JPH07103574A - 給湯器付風呂釜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 浴槽内の湯量を精度よく算出して季節に関係
なく適量の給湯を行う給湯器付風呂釜を提供すること。 【構成】 給湯手段と循環加熱手段とを有する給湯器付
風呂釜であって、水流スイッチ１４からの信号により残
り湯の有無を判断し（Ｓ２）、残り湯がない場合には所
定量の給湯を行い設定温度までの循環追い焚き等を行い
（Ｓ３〜Ｓ８）、その所要時間等により循環配管等から
の放熱量Ｗを算出する（Ｓ９）。残り湯がある場合には
サーミスタ１８により残り湯の温度を検知し（Ｓ１
０）、残り湯を設定温度まで追い焚きし（Ｓ１１）、所
定時間循環し（Ｓ１２）、再び湯の温度を検知する（Ｓ
１４）。このときの所要時間と温度上昇と放熱量Ｗとか
ら残り湯量を算出し（Ｓ１４）、不足分を給湯手段によ
り給湯する（Ｓ１６）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯器により加熱され
た湯を浴槽へ給湯し、また浴槽内の湯を循環加熱して追
い焚きすることのできる給湯器付風呂釜において、残り
湯量を算出し不足する湯を自動的に給湯して浴槽を所望
の湯量とする給湯器付風呂釜に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、浴槽に入れた水をポンプによ
り強制的に循環させ、循環管路途中に設けた熱交換器に
より加熱する循環加熱回路と、上水道等から取り入れ別
の熱交換器により加熱した湯を循環回路を経由して浴槽
に供給する給湯回路とを備えた給湯器付風呂釜が使用さ
れている。この種の給湯器付風呂釜には、所定水位まで
注湯するために水位センサを備えたもの（いわゆるフル
オートタイプ）や、水位センサを備えずに常に所定量の
注湯を行うもの（いわゆるセミオートタイプ）等が知ら
れている。ところが、後者のセミオートタイプのもので
は、浴槽内に残り湯がある状態で自動スイッチを操作す
ると所定の水位を超えてしまう。そこで湯量を検出する
ために、注湯開始する前に湯を追い焚きしそのときの温
度上昇から湯量を算出し、不足する分量の湯を自動的に
給湯して所望の水位とする自動給湯装置を備えたものが
ある。

【０００３】このような制御を行う例として、特開昭６
１−１５０４７号公報に記載されているものが挙げられ
る。同号公報に開示される制御方法は、残り湯を一定時
間加熱し、そのときの温度上昇から残り湯量を算出し、
その算出値に基づいて浴槽への湯の給湯量を決定するこ
とをその要点とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に示される従来の給湯器制御には、以下の問題点があ
った。即ち、前記公報の給湯器制御では、基本的に一定
時間加熱したときの供給熱量をそのときの温度上昇で除
して残り湯量の算出を行うのであるが、湯に加えられた
熱量の算定に当たり熱交換器の熱効率は考慮しても配管
や浴槽等各部分で放熱があることを考慮していない。こ
の放熱量が常に一定であるならば、熱交換器の熱効率に
その分を見込んでおけばよいが、実際には同一機種の風
呂釜でも設置状況に応じた配管長等により異なり、更に
同じ風呂釜でも水温や外気温により異なる。特に問題な
のは、季節により外気温に２０℃を超える差があるため
冬季と夏期とで放熱量が大きく異なり、その影響が無視
できないことである。

【０００５】例えば夏期には、外気温が３０℃近くある
場合があり、その場合湯温と外気温との差は１０℃程度
しかない。従って放熱量は少なく、バーナからの供給熱
量の大半は水温上昇に使われることとなる。このため水
温上昇幅が大きく、残り湯量が小さめに算出され、多量
の給湯がなされることになる。一方、冬季の夜間には、
外気温が０℃程度まで下がり、その場合湯温と外気温と
の差は４０℃近くに達し、放熱量が多い。従って、バー
ナからの供給熱量が同じであっても夏期と比較して水温
上昇幅が小さく、結果的に残り湯量が実際よりかなり大
きく算出されてしまうので、給湯量が過小となることと
なる。即ち、充分な量の湯を必要とする冬季に逆に湯不
足になる傾向がある。

【０００６】本発明は、前記従来技術の問題点を解決
し、配管や浴槽等からの放熱を考慮に入れることによ
り、外気温の影響を受けずに残り湯量を算出し、季節に
関係なく高精度に給湯量を決定して適切な足し湯をする
ことができる給湯器付風呂釜を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明の給湯器付風呂釜は、浴槽へ湯を供給する給湯手
段と、浴槽内の湯を循環加熱する循環加熱手段と、浴槽
内の湯温を検知する湯温度検知手段と、湯温度検知手段
により検知される湯温が設定温度になるまで前記循環加
熱手段に循環加熱を指令する加熱制御手段とを有する給
湯器付風呂釜において、浴槽内の湯の有無を判断する湯
有無判断手段と、湯有無判断手段により浴槽内に湯がな
いと判断された場合に前記設定温度より少し低い温度の
所定量の湯を浴槽へ供給することを前記給湯手段に指令
する第１給湯指令手段と、第１給湯指令手段の指令によ
り供給された湯を前記循環加熱手段により前記設定温度
まで循環加熱しその際に外気温度等の影響による放熱量
を演算する放熱量演算手段と、次に残り湯有無判断手段
により浴槽内に湯があると判断された場合にその湯を前
記循環加熱手段により前記設定温度まで循環加熱しその
際に前記放熱量演算手段により演算された放熱量を考慮
して残り湯量を算出する残り湯量演算手段と、残り湯量
演算手段の算出結果に基づき前記給湯手段により不足湯
量を自動的に足し湯する第２給湯指令手段とを有するこ
とを要旨とするものである。

【０００８】ここにおいて、前記放熱量演算手段は、空
の浴槽に所定量の湯を供給したあとの設定温度までの循
環加熱の際に、 Ｗ ＝ ＩＮＰ×η×ｔ1 − Ｑs×（Ｔ2 −Ｔ1 ） （ＩＮＰはガスインプット量、ηは熱効率、ｔ1 は加熱
時間、Ｑs は設定湯量、Ｔ2 −Ｔ1 は循環加熱の温度上
昇）なる式により放熱量Ｗを算出するものである。ま
た、前記残り湯量演算手段は、浴槽に残り湯があった場
合の設定温度までの循環加熱の際に、 Ｑ ＝ （ＩＮＰ×η×ｔ3 −Ｗ3 ）／（Ｔ4 −Ｔ3 ） （ＩＮＰはガスインプット量、ηは熱効率、ｔ3は加熱
時間、Ｗ3は放熱量、Ｔ4−Ｔ3 は循環加熱の温度上昇）
なる式により残り湯量Ｑを算出するものである。

【０００９】

【作用】前記構成を有する本発明の給湯器付風呂釜で
は、まず浴槽内の湯の存在の有無を湯有無判断手段が判
断する。浴槽内に残り湯がない場合には第１給湯指令手
段の指令により給湯手段が設定温度より少し低い温度の
所定量の給湯を行い、一定時間湯が循環される。そし
て、湯温検知手段が湯の温度を検知し、加熱制御手段の
指令により循環加熱手段が湯を設定温度まで追い焚き
し、更に所定時間湯を循環し、湯温検知手段が湯の温度
を再び検知する。この追い焚きに要した時間と、追い焚
き後の循環時間と、湯の初期温度と循環後の温度とから
放熱量演算手段が外気温度の影響を受ける放熱量を算出
する。

【００１０】浴槽内に残り湯がある場合には、残り湯温
検知手段が残り湯の温度を検知し、循環加熱手段が残り
湯を設定温度まで追い焚きし、更に所定時間残り湯を循
環し、湯温検知手段が残り湯の温度を再び検知する。こ
のときの追い焚きに要した時間と、追い焚き後の循環時
間と、残り湯の初期温度と循環後の温度と、先に放熱量
演算手段が算出した放熱量とから、残り湯量演算手段が
浴槽内内の湯の量を算出し、不足ある場合には第２給湯
指令手段の指令により給湯手段が不足分を自動的に給湯
する。

【００１１】ここにおいて請求項２の発明に係る給湯器
付風呂釜では、放熱量演算手段は、ガスインプット量Ｉ
ＮＰ、熱効率η、加熱時間ｔ1 、設定湯量Ｑs 、循環加
熱の温度上昇Ｔ2 −Ｔ1 から、 Ｗ ＝ ＩＮＰ×η×ｔ1 − Ｑs×（Ｔ2 −Ｔ1 ） なる式により放熱量Ｗを算出する。また請求項３の発明
に係る給湯器付風呂釜では、残り湯量演算手段は、ガス
インプット量ＩＮＰ、熱効率η、加熱時間ｔ3 、放熱量
Ｗ3 、循環加熱の温度上昇Ｔ4 −Ｔ3 から、 Ｑ ＝ （ＩＮＰ×η×ｔ3 −Ｗ3 ）／（Ｔ4 −Ｔ3 ） なる式により残り湯量Ｑを算出する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例である給
湯器付風呂釜を図面を参照して説明する。図１に給湯器
付風呂釜の全体構成を示す。風呂釜１は、浴槽２の水を
循環加熱する循環加熱部１０と、水道水等をガス燃焼に
より加熱して得た湯を循環加熱部１０を経由して浴槽２
に供給する給湯器部３０とより構成され、これらの動作
を制御するコントローラ５０を有している。

【００１３】給湯器部３０は、水道水等の冷水が供給さ
れる給水路３１と、給水路３１に接続される熱交換器３
２と、熱交換器３２の下流側に接続される出湯路３３
と、出湯路３３をＡ点で分岐して設けられる風呂給湯路
３４、一般給湯路３５とで流路を構成する。給水路３１
には流量を検出する流量センサ３６と、入水温を検出す
るサーミスタ３７とが、出湯路３３には出湯温を検出す
るサーミスタ３９がそれぞれ設けられる。

【００１４】熱交換器３２の下方にはバーナ４０が設け
られると共に、そのガス導管４１にはガス流路を開閉す
る元電磁弁４２とガス流量調整用の比例制御弁４３とが
設けられる。出湯路３３から分岐した風呂給湯路３４
は、その開閉を行う給水弁４４と、浴槽２への給湯流量
を検出する流量センサ４５と、縁切り弁４６と、循環加
熱部１０から給湯器部３０への逆流を防止する逆止弁４
７とを備え、循環加熱部１０にＢ点で接続される。一
方、出湯路３３から分岐した一般給湯路３５には、洗面
所、シャワー等の給湯栓５に通じる外部給湯管４が接続
される。

【００１５】循環加熱部１０は、浴槽２の水を循環させ
る釜内循環路１１が流路をなし、その途中にバーナ１２
により加熱される熱交換器１３を有している。そして、
釜内循環路１１の熱交換器１３より上流側には、水流の
有無を検知する水流スイッチ１４、浴槽２の水を釜内循
環路１１に循環させる循環ポンプ１５、浴槽２からの入
水温を検出するサーミスタ１８が備えられ、釜内循環路
１１の熱交換器１３より下流側には、バーナ１２により
加熱された湯温を検出するサーミスタ１９が備えられ
る。バーナ１２のガス導管２０には元電磁弁２１、主電
磁弁２２が設けられている。

【００１６】釜内循環路１１は、往き配管６、戻り配管
７に接続され浴槽２と連通される。尚、循環加熱部１０
及び給湯器部３０には、図示しないが燃焼用空気を供給
するファンや、点火装置、燃焼安全スイッチ等が設けら
れる。コントローラ５０は、自動風呂給湯制御、循環加
熱制御、一般給湯制御等を司るものであって、公知の論
理演算回路を構成するＣＰＵ、各種プログラムを記憶し
ておくＲＯＭ、データの一時記憶を行うＲＡＭ、各種セ
ンサ類からの信号を入力する入力インターフェース、各
種アクチュエータ類に駆動信号を出力する出力インター
フェース等により構成される。そして後述する自動給湯
制御を行うためＲＯＭには、放熱量算出プログラム、残
り湯量算出プログラム、給湯指令プログラムや各種数値
等が記憶されている。同様にＲＡＭには、温度メモリエ
リア、時間メモリエリア等が設けられている。

【００１７】前記構成を有する風呂釜１の基本的な動作
を説明する。まず、浴槽２に湯を供給する場合には、風
呂給湯路３４の給水弁４４を開き、水流を検知してから
給湯器部３０の元電磁弁４２を開いてバーナ４０に点火
する。すると、上水道等から供給水圧により給水路３１
に流入した冷水は、熱交換器３２を通過するときにバー
ナ４０におけるガスの燃焼熱により加熱され所定温度の
湯となり、出湯路３３に送出され、Ａ点から風呂給湯路
３４を経由してＢ点で釜内循環路１１に流入し、往き配
管６及び戻り配管７を通って浴槽２に供給される。

【００１８】ここで、コントローラ５０により、サーミ
スタ３９が検出した出湯温度と予め設定された設定温度
とに基づくフィードバック制御と、サーミスタ３７が検
出した入水温度と流量センサ３６が検出した入水流量と
に基づくフィードフォワード制御との併用で燃焼量（比
例制御弁４３）を制御することができる。尚ここで、給
水弁４４を閉じてかわりに外部の給湯栓５を開けば、熱
交換器３２で加熱された湯は、出湯路３３から一般給湯
路３５を経由して外部給湯管４へ流れ、洗面所やシャワ
ー等で湯を利用することができる。

【００１９】浴槽２の水を循環加熱、いわゆる追い焚き
する場合は、給水弁４４を閉じ釜内循環路１１の循環ポ
ンプ１５を駆動すると、浴槽２の水が戻り配管７から釜
内循環路１１に流入し、往き配管６を経由して浴槽２に
循環される。ここで、風呂給湯路３４に逆止弁４７が設
けられているので、浴槽２の水が給湯器部３０に逆流し
て給湯栓５に至ることはない。そして、主電磁弁２２と
元電磁弁２１とを開いてバーナ１２に点火すれば、釜内
循環路１１の熱交換器１３を流れる水が燃焼熱により加
熱される。前記各動作はコントローラ５０により行わ
れ、使用者は公知のリモコン装置等によりコントローラ
５０に種々の指令をすることができる。

【００２０】次に、前記の構成及び基本動作を有する風
呂釜１における、本発明としての特徴であるコントロー
ラ５０により実行される自動給湯制御について説明す
る。自動給湯制御は、浴槽２が空である状態から所定量
の給湯を行う際に所定の追い焚き操作を行って浴槽及び
配管からの放熱量Ｗを求めておき、浴槽２に残り湯があ
る場合には求めておいた放熱量Ｗを加味して残り湯量を
算出し、湯量の不足分を給湯器部３０から給湯して補充
し、浴槽２の湯を適温適量にするものである。

【００２１】自動給湯制御ルーチンについて、図２のフ
ローチャートを参照して説明する。このルーチンにはい
ると、まず釜内循環路１１に設けられている循環ポンプ
１５を駆動する（Ｓ１）。浴槽２に残り湯があるかどう
かを判断するためである。次に、水流スイッチ１４がオ
ンされたか否かをコントローラ５０が判断する（Ｓ
２）。Ｓ２で水流スイッチ１４がオンされていない場合
（Ｓ２：Ｎｏ）には浴槽２に残り湯がないと判断しこの
場合には、Ｓ３からＳ９に至る残り湯なしシーケンスを
実行する。残り湯なしシーケンスでは、空の浴槽２に所
定量の給湯を行うとともに浴槽２や循環加熱部１０の配
管（釜内循環路１１、往き配管６、戻り配管７、以下単
に「配管」という）からの放熱量を求める。

【００２２】まずコントローラ５０のＲＯＭに予め記憶
されている設定湯量Ｑs の湯を給湯器部３０から浴槽２
へ供給する（Ｓ３）。このときの供給湯温は、設定温度
Ｔsより少し低い温度Ｔs −αであって、αは１度程度
である。尚、設定温度Ｔs は入浴適温であって、コント
ローラ５０のＲＯＭに予めテーブルとして記憶されてい
る中から入浴者が好みにより選択するものである。そし
て、所定時間ポンプ１５を駆動して湯を循環する（Ｓ
４）。湯温を均一にするためである。循環終了後、浴槽
の湯の温度Ｔ1 をサーミスタ１８により検出する（Ｓ
５）。検出された温度Ｔ1 は、後にＳ９で行う放熱量の
算出のためコントローラ５０のＲＡＭの温度メモリエリ
アに記憶される。

【００２３】そして、湯温が設定温度Ｔs になるまで循
環加熱部１０により循環追い焚きされ、この追い焚きに
要した時間ｔ1 （分）がＲＡＭの時間メモリエリアに記
憶される（Ｓ６）。時間ｔ1 は、外気温等により影響さ
れる放熱量により相違するので、放熱量の算出に有要だ
からである。設定温度Ｔs までの追い焚きの終了後、循
環ポンプ１５による循環を所定時間ｔ2 （分）継続する
（Ｓ７）。循環時間ｔ2 はコントローラ５０のＲＯＭに
予め記憶されている。そして循環終了時に、サーミスタ
１８の検出温度を読みとる（Ｓ８）。残り湯の温度Ｔ2
を知るためである。測定した温度Ｔ2 は、コントローラ
５０のＲＡＭの温度メモリエリアに記憶される。温度Ｔ
2 は、外気温等により影響される放熱量により相違する
ので、放熱量の算出に有要だからである。

【００２４】そして、放熱量の算出を行う（Ｓ９）と、
浴槽２は適温適量となっているのでＳ１８の保温モード
へ移行して残り湯なしシーケンスは終了する。Ｓ１８の
保温モードは、適当な頻度でサーミスタ１８により浴槽
温度を読みとり、設定温度Ｔs より低い場合には設定温
度Ｔs まで追い焚きすることにより浴槽２の湯温を設定
温度Ｔs に維持するモードである。

【００２５】ここで、Ｓ９における放熱量Ｗの算出につ
いて説明する。算出するのは、浴槽２及び配管からの放
熱であるが、追い焚き時における放熱Ｗ1 と循環時にお
ける放熱Ｗ2 とを区別して考慮する必要がある（Ｗ＝Ｗ
1 ＋Ｗ2 ）。追い焚き時にはバーナ１２を通過した直後
の高温の湯から大きな放熱があるのに対し、循環のみ行
っているときには放熱が小さいからである。まず、追い
焚き時における放熱Ｗ1 について考察する。

【００２６】放熱Ｗ1 は、次の（１）式で表される。 Ｗ1 ＝ Ｋ1 ×Ｒ×ｔ1 （１） ここでＫ1 （度）は追い焚き時における湯の温度低下を
示すパラメータであり、具体的には、浴槽２を出てから
戻り配管７、釜内循環路１１、往き配管６を経て浴槽２
に至るまでの温度低下である。特に、バーナ１２を通過
した直後の高温状態からの温度低下がその大部分であ
る。Ｋ1 は個々の風呂釜ごとの配管距離、浴槽２の種
類、保温材や蓋の有無、等により異なり、更に外気温度
Ｔo の影響を強く受ける。（１）式でＲは循環流量（リッ
トル／分）である。ｔ1 は前記Ｓ６で行った追い焚きに要
した時間（分）である。水の比熱が１（kcal／（度・リッ
トル））であるからこれを掛ければ、（１）式の左辺の単
位は（kcal）となる。

【００２７】次に、放熱Ｗ2 は、次の（２）式で表され
る。 Ｗ2 ＝ Ｋ2 ×Ｒ×ｔ2 （２） ここでＫ2 （度）は循環時における湯の温度低下を示す
パラメータであり、具体的には、浴槽２を出てから戻り
配管７、釜内循環路１１、往き配管６を経て再び浴槽２
に至るまでの温度低下が主要因である。Ｋ2 はＫ1 と同
様種々の要因により異なる。ｔ2 は前記Ｓ７で行った循
環の時間（分）である。水の比熱が１（kcal／（度・リッ
トル））であるからこれを掛ければ、（２）式の左辺の単
位は（kcal）となる。

【００２８】従って合計放熱量Ｗは、 Ｗ ＝ （Ｋ1 ×Ｒ×ｔ1 ）＋（Ｋ2 ×Ｒ×ｔ2 ） （３） と表される。ここでＫ1 は、バーナ１２を通過した直後
の高温の湯からの大きな放熱のためにＫ2 より当然大き
いのであるが、普通の風呂釜では、 Ｋ1 ＝ ２.０×Ｋ2 （４） とみなして差し支えないことが本発明者らの実験から明
かとなっている。従って（３）式に（４）式を代入し
て、 Ｗ ＝ Ｋ2 ×Ｒ×（ ２.０×ｔ1 ＋ｔ2 ） （５） が得られる。尚、（１）〜（５）式において、Ｋ1 、Ｋ
2 、Ｒはいずれもそれ自体は未知の値である。

【００２９】一方、前記Ｓ６、Ｓ７で行った追い焚き及
び循環の際の湯温の変化について考察すると、 Ｑs ＝ （Ｚ1 −Ｗ）／Ｘ （６） が成り立つ。ここで、Ｑs は設定湯量、Ｚ1 はバーナ１
２による湯への加熱量（kcal）であって熱交換器１３の
熱効率を考慮したもの、Ｗは配管や浴槽２からの放熱量
（kcal）、Ｘは追い焚きによる湯の上昇温度（度）を示
す。水の比熱が１（kcal／（度・リットル））であるからこ
れを掛ければ、（６）式の左辺の単位は（リットル）とな
る。

【００３０】この式でＺ1 は、 Ｚ1 ＝ ＩＮＰ×η×ｔ1 （７） で表される。ここで、ＩＮＰは時間当りの供給熱量（kc
al／分）であって主電磁弁２２のガス流量により定まる
ものであり、コントローラ５０のＲＯＭにテーブルとし
て記憶されている。ηは供給熱量のうち水温上昇に使わ
れる熱効率であって風呂釜ごとに既知の値であり、コン
トローラ５０のＲＯＭに記憶されている。

【００３１】（６）式でＷは、（５）式の放熱量Ｗに他
ならない。またＸは、 Ｘ ＝ Ｔ2 −Ｔ1 （８） で表される。Ｔ1 、Ｔ2 は、それぞれ前記Ｓ５、Ｓ８で
測定した湯温である。（６）式のＷに（５）式の右辺を
代入して式を変形すると、 Ｋ2 ×Ｒ ＝ （Ｚ1 − Ｑs×Ｘ）／（ ２.０×ｔ1 ＋ｔ2 ） （９） が得られる。（９）式の右辺はすべて既知値であるか
ら、Ｋ2 ×Ｒというパラメータ（（度・リットル）／分）が
求められたことになる。（９）式を（５）式に代入すれ
ば、 Ｗ ＝ Ｚ1 − Ｑs×Ｘ ＝ ＩＮＰ×η×ｔ1 − Ｑs×（Ｔ2 −Ｔ1 ） （１０） が得られ、放熱量Ｗが求められたことになる。

【００３２】尚、Ｋ2 ×Ｒなるパラメータは時間当りの
放熱量の次元を有し、コントローラ５０のＲＡＭに記憶
されて後述する残り湯量Ｑの演算に使用される。以上説
明したように残り湯なしシーケンスは、空である浴槽２
に給湯と追い焚き等を行って適温適量とするとともに、
外気温等の影響を受ける放熱量を測定しておくものであ
る。

【００３３】次に、前記Ｓ２で水流スイッチ１４がオン
された場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）について説明する。この場
合には、Ｓ１０からＳ１７に至る残り湯ありシーケンス
を実行する。残り湯ありシーケンスでは、所定の追い焚
きと循環とを行いそのときの所要時間等から残り湯量を
算出し、適宜自動給湯を行う。ここで残り湯量の算出の
際に前記残り湯なしシーケンスで求めた放熱量Ｗを加味
することにより高い精度で算出を行うものである。

【００３４】まず、サーミスタ１８の検出温度を読みと
る（Ｓ１０）。残り湯の初期温度Ｔ3 を知るためであ
る。測定した初期温度Ｔ3 は、コントローラ５０のＲＡ
Ｍの温度メモリエリアに記憶される。後述する残り湯量
演算のためである。次に、循環加熱部１０により設定温
度Ｔs まで追い焚きする（Ｓ１１）。また、追い焚きに
要した時間ｔ3 （分）をＲＡＭの時間メモリエリアに記
憶する。後述する残り湯量演算のためである。設定温度
Ｔs までの追い焚きの終了後、前記Ｓ７と同様に循環ポ
ンプ１５による循環を所定時間ｔ2 （分）継続する（Ｓ
１２）。そして循環終了時に、前記Ｓ８と同様にサーミ
スタ１８の検出温度を読みとる（Ｓ１３）。残り湯の温
度Ｔ4 を知るためである。測定した温度Ｔ4 は、コント
ローラ５０のＲＡＭの温度メモリエリアに記憶される。

【００３５】ここで、残り湯量Ｑの算出を行う（Ｓ１
４）。残り湯量Ｑの算出は、温度Ｔ3、Ｔ4 、時間ｔ2
、ｔ3 等により次式に基いて行う。 Ｑ ＝ （Ｚ2 −Ｗ3 ）／（Ｔ4 −Ｔ3 ） （１１） ここで、Ｚ2 は前記Ｓ１１で行った追い焚き時の加熱
量、Ｗ3 はＳ１１の追い焚き及びＳ１２の循環時におけ
る放熱量を示し、Ｔ4 −Ｔ3 はいうまでもなく追い焚き
及び循環の前後の温度差である。まずＺ2 については、
前記Ｚ1 と同様に、 Ｚ2 ＝ ＩＮＰ×η×ｔ3 （１２） で表され、既知の値から求められる。

【００３６】次にＷ3 についても前記Ｗと同様の考察を
適用できるので、前記（５）式と同様に、 Ｗ3 ＝ Ｋ2 ×Ｒ×（ ２.０×ｔ3 ＋ｔ2 ） （１３） で表される。（１３）式のＫ2 ×Ｒは、前記（９）式で
求めたものに他ならないからＷ3 を計算することがで
き、（１１）式の右辺はすべて既知の値となる。かくし
て残り湯量Ｑの算出がなされる。

【００３７】そして、算出した残り湯量Ｑが設定湯量Ｑ
s 以上あるかどうかが判断される（Ｓ１５）。設定湯量
Ｑs 以上ある場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）には、そのままＳ
１８の保温モードへ移行する。設定湯量Ｑs 以上ないと
判断された場合（Ｓ１５：Ｎｏ）には、不足する分量の
湯を給湯器部３０から足し湯する（Ｓ１６）。そして、
足し湯により若干湯温が下がるので、設定温度Ｔs にな
るまで追い焚きし（Ｓ１７）てからＳ１８の保温モード
へ移行する。以上で残り湯ありシーケンスが終了する。
このように残り湯ありシーケンスは、残り湯なしシーケ
ンスを実行した際に測定した放熱量を考慮して浴槽２内
の湯量を精度よく算出し、不足ある場合には不足分を自
動的に給湯する。

【００３８】以上詳細に説明したとおり本実施例の給湯
器付風呂釜では、空の浴槽２に所定量の給湯を行い追い
焚きして適温適量とする際に、外気温度の影響を受ける
配管や浴槽からの放熱量を演算しておき、浴槽２に足し
湯する際にはその放熱量を考慮して残り湯量Ｑを算出
し、不足分を自動的に給湯する。実際に家庭に設置され
る給湯器付風呂釜においては、通常２〜３日に１回程度
以上は必ず空の浴槽２に湯張りすることがあると考えら
れるので、そのたびに残り湯なしシーケンスが実行さ
れ、（１０）式の放熱量Ｗが新たな値に更新されること
になる。従って、入浴途中で湯が減少した場合等には必
ず最新の放熱量Ｗの値に基づいて残り湯ありシーケンス
が実行されるので、季節の変遷等にかかわらず精度よく
残り湯量を算出し、適切な給湯・追い焚きがなされる。

【００３９】以上、実施例について本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形改良が
可能であることは容易に推察できるものである。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明の給湯器付風呂釜によれば、外気温度の影響を受け
る放熱量を、空の浴槽に所定量の給湯を行い追い焚きす
る際に測定しておき、湯不足が生じた場合にその放熱量
を考慮して残り湯量の算出をするので、外気温度の高低
の影響を受けずに高い精度で残り湯量の算出を行い、季
節にかかわらず年中、過不足のない適切な給湯・追い焚
きをすることができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】給湯器付風呂釜の構成を示す図面である。

【図２】給湯器付風呂釜における残り湯制御ルーチンを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ 給湯器付風呂釜 ２ 浴槽 １０ 循環加熱部 １４ 水流スイッチ １５ 循環ポンプ １８ サーミスタ ３０ 給湯器部 ５０ コントローラ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽へ湯を供給する給湯手段と、浴槽内
   の湯を循環加熱する循環加熱手段と、浴槽内の湯温を検
   知する湯温度検知手段と、湯温度検知手段により検知さ
   れる湯温が設定温度になるまで前記循環加熱手段に循環
   加熱を指令する加熱制御手段とを有する給湯器付風呂釜
   において、 浴槽内の湯の有無を判断する湯有無判断手段と、 湯有無判断手段により浴槽内に湯がないと判断された場
   合に前記設定温度より少し低い温度の所定量の湯を浴槽
   へ供給することを前記給湯手段に指令する第１給湯指令
   手段と、 第１給湯指令手段の指令により供給された湯を前記循環
   加熱手段により前記設定温度まで循環加熱しその際に外
   気温度等の影響による放熱量を演算する放熱量演算手段
   と、 次に残り湯有無判断手段により浴槽内に湯があると判断
   された場合にその湯を前記循環加熱手段により前記設定
   温度まで循環加熱しその際に前記放熱量演算手段により
   演算された放熱量を考慮して残り湯量を算出する残り湯
   量演算手段と、 残り湯量演算手段の算出結果に基づき前記給湯手段によ
   り不足湯量を自動的に足し湯する第２給湯指令手段とを
   有することを特徴とする給湯器付風呂釜。
2. 【請求項２】 前記放熱量演算手段は、空の浴槽に所定
   量の湯を供給したあとの設定温度までの循環加熱の際
   に、 Ｗ ＝ ＩＮＰ×η×ｔ1 − Ｑs×（Ｔ2 −Ｔ1 ） （ＩＮＰはガスインプット量、ηは熱効率、ｔ1 は加熱
   時間、Ｑs は設定湯量、Ｔ2 −Ｔ1 は循環加熱の温度上
   昇）なる式により放熱量Ｗを算出するものであることを
   特徴とする請求項１に記載する給湯器付風呂釜。
3. 【請求項３】 前記残り湯量演算手段は、浴槽に残り湯
   があった場合の設定温度までの循環加熱の際に、 Ｑ ＝ （ＩＮＰ×η×ｔ3 −Ｗ3 ）／（Ｔ4 −Ｔ3 ） （ＩＮＰはガスインプット量、ηは熱効率、ｔ3 は加熱
   時間、Ｗ3 は放熱量、Ｔ4 −Ｔ3 は循環加熱の温度上
   昇）なる式により残り湯量Ｑを算出するものであること
   を特徴とする請求項１に記載する給湯器付風呂釜。