JPH04190041A

JPH04190041A - 浴槽給湯装置

Info

Publication number: JPH04190041A
Application number: JP2323681A
Authority: JP
Inventors: Shigehiro Kita; 喜多　成弘
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-11-26
Filing date: 1990-11-26
Publication date: 1992-07-08

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、張水後の浴槽の水温と水位を昇降自在に調節
可能な家庭用の浴槽給湯装置に関するものである。

従来の技術最近、この種の浴槽装置は自動化が進み、風呂リモコン
等の操作部で浴槽の水温や張水量（または水位）を設定
すると、浴槽に所望の水温と水位の張水が自動的に行わ
れる。また、湯が減ると元の水位まで自動的に足し湯し
て浴槽を常に設定水位に張水し、放熱により湯が冷却す
ると設定温度まで追焚加熱し、入浴時には浴槽の水温と
水位が自動的に管理され、使い勝手の優れたものとなつ
てきた。

発明が解決しようとする課題しかし、上記の機能では現在の水位より湯を増量する足
し湯は自動化されているが、幼児を安全に入浴させるた
め等に湯を減量して浴槽の水位を自動的に下げることは
できなかった。また、熱湯好きの入浴者に続いてぬる目
の入浴を所望し、設定水温を下げても湯の温度を下げる
こともできなかった。つまり、従来の浴槽給湯装置は、
現在の湯量や湯温を自動的に下げる機能に欠けるという
問題点があった。

そして、この機能を手動で行うには浴槽から湯を汲み出
して捨てたり、水栓から水を足して風呂蓋等で撹拌する
労力が要求され、子供や体力の弱った老人、身体の不自
由な者には苦痛さえ伴う煩わしいものであった。

そこで、上記課題を解決するために、本発明の浴槽給湯
装置は、張水後の浴槽の水温と水位を再設定により自動
的に下げることを目的とする。

課題を解決するための手段そして、上記目的を達成するために、本発明の第１の手
段は、排水手段を有する浴槽と、この浴槽に接続して浴
槽水を機械的に循環し、湯を供給する温水路、浴槽水を
冷却降温する冷水を供給する冷水路、浴槽の湯温および
湯量を調節するために浴槽水の一部を排水する排水路を
有した浴槽水の循環路と、前記浴槽の水温と水位を設定
する水温および水位設定部と、この水温および水位設定
部の各設定値に基づき、浴槽水の加熱量、冷却量、排水
量を演算する演算部と、この演算部の演算信号を受けて
前記温水路と冷水路の各供給量、排水路の排水量を制御
する駆動部を備えたものである。

また、本発明の第２の手段は、循環路には冷水路、排水
路、循環する浴槽水を加熱昇温する循環加熱器を設け、
演算部の演算信号を受けて前記循環加熱器の加熱量、冷
水路の供給量、排水路の排水量を制御する駆動部を備え
たものである。

さらに、本発明の第３の手段は、循環路には循環する浴
槽水を加熱昇温する循環加熱器を付加し、演算部の演算
信号を受けて前記循環加熱器の加熱量、温水路と冷水路
の各供給量、排水路の排水量を制御する駆動部を備えた
ものである。

作用上記第１の手段により本発明は、水温および水位設定部
を再設定すると、演算部がこの再設定の信号に基づいて
浴槽水の加熱量、冷却量、排水量を演算し、この演算の
信号を受けた駆動部が温水路と冷水路の各供給量、排水
路の排水量を制御し、浴槽水を加熱、冷却、排水し、浴
槽の水温と水位を昇降自在に調節することができる。

また、上記第２の手段により本発明は、水温および水位
設定部を再設定すると、演算部がこの再設定の信号に基
づいて浴槽水の加熱量、冷却量、排水量を演算し、この
演算の信号を受けた駆動部が循環加熱器の加熱量、冷水
路の供給量、排水路の排水量を制御し、浴槽水を加熱、
冷却、排水し、浴槽の水温と水位を昇降自在に調節する
ことができる。

さらに、上記第３の手段により本発明は、水温および水
位設定部を再設定すると、演算部がこの再設定の信号に
基づいて浴槽水の加熱量、冷却量、排水量を演算し、こ
の演算の信号を受けた駆動部が循環加熱器の加熱量、温
水路と冷水路の各供給量、排水路の排水量を制御し、浴
槽水を加熱、冷却、排水し、浴槽の水温と水位を昇降自
在に調節することができる。

実施例以下、本発明の浴槽給湯装置の実施例を、図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明の第一の実施例を示し、浴槽１は使用済
みの汚れた湯を排水する排水栓１ａを有し、またポンプ
２により機械的に浴槽水を循環する循環路３に接続され
る。この循環路３は、浴槽水を加熱昇温する循環加熱Ｈ
５を有する。循環加熱器４は浴槽１の入浴可能な最低水
位より低い位置に設け、浴槽ｌの水位を検出する水位セ
ンサ６を水密に備える。。水位センサ６が水位を検出す
ると浴槽水は循環可能となり、循環加熱器５の空焚きも
防止できる。循環路３にはポンプ２で循環される浴槽水
の温度と流量を検出し、浴槽１内の湯の温度と排水量を
測定する湯温センサ７を備えている。循環路３には開放
型の給水タンク８を備えた給水路９を合流し、かつ浴槽
水の一部を排水する排水路１０を分岐されている。排水
路１０には浴槽水の排水量を制御する排水弁１１を介設
する。給水タンク８は上部非貯水部に冷水路１２を接続
され、水道水、井戸水等の浴槽１の湯より温度の低い冷
水が供給される。この冷水路１２には冷水供給量を制御
する冷水弁１３と、冷水の流量と温度を検出する水量セ
ンサ１４を備えている。

また、本装置を操作する風呂リモコン１５が浴室に設置
され、浴槽１の水位と水温を設定する水位設定部１６、
水温設定部１７および運転スイッチ１８を各々備えてい
る。この風呂リモコン１５やポンプ２等は、図の破線で
示すように制御器１９に電気的に接続され、矢印の方向
に信号を送ったり駆動用の電力を供給されたりする。制
御器１９は前記水位設定部１６、水温設定部１７、水位
センサ６、湯温センサ７の各信号を受け、循環加熱器５
のバーナ４による加熱量、冷水路１２より供給される冷
水量、排水路１０による浴槽水の排水量を各々演夏する
演算部２０と、この演ｉ部２０の演夏信号を受ける駆動
部２１を有する。駆動部２１は前記演夏信号と水位セン
サ６、湯温センサ７、水量センサ１４の信号を受け、バ
ーナ４、排水弁１１および冷水弁１３を制御する。

そして、この装置は、風呂リモコン１５、浴槽１１−点
鎖線で囲んだ熱源器Ｚ、浴槽１と熱源器Ｚを接続する循
環路３の一部である循環管３ａの要素で構成されている
。

以上の構成に基づき、まず浴槽１に張水する動作を説明
する。風呂リモコン１５の水位設定部１６と水温設定部
１７を所望の設定値に設定して運転スイッチ１８をオン
すると、この信号が演算部２０に入力され駆動部２１が
冷水弁１３を開き、冷水路１２より供給される冷水が給
水タンク８を介して給水路９と循環路３より浴槽１に張
水される。そして、水位センサ６が水位設定部１６の下
限水位（入浴可能な最低水位）を検出すると、ポンプ２
の運転とバーナ４による加熱を始め、浴槽１の張水を継
続しながら同時に加熱昇温か行われる。その後、水位セ
ンサ６が設定水位を検出すると冷水弁１３が閉して給水
が停止し、湯温センサ７が設定水温になるとバーナ４の
加熱とポンプ２の運転が停止される。

こうして浴槽１は、水位および水温設定部１６．１７で
設定された水位と水温に自動的に張水される。

その後の入浴時間帯の間に自然放熱や入浴等により浴槽
１の湯が冷めると、湯温センサ７が検出した信号を受け
た制御器１９がポンプ２を運転し、バーナ４を燃焼させ
る。そして、湯温センサ７が設定水温を検出すると両者
の運転を止め、浴槽１は常時設定水温に自動的に維持さ
れる。また、浴槽１の湯が汲み出されたりして湯量が減
少すると、水位センサ６が水位の低下を検出し、冷水弁
１３より設定水位まで補給水を供給する。そして、給水
により湯が冷めると、前述したように設定水温まで加熱
昇温される。こうして、浴槽１は入浴時間帯中は常に設
定水温と設定水位に自動的に維持される。

次に、入浴時間帯中に水温と水位を再設定操作したとき
の動作について説明する。

このとき、演算部２０の演夏動作が入るので、まずその
動作について説明する。演算部２０は、浴槽１の湯が保
有する熱エネルギー量と湯量の関係により、次に示す２
つの演算式（１）、（２）を持っている。

ＶａＸＴａ＋　（（ＲＸ　ｔ　＋Ｎ）　−ＷＸＴａ）　
＝ＶｂＸＴｂ・・・・・・（１）Ｖａ＋　（Ｒ−Ｗ）　＝Ｖｂ　　　　−＝（２）ここで
、Ｖａ、Ｖｂ；浴槽１の現在と設定目標の各湯量（１）
　、Ｔａ、　Ｔｂ；浴槽１の現在と設定目標の各湯温（
”Ｃ）、Ｒ；冷水供給量（４１り、Ｗ；排水路１０から
の排水量（Ｉ！、）、Ｎ；循環加熱器５による加熱量（
ｋｃａｌ）　、ｔ　ｉ冷水温度（℃）。

ただし、この２つの式には求めるべき未知数Ｒ１Ｎ、Ｗ
の３箇が含まれ、このままでは解が求まらない、このた
め、各再設定の条件により、例えば、浴槽１の設定目標
とする湯温Ｔｂ（’Ｃ）を下げるときには、加熱を要し
ないので加熱量Ｎ　（ｋｃａｌ）はＯとする等の付帯条
件を与える。

また、演算部２０は、浴槽ｌの水位と湯量の関係データ
を有し、水位センサ６の検出信号を湯量に、水位設定部
１６の設定目標とする湯量ｖｂ　Ｂ）を水位に各々変換
することができる。

そこで、ケース（］）として湯温を下げて湯量も減らし
たいときは、入浴者は水位および水温設定部１６、１７
を各々所望の目盛まで下げる再設定操作をする。この操
作信号を受けた演算部２０には、設定目標の湯量Ｖｂ　
（ｆ）と湯温Ｔｂ（’Ｃ）、水位センサ６の検出信号よ
り現在の湯量Ｖａ　（１）、湯温センサ７の検出信号よ
り現在の湯温Ｔａ（”（）の各信号が入力される。そし
て、前述したように、湯温Ｔｂ（”Ｃ）を下げるので加
熱量Ｎ−０の付帯条件も演算式（１）に代入されて演算
が行われ、この演算結果に基づいた演算部２０の指示を
受けた駆動部２１が出力する信号により、冷水弁１３が
ら冷水が供給される。そこで、水量センサ１４が冷水温
度ｔ（°Ｃ）を検出した信号により演算式（１）、（２
）がら、冷水供給量Ｒ（りと排水量ｗ　Ｂ）が求められ
る。解が求まると、演算部２０はこの解の信号を駆動部
２１に入力し、駆動部２１はポンプ２を運転し、解の所
要量とする冷水供給量Ｒ（２）と排水量Ｗ（２）を、水
量センサ１４と湯温センサ７が検出する単位時間毎の流
量より積算する。そして、両者Ｒ（ｆ）、Ｗ（ｆ）が所
要量に達すると、ポンプ２の運転を停め、冷水弁１４と
排水弁１１が閉しられ、浴Ｎ１は自動的に水位および水
温設定部１６．１７の再設定目標を達成する。

また、ケース（２）として前記状態から熱湯好きの老人
が湯温は上げるが、湯量をさらに減らしたいときの動作
を説明する。このときは、冷水の供給が不要だから、水
位および水温の再設定信号を受けた演算部２０は、冷水
供給量Ｒ＝０の付帯条件より加熱量Ｎ　（ｋｃａｌ）と
排水量ｗ（Ｉりを演算式（１）、（２）より求める。そ
して、ポンプ２を運転して循環加熱器５で浴槽１の湯を
加熱昇温し、排水弁１１を開いて浴槽１の湯を排出する
６両動作が所要量終了するとポンプ２を停めて加熱と排
水を終わり、浴槽１は各設定目標に自動的に到達する。

前記両ケースともに排水弁１１の排水動作は、冷水の供
給と加熱の各エネルギーを浪費しないため、これ等の動
作より先行して行われる。

なお、前記両ケースはいずれも水位と水温を両者同時に
再設定した例を示したが、各々単独に再設定することは
勿論可能である。そして、他の再設定操作時も上記演算
式（１）、（２）に基づき動作される。

入浴が終了すると運転スイッチ１８をオフ操作し、浴槽
１の排水栓１ａが抜かれて浴槽Ｉと循環路３の湯が排出
される。このとき、排水弁１１は開かず、入浴動作によ
り渦中に含まれる異物が排水弁１１を通過させず、排水
弁１１が前記異物の付着で閉止機能劣化するのを防いで
いる。

次に、入浴時間帯後に運転スイッチ１８をオフ操作する
が湯を捨てず、その後ケース（３）として翌日に再使用
するときの動作について説明する。従来からこの使用方
法は、慣習的に節水や残り湯の有する熱エネルギーの有
効利用を目的としてきた。

そして、この装置でも運転スイッチ１８をオン操作する
と、水位および水温設定部１６．１７の前日からの設定
値、または再設定操作の設定目標に向け、冷水弁】３に
よる給水、排水弁１１による排水、循環加熱器５による
加熱が行われる。こうして、浴槽１は自動的に各設定目
標に到達され、前記慣習的な節水等を図ることができる
。

このように、本実施例では、浴槽ｌに張られた湯の温度
と湯量の如何にかかわらず、水位および水温設定部１６
．１７の再設定操作をすると、浴槽１の水位と水温を昇
降自在かつ自動的に調節ができ、使用性の優れたもので
ある。また、熱源器Ｚを循環管３ａにより浴槽１に接続
すると水回路が構成され、設置施行時の省工事化による
施行費用の削減、工期の短縮化等が図れ、家庭用に適し
たものとなる。

第２図は本発明の第２の実施例を示し、前実施例とは異
なり、循環Ｎｌ２２には循環加熱器を介設せず、その部
分には浴槽１の水位を検出する水位センサ２３を設けで
ある。そして、循環加熱器に代わり浴槽１を加熱昇温す
るために、給水タンク８に図示しない給湯器等から入手
する湯を供給する給湯路２４を接続しである。給湯路２
４は給湯量を制御する温水弁２５、給湯の温度と単位時
間当たりの流量を検出する湯量センサ２６を備えている
。また、制御器２７は、湯量センサ２６の検出信号等を
受ける演算部２８、この演１部２８の指示により温水弁
２５等を制御する駆動部２９より構成されている。

そして、この装置は、風呂リモコン１５、浴槽１、−点
鎖線で囲まれた熱源器Ｙ、この熱源器Ｙと浴槽１を接続
し、循環路２２の一部である循環管３ａより構成されて
いる。この熱源器Ｙは、従来より供給されている所謂高
温差し湯タイプの給湯器に類領するが、循環路２２に浴
槽水を冷却降温するための冷水路１２と、浴槽水の一部
を排水する排水路１０が付加されている。

以上の構成に基づき、次にその動作を説明する。

浴槽１に設定水温で設定水位の湯を張るのは、従来の高
温差し湯タイプの給湯器と同じでありここでは説明は省
き、その後に湯量と湯温を変更したいときの動作につい
て述べることにする。演算部２８は、前実施例の演算部
２０の動作を有し、演算式（１）の加熱量Ｎ　（ｋｃａ
ｌ）は給湯路２４より供給されることになる。そして、
この加熱量Ｎ　（ｋｃａｌ）は、湯量センサ２６の検出
する流量を積算した給湯量Ｖ（Ｅ）、給湯の温度ｋ（”
Ｃ）を積とし、Ｎ＝ｖＸｋで示される演算式（３）によ
り求められる。

そこで、ケース（４）として入浴時間帯中に前記ケース
（１）と同様に、湯温を下げて湯量も減らしたいときに
同じ操作をすると、加熱量Ｎ−０の付帯条件により演算
部２８、駆動部２９は、前記演算部２０、駆動部２１と
全く同一の動作をする。そして、浴槽ｌが再設定目標に
到達後に湯が冷めたときは、演算部２８が所要とする加
熱量Ｎ　（ｋｃａｌ）と排水量Ｗ（Ｉｌ）を演算式（１
）、（２）、（３）より求め、この信号を受けた駆動部
２９がポンプ２を運転し、温水弁２５を開いて浴槽１に
給湯する。演算部２８が湯量センサ２６の検出信号を受
けて演算式（３）に示す加熱量Ｎ（ｋｃａｌ）が積算さ
れると、ポンプ２の運転を停めて温水弁２５が閉じられ
る。一方、この給湯動作の前に排水弁１１の開閉を制御
し、所要とする浴槽１の湯が排水量Ｗ　（ｊりだけ排水
されている。こうして、浴槽１は湯温が冷めても常に自
動的に加熱され、設定水位で設定水温に維持される。

次に、ケース（５）として前記ケース（３）と同様に前
日の残り湯に足し湯（差し湯）して、前日からの設定値
または再設定目標にする動作を説明する。

従来、この種の高温差し湯タイプの給湯器では、この使
用例は自動化されていなかった。つまり、この使用例は
設定水位で外気温度近くまで大幅に降下した湯に、８０
〜９０°Ｃの高温水を大量に差し湯しないと設定水温に
回復が不能で、浴槽ｌの湯は設定水位に収まらなくなる
。そこで、まず手動により、例えば差し湯する前に風呂
桶で湯を捨てる必要があったが、どの程度捨てればよい
のかを判断しなければならず、この判断が容易ではなく
使い勝手の悪いものであった。

しかし、この装置では、演算部２８が湯温センサ７、水
位センサ２３の検出データと、水位および水温設定部１
６．１７の設定目標の信号を受け、演算式（１）、（２
）、（３）より所要とする加熱量Ｎ　（ｋｃａｌ）　、
冷水供給量ＲＣＩ）、排水量ｗＢ）を求める。そして、
この信号を受けた駆動部２９が温水弁２５等を制御し、
浴槽ｌを設定目標に自動的に沸き上げることができる。

こうして、第２の実施例では、前日の残り湯に設定水位
まで冷水を足し、設定水温まで加熱し、残り湯を捨てず
に自動的に沸き上げることができ、節水が図られると共
に使い勝手の良いものとなる。

なお、冷水路１２で供給する冷水の温度は、例えば冷水
器等で加工して可能な限り低水温とすると、浴槽水を冷
却するために排水路１０から捨てる湯量が減少して経済
的効果が得られる。

第３図は本発明の第３の実施例を示し、前記第１および
第２の実施例が複合されたものであり、既に市場に提供
されている所謂風呂釜付給湯器等を改良したものである
。つまり、従来のものと比べ、循環路３に浴槽水を冷却
降温するための冷水路１２と、浴槽水の一部を排水する
ための排水路ｌＯが付加されている。そして、制御器３
０は前記演算式（１）、（２）、（３）を有する演算部
３１、この演算部３１の信号を受けて冷水弁１３等を制
御する駆動部３２を有する。演算部３１は、浴槽水の加
熱昇温を給湯路２４による給湯と、循環加熱器５による
循環水の加熱の２つを使い分け、各加熱の条件に応して
運転の経済性、運転時間の短縮化（運転速度）等の有利
な加熱手段を選ぶ、また、この装置は、風呂リモコン３
３、浴槽１、−点鎖線で囲まれた熱源器Ｘ１この熱源器
Ｘと浴槽１を接続し、循環路３の一部である循環管３ａ
より構成されている。他の符号に相当する部分は前実施
例と同じである。

以上の構成に基づき、まず浴槽１に張水する動酢を説明
する。水位および水温設定部１６．１７を設定して運転
スイッチ１８を操作すると、演算部３１が運転速度の早
い給湯路２４による給湯を選ぶ。これは、循環加熱器５
による場合は、加熱時間に加えて冷水路１２から張水す
る時間を要し、設定目標に到達する時間が長くなるのを
避けるためである。

ただし、この例では循環加熱器５の単位時間当たりの出
力は、給湯路２４のそれと比べ同等以下としている。

また、入浴時間帯中に湯が冷めた時は、経済性を優先し
て循環加熱器５による加熱が行われ、浴槽水を捨てずに
設定水温に沸き上げられる。前日の残り湯に足し湯して
沸き上げるときは、浴槽１の湯量が多ければ節水のため
循環加熱器５により加熱し、湯量が少ないと給湯路２４
から高温水を給湯して運転速度を優先する。

このように、第３の実施例によると、運転の経済性や加
熱速度を良好に維持しながら、浴槽１を設定目標に沸き
上げることができる。なお、演算部３１０判定機能を更
に高め、最良の経済性と最良の加熱速度（互いに加熱速
度と経済性を若干犠牲にして）を求めることもできる。

なお、浴槽１への張水速度を早めるため、温水路２４よ
り供給される湯を循環加熱器５で再加熱して浴槽１に供
給することもできる。

発明の効果以上の説明から明らかなように、本発明の第１の請求項
では、浴槽の水位と水温を再設定操作により昇降自在に
自動的に調節することができ、使用性の優れたものであ
る。また本発明の第２の請求項では、浴槽の残り湯を捨
てずに設定目標に沸き上げることができ、運転の経済性
が優れたちのである。さらに本発明の第３の請求項では
、運転の経済性と加熱速度を良好に維持しながら、浴槽
を設定目標に沸き上げることができる。さらにまた、本
発明は熱源器を循環管により浴槽に接続すると水回路が
簡便に構成され、設置施行時の省工事化による施行費用
の削減、工期の短縮化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浴槽給湯装置の第１の実施例を示
す構成図、第２図は本発明の第２の実施例を示す構成図
、第３図は本発明の第３の実施例を示す構成図である。１・・・・・・浴槽、３．２２・・・・・・循環路、５
・・・・・・循環加熱器、１０・・・・・・排水路、１
２・・・・・・冷水路、１６・・・・・・水位設定部、
１７・・・・・・水温設定部、２０．２８．３１町−演
算部、２１．２９．３２・・・・・・駆動部、２４・・
・・・・温水路。代理人の氏名　弁理士　小鍜治　明　はが２名た一円に

Claims

【特許請求の範囲】

（１）排水手段を有する浴槽と、この浴槽に接続して浴
槽水を機械的に循環し、湯を供給する温水路、浴槽水を
冷却降温する冷水を供給する冷水路、浴槽の湯温および
湯量を調節するために浴槽水の一部を排水する排水路を
有した浴槽水の循環路と、浴槽の水位と水温を設定する
水位および水温設定部と、運転を指示する運転スイッチ
と、この運転スイッチ、前記水位および水温設定部の信
号を受け、浴槽水の加熱量、冷却量、排水量を演算する
演算部と、この演算部の演算信号を受けて前記温水路と
冷水路の各供給量、排水路の排水量を制御する駆動部を
備えた浴槽給湯装置。
（２）循環路には冷水路、排水路、循環する浴槽水を加
熱昇温する循環加熱器を設け、演算部の演算信号を受け
て前記循環加熱器の加熱量、冷水路の供給量、排水路の
排水量を制御する駆動部を備えた請求項（１）記載の浴
槽給湯装置。
（３）循環路には循環する浴槽水を加熱昇温する循環加
熱器を付加し、演算部の演算信号を受けて前記循環加熱
器の加熱量、温水路と冷水路の各供給量、排水路の排水
量を制御する駆動部を備えた請求項（１）記載の浴槽給
湯装置。