JPH0660764B2 - 風呂の自動補水追焚き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、浴槽の水位が低い場合に、給湯器からの温水
を自動的に補水し、また浴槽の温度が低い場合に、所定
の温度まで自動的に追焚きを行う風呂の自動補水追焚き
装置に関する。

＜従来の技術＞ 本願出願人は、先に特開平１−10056号公報にて、風呂
給湯機能付給湯装置を提供した。この従来装置は、浴槽
に給湯器からの湯を供給する場合、設定浴槽温度よりも
少し低い温度に給湯器の温調をセットするように構成さ
れていた。これは、落込み初期にセミ貯湯槽の高温水が
流入したり、温度制御のバラツキ等により、実際に浴槽
へ供給される温水が設定浴槽温度を越えてしまうといっ
た不都合を解消しようとしたためであった。また一方、
従来における風呂の追焚きにおいては、循環ポンプによ
って浴槽水を熱交換部に循環しながら、追焚きバーナに
より加熱する場合、前記循環ポンプによる追焚きのため
の循環流量は、設定浴槽温度と実際の浴槽温度との差の
程度に関わらず、一定であった。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが上記従来の装置では、給湯器による設定温度を
常に設定浴槽温度より低くすることから、逆に、実際に
供給される温水が設定浴槽温度よりかなり低い温度とな
ってしまうことがあった。例えば給湯器の貯湯槽内に低
温水が残っている場合や、浴槽への補水中に台所等で同
時給湯したり或いは温水シャワーを使用する場合であ
る。このような場合、設定浴槽温度よりかなり低い温水
の浴槽への流入は、入浴者に不快感を与える問題があっ
た。また低温水による補水は、その後の追焚きに時間を
要する問題があった。

また従来の装置では、追焚きの際の循環流量が設定浴槽
温度と実際の浴槽温度との差の程度に関わらず一定であ
るため、実際の浴槽温度が設定浴槽温度より充分に低い
場合には、熱交換効率が低いことから追焚きによる加温
速度が遅く、沸きが遅い問題があり、また実際の浴槽温
度が設定浴槽温度に近い場合には、加熱程度が大きく、
マイルドな加温ができない問題があった。

そこで本発明は上記従来装置の欠点を解消し、補水を行
う場合に、補水によって浴槽温度が設定浴槽温度からズ
レてしまうといったことがなく、また補水に時間がかか
るといったことが生じることのない、また特に、追焚き
運転の際に、設定浴槽温度と実際の浴槽温度との差に応
じた適切な熱交換加熱が得られる風呂の自動補水追焚き
装置の提供を目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成する本発明は、浴槽水位が一定以下にな
ると、給湯器からの温水を所定の水位に回復するまで自
動的に補水すると共に、浴槽温度が設定浴槽温度未満に
低下すると、自動的に追焚きを行うようにした風呂の自
動補水追焚き装置であって、前記自動追焚きの際には前
記設定浴槽温度と浴槽温度との差を演算して、その差が
大である程循環ポンプの回転数が大になるように循環ポ
ンプの回転数を自動設定するコントローラを有すること
を第１の特徴としている。

また、本発明は、上記第１の特徴に加えて、自動補水の
際には給湯器による補水温度と設定浴槽温度との差を演
算し、その差が大である程循環ポンプの回転数が大とな
るように循環ポンプの回転数を自動設定するコントロー
ラを有することを第２の特徴としている。

＜作用＞ 上記本発明の第１の特徴によれば、浴槽温度が設定浴槽
温度未満に低下して、自動追焚きが開始される際には、
コントローラによって、設定浴槽温度と実際の浴槽温度
との温度差が演算されると共にその温度差が大である程
大きな回転数に循環ポンプの回転数が自動設定され、該
循環ポンプによる回転が開始され、浴槽水の循環が開始
される。よって設定浴槽温度より実際の浴槽温度がかな
り低い場合には、コントローラによって自動的に循環ポ
ンプの回転数が大に設定され、よって循環流量が増加
し、追焚きの熱交換効率がそれだけ良くなって、浴槽水
の追焚きが促進される。また設定浴槽温度に対して実際
の浴槽温度が余り低くない場合には、コントローラによ
って自動的に循環ポンプの回転数が低く設定され、よっ
て循環流量も少なくなり、追焚き加熱がそれだけ緩やか
に行われる。

また上記本発明の第２の特徴によれば、前記第１の特徴
による作用に加えて、浴槽水位が低下することで給湯器
からの自動補水がなされる際には、コントローラによっ
て補水温度と設定浴槽温度との差が演算されると共にそ
の温度差が大である程大きな回転数に循環ポンプの回転
数が自動設定される。よって、補水温度と設定浴槽温度
との差が大きい温水（熱い温水や冷たい温水）が給湯器
から浴槽内に導入されようとすればする程、浴槽から循
環されるより大流量の循環水により温度緩和がなされた
後浴槽内に入ることになる。よって、入浴者等が浴槽内
に導入される温度差の大きい温水によって不快感をおこ
すことがなくなる。

＜実施例＞ 第１図は実施例を示す装置の全体構成図である。浴槽１
に対して風呂追焚き用の循環路２が設けられている。浴
槽１から循環してくる水は熱交換部３で追焚きバーナ４
により加熱される。５は追焚き用の循環ポンプで、該循
環ポンプ５が前記循環路２の入口付近で水を吸込み、循
環路２の出口付近で水を吐出することにより、前記循環
路２に浴槽水が循環する。

前記循環路２には落込みホッパ６が設備され、給湯器７
からの温水が供給管８を通って前記ホッパ６に落と込ま
れることにより、浴槽１への補水、給水が行われる。落
し込まれた温水は循環路２を通って浴槽１へ流れ込む。
前記供給管８の途中に落込み制御弁９が設けられてい
る。前記給湯器７には給湯用バーナ10、熱交換部11が設
けられている。熱交換部11は図に示す瞬間式の熱交換部
の他、貯湯式の熱交換部であってもよい。給湯器７から
の温水は供給管８を通って浴槽側へ送られる他、台所や
その他の場所へ管12を通って送られる。

13はコントローラで、マイクロコンピュータ及びその周
辺回路で構成され、遠隔操作盤14からの指令、浴槽１の
水位検出センサー15、浴槽１の温度検出センサー16、給
湯器７の給湯温度検出センサー17からの水位情報、温度
情報を入力し、前記追焚きバーナ４、循環ポンプ５、落
込み制御弁９、給湯用バーナ10へ所定の指令を出力す
る。

前記遠隔操作盤14には浴槽温度設定部、給湯温度設定
部、浴槽１の自動補水を行うためのスイッチ等が設けら
れている。

18は循環ポンプ５の回転数検出器である。

コントローラ13による自動補水及び自動追焚きの制御に
ついて第２図に沿って説明する。

今、遠隔操作盤14により自動補水及び自動追焚きのため
のスイッチが入ると、水位検出センサー15で浴槽１の水
位が監視され、浴槽水位が一定以下の場合には（フロー
（イ））、落込み制御弁９が開放されると共に給湯器７
による給湯が開始される（フロー（ロ））。と同時にさ
らに浴槽水位が前記追焚き用の循環ポンプ５の駆動可能
水位以上であるかが判断され（フロー（ハ））、循環ポ
ンプ５の駆動可能水位未満の場合には、コントローラ13
を介して給湯器７の温調が台所への通常の設定給湯温度
から設定浴槽温度Ｔ_Ａに切換えられる（フロー
（ニ））。したがって設定浴槽温度Ｔ_Ａの温水が給湯器
７から落込みホッパ６へ連続して落とし込まれる。この
期間中は浴槽水が非常に少ないという状況でもあること
から、実際には浴槽１への水張り初期ということで、設
定される浴槽温度Ｔ_Ａで補水するわけである。勿論水位
が循環ポンプ５の駆動可能水位未満では、循環ポンプ５
は駆動させない。なお実施例においては、浴槽１への補
水が行われる場合には、追焚きは行わないようにしてい
る（フロー（ロ））。

一方、浴槽水位が前記一定水位以下の場合で、しかも循
環ポンプ５の駆動可能水位以上ある場合には、補水しよ
うとする温水の設定温度、すなわち給湯器７の温調を新
たに演算し、得られた温度Ｔ_Ｂに給湯器７の温調を切換
えて補水を行う。そして同時に循環ポンプ５も駆動する
（フロー（ホ））。前記新たに演算、設定する給湯器７
の温調温度Ｔ_Ｂは、その温調温度で補水を行うことによ
り実際の浴槽温度が設定浴槽温度に近づくような温度と
する。例えば浴槽温度が設定浴槽温度Ｔ_Ａより低い場合
には、温調温度Ｔ_Ｂを設定浴槽温度Ｔ_Ａより高い温度に
調整し、逆の場合には温調温度Ｔ_Ｂを設定浴槽温度Ｔ_Ａ
より低い温度に調整するわけである。この調整温度につ
いては浴槽水量や補水流量等を考慮して適当に定めるこ
とができる。第４図に温調温度Ｔ_Ｂを定めるに当たって
のコントローラ13による制御フローチャート例を示す。
この例を説明すると、水位センサー15により一定水位以
下で循環ポンプ駆動可能水位以上を検出すると、コント
ローラ13内の演算部に、設定浴槽温度Ｔ_Ａと温度検出セ
ンサー16からの浴槽温度Ｔが入力され、温度差ΔＴが次
の式で演算され、 ΔＴ＝Ｔ_Ａ−Ｔ ここでＴ_Ａ：設定浴槽温度 Ｔ：実際の浴槽温度 そして、給湯器の温調温度Ｔ_Ｂが次の式で演算される。

Ｔ_Ｂ＝Ｔ_Ａ＋ΔＴ そして得られた温調温度Ｔ_Ｂに給湯器７の温調がコント
ローラ13によって切換えられる。なおこの例では設定浴
槽温度Ｔ_Ａと浴槽温度Ｔとの差ΔＴをそのまま増減して
温調温度Ｔ_Ｂを決定しているが、該差ΔＴの値をそのま
ま用いなくてもよい。

温調温度Ｔ_Ｂで給湯器７から給湯される温水は、ホッパ
６を通じて循環路２に落し込まれ、浴槽１からの循環水
と混合され、相互に温度緩衝されて浴槽１へ流れ込む。
温度Ｔ_Ｂの温水による補水によって、浴槽１は補水され
ながらその温度を設定浴槽温度Ｔ_Ａ側へ調整されること
になる。

浴槽水位が一定水位以下の場合で、しかも循環ポンプ５
の駆動可能水位以上の場合には、前記循環ポンプ５を駆
動するが、ポンプ５の回転数を状況に応じて演算し、そ
の回転数で駆動してもよい（フロー（ホ））。この場
合、循環ポンプの駆動は給湯器７からの補水温度（原則
的にはＴ_Ｂの温度で補水される）と設定浴槽温度Ｔ_Ａと
の差が大きい程、循環量を多くするように制御する。こ
のようにすることにより、設定浴槽温度Ｔ_Ａよりかなり
高い温度の温水が補水され、或いはかなり低い温度の温
水が補水される場合において、循環水による補水の温度
緩衝がそれだけ十分に行われ、入浴者への不快感が抑制
される。第５図は、浴槽水位が一定水位以下の場合で、
しかも循環ポンプ５の駆動可能水位以上の場合におけ
る、コントローラ13による循環ポンプ５の回転数制御例
を示すフローチャートである。また第３図は循環ポンプ
５の回転制御を行うブロック構成図を示す。いま前記一
定の水位状態になると、コントローラ13の回転数設定回
路21に設定浴槽温度Ｔ_Ａとセンサー17からの補水温度Ｔ
が入力され、その温度差の絶対値｜ΔＴ｜が演算され、
次にその絶対値の関数として、循環ポンプ５の必要回転
数Ｎが次の式で演算される。

Ｎ＝ａｆ（ΔＴ）＋Ｎ_０ ここでａは常数 Ｎ_０は循環ポンプの基本回転数である。

必要回転数Ｎが演算されると、循環ポンプ駆動回路23を
介して回転数Ｎの出力でポンプ５が駆動される。そして
回転中の実際の回転数Ｎ_１が回転数検出器18で検出さ
れ、その差ΔＮが一定範囲を越える場合には、その差Δ
Ｎが回転数補正回路22にフィードバックされる。

浴槽水位が一定水位を上回る場合、すなわち補水を必要
としない場合、この場合には落込み制御弁９は閉止さ
れ、また給湯器７も浴槽１への補水用としての作動は停
止されている（フロー（ヘ））。そして実際の浴槽温度
が設定浴槽温度Ｔ_Ａ以上であるかがコントローラ13内で
比較され、（フロー（ト））、以上であれば追焚きバー
ナ４も循環ポンプ５も停止状態とされる（フロー
（チ））。逆に実際の浴槽温度が設定浴槽温度Ｔ_Ａ未満
の場合には、追焚きバーナ４をオンとして加熱を行うと
共に、循環ポンプ５もオンとする（フロー（リ））。こ
れにより浴槽１内の湯が循環されながら設定浴槽温度Ｔ
_Ａまで加熱される。そしてこの場合、循環ポンプ５によ
る循環量を、実際の浴槽温度と設定浴槽温度Ｔ_Ａとの差
が大きい程、循環量を多くするよう制御してもよい。実
際の制御の仕方は前記第３図、第５図に沿ってした説明
と原則的に同様である。異なる点は、この場合は補水温
度ではなくて実際の浴槽温度と設定浴槽温度Ｔ_Ａとの差
をもって必要回転数Ｎを演算する点にある。追焚き加熱
中、循環ポンプ５による循環量を温度差が大きい程多く
することにより、熱交換部３での熱交換率がよくなり、
追焚き時間を短縮することができる。

なお、実施例において浴槽１への補水時の給湯器７の温
調は、場合に応じてＴ_ＡかＴ_Ｂとしたが、その場合の給
湯器７の実際の燃焼オン温度は、前記Ｔ_Ａ、Ｔ_Ｂよりも
若干低い温度として、温度ヒステリシスを考慮してもよ
い。

＜効果＞ 本発明は以上の構成よりなり、請求項１に記載の発明に
よれば、自動追焚きの際には設定浴槽温度と浴槽温度と
の差を演算して、その差が大である程循環ポンプの回転
数が大になるように循環ポンプの回転数を自動設定する
コントローラを有するので、よって設定浴槽温度より実
際の浴槽温度がかなり低い場合には、自動的に循環ポン
プの回転数を大に設定することができ、よって循環流量
を増加し、追焚きの熱交換率をそれだけ良くして、浴槽
水の追焚きを促進することができる。また設定浴槽温度
に対して実際の浴槽温度が余り低くない場合には、自動
的に循環ポンプの回転数を低く設定することができ、よ
って循環流量を少なくして、追焚き加熱をそれだけ緩や
かに行うことができる。

また、請求項２に記載の構成によれば、前記請求項１に
記載の構成による効果に加えて、自動補水の際には給湯
器による補水温度と設定浴槽温度との差を演算し、その
差が大である程循環ポンプの回転数が大となるように循
環ポンプの回転数を自動設定するコントローラを有する
ので、よって、補水温度と設定浴槽温度との差が大きい
温水（熱い温水や冷たい温水）が給湯器から浴槽内に導
入されようとすればする程、浴槽からより大流量の循環
水を混水して温度緩和を行うことができ、温度差の大き
い温水が浴槽内に導入されることによる入浴者等の不快
感を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施装置の全体構成図、第２図はコントローラ
による自動補水及び自動追焚きの制御フローチャート、
第３図は循環ポンプの回転数制御ブロック図、第４図は
コントローラによる給湯器の温調制御フローチャート、
第５図はコントローラによる循環ポンプの回転数制御フ
ローチャートである。 １：浴槽、２：循環路 ４：追焚きバーナ、５：循環ポンプ ７：給湯器、９：落込み制御弁 13：コントローラ、14：遠隔操作盤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽水位が一定以下になると、給湯器から
   の温水を所定の水位に回復するまで自動的に補水すると
   共に、浴槽温度が設定浴槽温度未満に低下すると、自動
   的に追焚きを行うようにした風呂の自動補水追焚き装置
   であって、前記自動追焚きの際には前記設定浴槽温度と
   浴槽温度との差を演算して、その差が大である程循環ポ
   ンプの回転数が大になるように循環ポンプの回転数を自
   動設定するコントローラを有することを特徴とする風呂
   の自動補水追焚き装置。
2. 【請求項２】自動補水の際には給湯器による補水温度と
   設定浴槽温度との差を演算し、その差が大である程循環
   ポンプの回転数が大となるように循環ポンプの回転数を
   自動設定するコントローラを有する請求項１記載の風呂
   の自動補水追焚き装置。