔｉは継続的に検出され、それら
湯張途中時点での検出値に対して必要加熱量ｑが前記（
イ）式により逐次算出される。

そして、湯張途中の任意の時点において、（ｉｖ）算出
必要加熱量ｑが給湯器（１）の定格量加熱量ｑ　ａ　’
　ｍａｘ以下のとき（ｑ≦ｑ　ａ　−ｗａｘ）には、前
述（ｉ）と同様の湯張形態を採った上で給湯器（１）の
加熱量ｑａが算出必要加熱量ｑに再調整され、 （ｖ）算出必要加熱量ｑが給湯器（１）の定格加熱量ｑ
６　’　ｗａｘよりも大きく、かつ、風呂装置全体とし
ての定格加熱量ｑ　ｍａｘ以下のとき（ｑａ・ｍａＸ＜
ｑ≦ｑ　ｍａｘ（−ｑ　ａ−ｎ＋ａｘ　＋　ｑ　ｂ−ｗ
ａｘ））　　には、前述（ｉｉ）と同様の湯張形態を採
った上で、風呂釜（７）の定格加熱量ｑ　ｂ−ｗａｘと
給湯器（１）の加熱量ｑａとの和が算出必要加熱量ｑと
なる（ｑｂ−ｍａｘ＋ｑａ−ｑ）ように、給湯器（１）
の加熱量ｑａが再調整され、 （ｖｉ　）算出必要加熱量ｑが風呂装置全体としての定
格加熱量ｑｍａｘよりも大きいとき（Ｑ　＞ｑａ・ｍａ
ｘ　＋　ｑｂ−１ｌａｘ）　）には、前述（ｉｉｉ　）
と同様の湯張形態を採った上で、その途中時点での検出
値ＨＸ％　ｔｘ、　ｔｉに対して給水量Ｖが前記（ハ）
式を満足する値に再調整され、 もって、そのような再調整を逐次実行しながら自動湯張
が継続される。

つまり、前記の（イ）式及び（ハ）式はともに水位）ｌ
ｘに関する関数式であるために、浴槽貯水部の横断面積
がその底面積と常に等しいような浴槽形状の場合には特
に問題は無いが、浴槽貯水部の横断面積が例えば浴槽高
位はど大となる等、横断高さによって変化するような浴
槽形状の場合、（イ）式又は（ハ）式に基づいた加熱量
調整及び給水を調整を湯張開始時に実行するだけでは、
自動湯張りの進行に伴い横断面積変化に起因した制御誤
差が生じ、そのために、自動湯張の完了状態が先に使用
者が設定した所望の湯張完了状態からズしてしまう。

又、自動湯張開始時における残水の水位Ｈ×が浴槽水位
センサー（１１）の設置高さよりも低（て自動湯張開始
時に残水を検出できないような場合にも、（イ）式又は
（ハ）弐に基づいた加熱ｉ調整及び給水量調整を湯張開
始時に実行するだけでは自動湯張開始時における低水位
残水の逸検出に起因した制御誤差のために同じく自動湯
張の完了状態が所望の状態からズしてしまう。

そこで、前述の如く自動湯張りの途中において（イ）式
又は（ハ）式に基づいた再調整を逐次実行させることに
より、浴槽横断面積の変化や自動湯張開始時における低
水位残水の逸検出に起因した制御誤差に対して補正を加
え、もって、自動湯張の完了状態が所望の状態に制度良
く合致するようにしである。

尚、加熱量調整や給水量調整の基準とする式を水位Ｈｘ
に関する関数式（イ）、（ハ）で与え、又、そのために
生じる制御誤差をその関数式（イ）、（ハ）に基づいた
湯張途中での再調整で処理するようにしたことで、どの
ような形状、容量の浴槽（４）に対しても制御構成を共
通使用でき、浴槽（４）の仕様変更に対して製作面並び
にコスト面のいずれにおいても容易に対処できるように
なっている。

自動湯張の完了については、湯張途中の逐次再調整を経
て浴槽水の水位Ｈｘが設定水位Ｈｐに至ると、浴槽水位
センサー（１１）による浴槽水位検出に基づきガス量調
整弁（１８）が閉弁され、かつ、湯張弁（１６）が閉弁
されて給湯器（１）の運転が停止される。

そして、設定水位）１ｐまでの湯張りが最終的に給湯器
（１）の単独運転をもって完了した場合で、水位検出に
基づいた給湯器運転停止の時点に浴槽水温センサー（１
２）による検出浴槽水温ｔｘが未だ設定温度ｔｐに至っ
ていない場合には、給湯器（１）の運転停止後、循環ポ
ンプ（９）及び風呂釜（７）の運転が開始されて、検出
浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに至るまでその運転が継続
される。

又、設定水位Ｈｐまでの湯張りが最終的に給湯器（１）
と風呂釜（７）との両方の運転をもって完了した場合に
は、水位検出に基づいた給湯器運転停止の時点での検出
浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに至っていれば、循環ポン
プ（９）が停止されると共に、その循環ポンプ停止に伴
う第２水流スイツチ（２５ンのＯＦＦに基づきガス弁（
１９）及び元ガス弁（２０）が閉弁されて風呂釜（７）
の運転も給湯器（１）とともに停止されるが、水位検出
に基づいた給湯器運転停止の時点での検出温・槽水風ｔ
ｘが設定温度ｔｐに至っていなければ、給湯器（１）運
転停止の後も検出浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに至るま
で循環ポンプ（９）及び風呂釜（７）の運転は継続され
る。

つまり、給水と加熱との同時開始、及び、前記（イ）式
又は（ハ）式に基づいた加熱量・給水量調整により設定
水位ｔｔｐまでの増水と設定温度ｔｐまでの昇温とを同
時に完了させるようにしているものの、湯張途中におけ
る放熱のために、浴槽水位Ｈｘが設定水位Ｈ＋）に至っ
ているにもかかわらず浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに未
だ至らないような事態が生じることがあるから、上述の
如き給湯器運転停止後の風呂釜運転により放熱に起因し
た昇温不足を自動的に補うようにしである。

尚、水位検出に基づいた給湯器運転停止の後で、浴槽水
温ｔｘが設定温度ｔｐに至った時点でリモートコントロ
ーラ（１４）において湯張完了の報知及び表示が実行さ
れる。

浴槽水位Ｈｘが設定水位Ｈｐに゛至って給湯器（１）の
運転が停止され、又、浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに至
って循環ポンプ（９）及び風呂釜（７）の運転が停止さ
れた後も、リモートコントローラ（１４）側において自
動湯張モードの停止操作が行われない限り、例えば１０
分間程度の設定時間ごとに浴槽水温ｔｘの確認が実行さ
れ、その確認結果として検出浴槽水温ｔｘと設定温度ｔ
ｐとの差が例えば１℃程度の設定許容値を超えていた場
合には循環ポンプ（９）及び風呂釜（７）が自動的に再
運転されて検出浴槽水温ｔｘが設定温度ｔｐに復帰する
までその運転が継続される。

Ｂ、追焚モード 追焚モードの開始操作が行われると、循環ポンプ（９）
が始動されると共に、その循環ポンプ始動に伴う第２水
流スイツチ（２５）のＯＮに基づき元ガス弁（２０）及
びガス弁（１９）が開弁されて風呂釜（７）のガスバー
ナ（７Ｂ）が自動点火され、もって第５図（ハ）に示す
如き浴槽水循環形態で風呂釜（７）の運転による浴槽水
の循環加熱が開始される。

但し、この際、浴槽水位Ｈχが不十分で管路接続器（１
０）にまで至っていなければ、循環ポンプ（９）の駆動
によっても第２水流スイツチ（２５）がＯＮＬないこと
から風呂釜（７）は運転されず、それによって、いわゆ
る空焚が防止される。

又、循環ポンプ（９）の駆動により第２水流スイツチ（
２５）がＯＮしても、浴槽水温センサー（１２）による
検出浴槽水温ｔｘが例えば５０℃程度に設定した設定上
限温度を超えたときには風呂釜（７）の運転を自動的に
停止させるようにしてあり、それによって、沸し過ぎを
防止するようにしである。

追焚モードの停止操作が行われると、循環ポンプ（９）
が停止されると共に、その循環ポンプ停止に伴う第２水
流スイツチ（２５）のＯＦＦに基づきガス弁（１９）及
び元ガス弁（２０）が閉弁されて風呂釜（７）の運転が
停止される。

Ｃ０一般給湯モード 出湯栓（５）が開弁されると、それに伴う第１水流スイ
ツチ（２４）のＯＮに基づき元ガス弁（２０）及びガス
量調整弁（１８）が開弁されて給湯器（１）のガスバー
ナ（ＩＢ）が自動点火される。

又、一般給湯用として使用者が温度設定具により設定し
た温度ｔｒｘ人水温センサー（２２）により検出される
入水温度ｔｉ、並びに、水量センサー　（２１）により
検出される給水量Ｖに基づき設定温度ｔｒの湯を得るた
めに必要な加熱量ｑ゛が算出されて、ガス量調整弁（１
８）に対する自動調整により給湯器（１）の加熱量ｑａ
が算出必要加熱量ｑ”に調整され、更に、給湯温度セン
サー（２３）の検出情報に基づいて、その検出給湯温度
ｔｒｘを設定温度ｔｒに維持するように同じくガス量調
整弁（１８）に対する自動調整により給湯器（１）の加
熱量ｑａが微調整され、もって、いわゆるフィードフォ
ワード、アンド、フィードバック制御により給湯温度の
安定化を図った状態で出湯栓（５）への給湯が実行され
る。

出湯栓（５）が閉弁されると、それに伴う第１水流スイ
ツチ（２４）のＯＦＦに基づき元ガス弁（２０）及びガ
ス量調整弁（１８）が閉弁されて給湯器（１）の運転が
停止される。

尚、一般給湯モードと追焚モードとは、夫々、給湯器（
１）の単独運転及び風呂釜（７）の単独運転をもって実
行するモードであることから同時の並列的な実行が可能
になっている。

又、自動湯張モードの実行途中において出湯栓（５）が
開弁されると、給湯器（１）から浴槽（４）へ供給する
湯の一部を出湯栓（５）側に分流供給する形態での一般
給湯が行われるが、この際、自動湯張モードが給湯器（
１）と風呂釜（７）との両方の運転をもって実行されて
いるときには、給湯器（１）から風呂釜（７）への湯供
給量が不足となる可能性があることから、循環ポンプ（
９）及び風呂釜（７）の運転は出湯栓（５）が閉弁され
るまで第１水流スイツチ（２４）のＯＮに基づき一時的
に停止される。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を説明する。

前述実施例においては、加熱手段を給湯器（１）と風呂
釜（７）とをもって構成し、かつ、給水手段として給湯
器（１）の給水機能を利用した例を示したが、第６図に
示すように加熱手段兼給水手段として給湯器のみを備え
る型式のものに対しても、又、第７図に示すように加熱
手段として風呂釜等の浴槽水を直接的に加熱するものを
備え、かつ、給水手段として適宜自動給水栓の如きもの
を備える型式に対しても、夫々、本発明の適用が可能で
ある。

加熱手段兼給水手段として給湯器のみを備える型式（第
６図）や、給湯器からの供給湯を風呂釜で再加熱した後
に浴槽に供給する型式等のように、加熱手段が給水手段
による供給水を浴槽への供給過程において加熱する型式
に本発明を適用する場合、加熱手段の単位時間当りにお
ける加熱量ｑを前記の（イ）式を満足する値に調整する
具体的手段として、加熱手段により加熱された加熱供給
水の温度検出に基づき、その検出加熱供給水温度ｔｏを
次式（ロ） により算出される値とするように加熱１ｔｑを調整する
構成としても良い。

尚、（ロ）式は前記の（イ）式に対して次式（ニ）ｔ□
　　＝　　　　−十ｔｉ　　　　　　　　　　　（＝）
　ｗａｘ を代入することにより与えられるものである。

前記の（イ）式により算出される必要加熱ｆｆｉｑが加
熱手段の定格加熱量ｑ　ｗａｘよりも大きくなったとき
に、前述実施例の如く加熱量ｑを定格加熱量ｑ　ｗａｘ
に固定した状態で給水ｉｔｖを前記の（ハ）式を満足す
る値に絞り調整するような構成とするに代えて、例えば
自動湯張不能報知を実行させる等の他の制御形態を採る
構成としても良い。

又、前述実施例の如く、浴槽内残水の水位Ｈｘと温度ｔ
ｘとに対して前記（イ）式を満足するように調整した加
熱手段の加熱量ｑを、給水及び加熱の実行途中、すなわ
ち、自動湯張の実行途中において水位検出手段及び温度
検出手段により検出される浴槽水の水位Ｈｘと温度ｔｘ
とに対して前記（イ）式を満足する値に再調整するよう
にすれば、制御誤差を効果的に解消できて湯張完了状態
を所望の設定状態により精度良く合致させることが可能
であるが、場合によっては上述の如き再調整を省略して
も良い。

給湯器と風呂釜との両方を設ける場合、それらの両方を
運転して湯張りするときに、給湯器からの供給湯を風呂
釜で再加熱した後に浴槽へ供給する構成とすれば浴槽水
位が低くとも風呂釜を運転できて加熱所要時間を短縮す
る上で有利となるが、給湯器及び風呂釜の両方を運転す
る場合でも給湯器からの供給湯は直接的に浴槽へ供給し
、そして、その浴槽湯を風呂釜で循環加熱するような構
成としても良い。

加熱手段としては、瞬間湯沸器型式の給湯器や循環式の
風呂釜、あるいは、セントラルヒーティング用のボイラ
ー等、種々の型式のものを適用でき、又、そのエネルギ
ー源としても気体燃料や液体燃料、あるいは、電気等、
種々のものを適用できる。

水位検出手段、及び、温度検出手段夫々の具体的検出構
成、並びに、浴槽への付設構造は種々改良が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第１図は
全体構成図、第２図は管路接続器の拡大断面図、第３図
は第２図におけるｌｌｌ−１線断面図、第４図は管路接
続器の概略斜視図、第５図Ｃイ）　、　（ＩＩ）　、　
（１１）は夫々湯の給送形態を示す図である。第６図及
び第７図は夫々風呂装置の基本構成を示す図である。 （４）・・・・・・浴槽、（１１）・・・・・・水位検
出手段、（１２）・・・・・・温度検出手段、（１３）
・・・・・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ［１］浴槽（４）への給水手段と、浴槽水の温度を調整
   するための加熱手段、浴槽水位を検出する水位検出手段
   （１１）、並びに、浴槽水の温度を検出する温度検出手
   段（１２）の夫々を備え、前記浴槽（４）に残水のある
   状態から浴槽水を設定水位Ｈｐまで増水し、かつ、設定
   温度ｔｐまで昇温するように、前記水位検出手段（１１
   ）及び温度検出手段（１２）による検出情報に基づいて
   前記給水手段及び加熱手段を自動制御する制御装置（１
   ３）を備えた風呂装置であって、前記制御装置（１３）
   が、湯張開始指令に基づいて前記給水手段の単位時間当
   りにおける給水量りをその給水手段の定格給水量ｖｍａ
   ｘに固定した状態で前記給水手段による給水及び前記加
   熱手段による加熱をほぼ同時に開始させ、かつ、前記加
   熱手段の単位時間当りにおける加熱量ｑを、前記水位検
   出手段（１１）及び温度検出温度検出手段（１２）によ
   り検出される浴槽内残水の水位Ｈｘと温度ｔｘとに対し
   て次式（イ）ｑ＝［（Ｈｐ・ｔｐ−Ｈｘ・ｔｘ）／（Ｈ
   ｐ−Ｈｘ）−ｔｉ］・ｖｍａｘ―（イ）但し ｔｉ：給水手段の入水温度 を満足する値に調整するものである風呂装置。 ［２］前記加熱手段が浴槽水を直接的に加熱するもので
   ある特許請求の範囲第１項に記載の風呂装置。 ［３］前記加熱手段が、前記給水手段による供給水を前
   記浴槽（４）への供給過程において加熱することにより
   、その加熱供給水と浴槽水との混合をもって浴槽水の温
   度を調整するものである特許請求の範囲第１項に記載の
   風呂装置。 ［４］前記制御装置（１３）が、前記加熱手段の単位時
   間当りにおける加熱量ｑを検出値である前記給水手段の
   入水温度ｔｉに基づき前記（イ）式により算出した値に
   調整するものである特許請求の範囲第［１］項、第［２
   ］項、又は第［３］項のいずれかに記載の風呂装置。 ［５］前記制御装置（１３）が、前記加熱手段の単位時
   間当りにおける加熱量ｑを前記（イ）式を満足する値に
   調整するに、前記給水手段による供給水の前記浴槽（４
   ）への供給過程において前記加熱手段により加熱された
   加熱供給水の温度検出に基づき、その検出加熱供給水温
   度ｔｏを次式（ロ） ｔｏ＝（Ｈｐ・ｔｐ−Ｈｘ・ｔｘ）／（Ｈｐ−Ｈｘ）　
   ―（ロ）により算出される値とするように加熱量ｑを調
   整するものである特許請求の範囲第［３］項に記載の風
   呂装置。 ［６］前記制御装置（１３）が、浴槽内残水の水位Ｈｘ
   と温度ｔｘとに対して調整した加熱量ｑを、前記給水手
   段による給水及び前記加熱手段による加熱の実行途中に
   おいて前記水位検出手段（１１）及び温度検出手段（１
   ２）により検出される浴槽水の水位Ｈｘと温度ｔｘとに
   対し前記（イ）式を満足する値に再調整するものである
   特許請求の範囲第［１］項、第［４］項又は、第［５］
   項のいずれかに記載の風呂装置。