JPS636336A - 注湯温度制御方法 - 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〕 この発明は、浴槽に注ぎ入れる湯の温度を制御する注湯
温度制御方法に係り、特に、簡易な加熱手段を用いた場
合の温度制御に関する。

〔従来の技術〕

自動風呂釜において、浴槽に一定温度の給湯を行うには
、比例制御やオートミキシングなどの温度制御方法が用
いられるが、このような制御方法によるものは、器具が
構造的に複雑で、高価になるとともに、故障も多いなど
の欠点がある。

このため、比例制御やオートミキシングなどを用いない
でオン・オフ制御のみで温度制御を行う節易な給湯器を
用いた風呂釜が実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このような風呂釜では、給湯器のバーナの能力を一定に
し、それを単にオン・オフ制？：ＦＩＩ　しているため
、第１０図および第１１図に示すように、給湯器に対す
る大水温、給湯器から浴槽に供給される水の流量、初期
条件ならびに器具の固体差などによって、設定（目標）
温度と、浴槽内における実際の注湯温度との間に無視で
きない大きな誤差が生じる。第１０図において、流量を
一定にして大水温が異なる場合の注湯制御温度と注湯温
度の関係を示しており、入水温は直線ｒ、ｓ、ｔ、ｕの
順で高くなっている。また、第１１図において、入水温
を一定にして流量が異なる場合の注湯制御温度に対する
注湯温度を示しており、直線Ｖ、Ｗ、Ｘの順で流量が大
きくなっている。このような関係から注湯制御温度と、
実際の注湯温度との間に誤差があるため、入浴者がその
都度、温度を加減する必要があった。

そこで、この発明は、このような而易な加熱手段を持つ
風呂釜において、適正な温度制御を実現した注湯温度制
御方法の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の注湯温度制御方法は、第１図に示すように、
供給される水２Ａを貯留させる貯留手段４と、貯留手段
４に供給される水２の温度を検出する第１の温度検出手
段６と、貯留手段４の水２Ａを間欠的に加熱する加熱手
段８と、貯留手段４内の水２Ａの温度を測定する第２の
温度検出手段１０と、貯留手段４側から温水２Ｂが供給
される浴槽１２と、貯留手段４から浴槽１２内に供給さ
れる温水２Ｂの流量を検出する流量検出手段１４と、浴
槽１２内の温水２Ｂの温度を検出する第３の温度検出手
段１６とを備え、貯留手段４に対する入水温度、浴槽１
２に供給される温水２Ｂの流量および貯留手段４の残留
水の温度を検出して注湯制御温度を求めて制御手段１８
によって加熱手段８を制御する注湯温度制御方法におい
て、供給される水の温度、浴槽１２に供給される水の流
量および貯留手段４の残留水の温度によって求められる
注湯制御温度に対する注湯温度を注湯制御設定値として
用いて注湯温度を制御するとともに、その注湯制御設定
値と実際に得られた注湯温度との誤差データを記憶手段
２０に蓄積し、その誤差データによって次の注湯制御設
定値を補正することを内容とする。

〔作　　　用〕

このように構成すると、第１図に示すように、貯留手段
４に対する入水温度、浴槽１２に供給される水の流量お
よび貯留手段４の残留水の温度を検出して注湯側１ｆｆ
ｌｌ温度を求めて加熱手段８を制御する注湯温度制御方
法において、貯留手段４に供給される水の温度をパラメ
ータにした場合の注湯制御温度に対する注湯温度を注湯
制御設定値とし、この注湯制御設定値と実際に得られた
注湯温度との誤差を求め、その誤差データを記憶手段２
０に蓄積してそれを補正して参照し、加熱手段８の履歴
を取り込んで温度制御を行うので、適正な注湯温度を得
ることができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第２図は、この発明の注湯温度制御方法の実施例を示す
。

第２図に示すように、水道などから供給された水２Ａは
、その温度を検出する温度検出手段６として設置された
サーミスタなどからなる電気的に入水温度を検出する温
度検出器６０によって温度が電気的に検出され、’ｒｗ
＋は制御部１８０に加えられる入水温度検出信号を表わ
す。水２Ａは、貯留手段４として設置されたボイラのタ
ンク４０に溜められて、加熱手段８として設置されたバ
ーナ８０によって加熱される。このバーナ８０は、灯油
、燃焼用ガスなどの燃料８２を加熱源とし、ポンプ・電
磁弁８４は、その開閉によって燃料８２の供給・遮断を
行うものであり、［）ｒ＋は制御部１８０から加えられ
る開閉駆動信号を表わす。

タンク４０内の残留水の温度や加熱時の水２Ａの温度は
、タンク４０内に温度検出手段１０として設置されたサ
ーミスタなどからなる電気的に水の温度を検出する温度
検出器１００によって検出され、Ｔｗ２は制御部１８０
に加えられるタンク内温度検出信号を表わす。

タンク４０内で得られる温水２Ｂは、給湯を制御する給
湯制御手段として設置された電磁弁１１０を通過して浴
槽１２に供給されるが、Ｄｒ２は、制御部１８０から加
えられる開閉駆動信号を表わす。

電磁弁１１０を通過した温水２Ｂは、その流量を検出す
る流量検出手段１４として設置された電気的に流量を検
出する流量計１４０によって流量が検出され、Ｄ、は制
御部１８０に加えられる水流量検出信号を表わす。

この流量計１４０を通過した温水２Ｂは、浴槽１２に供
給されて溜められ、浴槽１２内の温水２Ｂは、攪拌装置
１２０によって攪拌されて浴槽１２内の残留水との混合
が図られる＊Ｄ、、２は、攪拌装置１２０に対して制御
部１８０から加えられる駆動信号を表わす。そして、浴
槽１２内の温水２Ｂの温度は、温度検出手段１６として
設置されたサーミスタなどからなる電気的に温度を検出
する温度検出器１６０によって検出され、Ｔい３は制御
部１８０に対して加えられる温度検出信号を表わす。

そして、制御部１８０は、浴室側に設置された遠隔制御
器１９５を通じて設定された温度および流量に基づいて
最適な温度制御を行うものであり、第３図に示すように
、マイクロコンピュータなどの演算制御装置によって構
成されて器具本体側に設置される。すなわち、制御部１
８０において、温度検出信号Ｔ。１、Ｔ８□、ＴＷ：＋
とともに、遠隔制御器１９５によって設定された設定流
量を表わす流量信号り、％。および設定温度を表わす温
度信号Ｔ’ｔｉｏは、マルチプレクサ１８１を介して時
分割によってアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）１
８２に加えられて、ディジタル信号に変換された後、中
央演算処理部（ＣＰＵ）１８３に取り込まれる。また、
流量検出信号り、はディジタル信号であるので、入力部
１８４に加えられて、ＣＰＵ１８３に取り込まれる。

ＣＰＵ１８３は、書込み専用の記憶素子（ＲＯＭ）２０
０に書き込まれた加熱、供給などの制御プログラムに従
って演算処理を行う。また、取り込んだ各種データおよ
び演算処理上のデータは、書込み、読出し自由な記憶素
子（ＲＡＭ）２０２に書き込まれる。

そして、ＣＰＵ１８３の演算結果としての駆動制御出力
は、出力部１８７から出力されて制御対象を駆動する駆
動手段としての駆動部１８８に加えられる。

駆動部１８８の出力は、駆動制御信号としてリレー１９
Ａ、１９Ｂ、１９Ｃに加えられる。この場合、制御部１
８０、駆動部１８８およびリレー１９Ａ、１９Ｂ、１９
Ｃには、交流電源２２によって駆動される電源装置１８
９から必要な電力が供給されるとともに、電磁弁８４．
１１０および攪拌装置１２０にはリレー１９Ａ、１９Ｂ
、１９Ｃを介して個別に交流電源２２が供給されている
。

このような風呂釜において、第４図ないし第７図を参照
して注湯温度制御を説明する。

温度制御を行うために、器具の特性や履歴について、第
４図に示すように、流量を一定にして大水温をパラメー
タにした場合の注湯制御温度に対する実際の注湯温度の
誤差データ、第５図に示すように、大水温を一定にして
流量をパラメータにした場合の注湯制御温度に対する注
湯温度の誤差データ、第６図に示すように、タンク４０
の容量を一定にしてタンク４０内の残留水の温度をパラ
メータにした場合の注湯制御温度に対する注湯温度の誤
差データのそれぞれをＲＯＭ２００に学習値（補正デー
タ）として蓄積する。

そして、第７図に示すフローチャートにおいて、注湯時
、制御部１８．０では、ステップＳ１で遠隔制御器１９
５に設定された注湯量（流量）を取り込み、次にステッ
プＳ２で遠隔制御器１９５に設定された沸上げ温度を取
り込む。これらの入力データから定まる注湯制御温度に
対して、ステップＳ３ではＲＯＭ２００内のデータを参
照して学習値の補正を行う。

ステップＳ４では初朋貯湯温を取り込み、ステップＳ、
で湯温による加減算処理を行い、次にニステップＳ６で
流量測定データを取り込み、ステップＳ、においで流量
による加減算の処理を行う。

次に、ステップＳ８では入水温の測定データを取り込み
、ステップＳ９で演算処理された沸上げ設定温と入水温
とからボイラ制御層を決定し、ステップＳ、。において
決定されたボイラ制御層でボイラのバーナ８０を制御す
る。

次に、ステップＳ、で注湯量の判定が完了したか否かを
判定し、完了してない場合（Ｎｏ）には、ステップＳ６
に戻り、また、完了している場合（ＹＥＳ）にはステッ
プＳ＋Ｚに移行して注湯を停止し、注湯された湯温ＴＥ
を測定する。

そして、ステップＳ＋２では、沸上げ設定温Ｔ。

と湯温Ｔ、との差を演算し、ステップＳＩ４で演算値（
Ｔｗ　　Ｔｔ）により、学習値を決定する。

すなわち、ステップｓｒｓでＴｗ　　Ｔｉ１１℃である
と判断された場合（ＹＥＳ）には、ステップＳＩ６で（
’ｒ、Ａ−’ｒｔ　）　−（−１，５°Ｃ）によって高
温の場合の補正として補正値を演算し、また、ステップ
ｓｒｓでＴｗ　　置Ｌ°Ｃではないと判断された場合（
ＮＯ）には、ステップＳＩ７に移行する。

そして、ステップ＄１７で−２，５≦Ｔ、、４−ＴＥ≦
１°Ｃであるか否かを判定し、−２，５≦Ｔい−Ｔ。

≦１℃である場合（ＹＥＳ）には、ステップｓｒｓで適
正制御として補正値φを求める。また、−２，５≦Ｔｗ
　　ＴＥ　５１°Ｃでない場合（ＮＯ）には、ステップ
Ｓ＋ｑにおいて、−２，５＞’ｌ’、１−Ｔ！であるか
否かを判定し、−２，５＞Ｔ、−”ｒｔである場合（Ｙ
ＥＳ）には、ステップＳ、。において、低温の場合の補
正として（Ｔｗ　””−ＴＥ　）−（−１，５℃）の補
正値を演算する。

ステップＳ１いステップ５ｌｌｌまたはステップＳ２゜
で求められた補正値は、ステップＳ２□で掻性の変換を
行った後、ステップＳ２□に移行するとともに、ステッ
プＳＩ９で−２，５＞”［’、　　ＴＥでない場合（Ｎ
Ｏ）にもステップＳ２□に移行して、新学習値Ｔ、を得
て補正を行い、適正な注湯温度を得る。

第８図のＡは、貯湯ｉ１５１の場合のボイラの初期条件
として温度条件に対する偏差（影響量）を表わし、第８
図のＢは流量＜１／分）による影響量を表わす。

なお、この発明の注湯温度制御方法は、第９図に示すよ
うに、追焚回路２１０を持ったものに適用することもで
き、２１１はホッパ、２１２はポンプ、２１３は循環口
、２１４は温度検出器、２１５は三方弁を表わす。そし
て、ＴＷ４は温度検出信号、ＤｒＳはポンプ２１２に対
する駆動信号、Ｄｒ＆は三方弁２１５の切換信号を表わ
す。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、簡易な加熱手
段を用いた場合に、注湯制御温度と実際に得られた注湯
温度との誤差を常に参酌するので、加熱手段の履歴や変
動する温度条件に対応して注湯温度を適正に制御するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の注湯温度制御方法を示すブロック図
、第２図はこの発明の注湯温度制御方法の実施例を示す
ブロック図、第３図は第２図に示した注湯温度制御方法
を行う制御部の構成を示すブロック図、第４図ないし第
６図は注湯制御温度に対する実際の注湯温度を示す図、
第７図はこの発明の注湯温度制御方法の実施例を示すフ
ローチャート、第８図はこの発明の注湯温度制御方法に
おける初期条件を示す図、第９図はこの発明の注湯温度
制御方法の他の実施例を示すブロック図、第１０図およ
び第１１図は簡易な加熱手段を用いた場合の注湯制御温
度に対する実際の注湯温度を示す図である。 ２人・・・水、２Ｂ・・・温水、４・・・貯留手段、６
・・・第１の温度検出手段、８・・・加熱手段、１０・
・・第２の温度検出手段、１２・・・浴槽、１４・・・
流量検出手段、１６・・・第３の温度検出手段、１８・
・・制御手段、２０・・・記憶手段。 注湯温度 第４図 注＠温度 第５図 注湯温度 第６図 第８図 ζ三＝三イ＆Ｉｎ、度 第１０図 注湯温度 第１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 供給される水を貯留させる貯留手段と、 貯留手段に供給される水の温度を検出する第１の温度検
   出手段と、 貯留手段の水を間欠的に加熱する加熱手段と、貯留手段
   内の水の温度を測定する第２の温度検出手段と、 貯留手段側から加熱した水が供給される浴槽と、貯留手
   段から浴槽内に供給される水の流量を検出する流量検出
   手段と、 浴槽内の水の温度を検出する第３の温度検出手段とを備
   え、 貯留手段に対する入水温度、浴槽に供給される水の流量
   および貯留手段の残留水の温度を検出して注湯制御温度
   を求めて加熱手段を制御する注湯温度制御方法において
   、 供給される水の温度、浴槽に供給される水の流量および
   貯留手段の残留水の温度によって求められる注湯制御温
   度に対する注湯温度を注湯制御設定値として用いて注湯
   温度を制御するとともに、その注湯制御設定値と実際に
   得られた注湯温度との誤差データを記憶手段に蓄積し、
   その誤差データによって次の注湯制御設定値を補正する
   ことを特徴とする注湯温度制御方法。