JPH0953858A - 湯水残量計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポンプ４による循環流量を求め、湯水１１の残
量を測定するようにした。この場合、ノイズ等の影響で
一時的に異なる値を循環流量として計測する場合がある
が、このようなノイズ等の影響を受けている値を基に湯
水１１の残量を求めると実際の残量と異る値が得られ、
その値に基づいて湯張りを行なうと湯水１１が溢れる等
の不具合が生じる。 【解決手段】循環流量を定期的に求め、新たな値に置き
換える際に更新幅が大きい場合には更新幅を所定値に制
限する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、浴槽に自動的に設
定湯量の湯張りを行う機能を有する風呂給湯器を含む加
熱循環システムに用いられ、浴槽内の湯水残量を計測す
る方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱源によって加熱された温水を熱媒とし
て循環させ、液−液型の風呂用熱交換器を介して浴槽内
の湯水を加熱したり、該温水を床下に配設した温水マッ
ト内に流して床暖房を行う加熱循環システムがある。一
方、浴槽に自動的に湯張りを行なう場合には、浴槽内に
湯水が残っていると設定湯量から湯水残量を引いた差分
の容量の湯を浴槽に給湯する必要があり、そのためには
浴槽内の湯水の残量を計測しなければならない。湯水の
残量を計測する場合、上記風呂用熱交換器を介して浴槽
内に残っている湯水に伝達される熱量が一定であれば、
該風呂用熱交換器の上流部における湯水の温度を検知し
て得られる湯水の温度上昇速度から湯水の残量を求める
ことができる。ところが熱媒である温水の一部が床暖房
にも使用されると、風呂用熱交換器に循環される温水量
が減少し湯水に伝達される熱量が一定でなくなるので湯
水の残量を計測できない。しかし、このような場合で
も、風呂用熱交換器に対する湯水の循環流量がわかれ
ば、風呂用熱交換器の上流部の温度と下流部の温度との
温度差と該循環流量とからその時点での湯水に伝達され
る熱量を求めることができる。尚、浴槽内の湯水にはご
み等が混入しているため水車等の機械式の流量センサを
循環路内に介設することができない。そこで、風呂用熱
交換器以外の温水マット等の熱交換器に対する温水の循
環が停止され、すべての温水が風呂用熱交換器に循環さ
れる状態で、熱源の発熱量及び熱交換器の効率から、風
呂用熱交換器を介して浴槽内の湯水に伝達される熱量を
求め、風呂用熱交換器を通過することにより上昇する温
度を基に湯水の循環流量を計測するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】循環流量は循環ポンプ
の精度等により異なるので、循環流量を定期的に計測
し、常に新しく計測した循環流量を用いて湯水の残量を
求めることが望まれるが、循環流量を求める基になる各
検知信号にノイズ等が含まれると実際の循環流量と大き
く異なる値が循環流量として計測され、そのような値に
基づいて湯水の残量を求めると誤差が大きくなり浴槽か
ら湯水が溢れるといった不具合が生じる。

【０００４】そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、循
環流量を計測する際にノイズ等の影響を受けず、湯水の
残量を正確に計測し得る方法を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、循環路を介して浴槽の湯水を加熱する熱交
換器と浴槽内の湯水を循環させる循環ポンプとを備えた
加熱循環システムに用いられ、熱交換器の上流及び下流
での循環路内の湯水温度を検知する両温度センサの検知
温度差と循環路内の循環流量とから熱交換器を介して上
記湯水に伝達される熱量を求め、該熱量と熱交換器の上
流の温度センサにより検知される湯水の温度上昇速度と
から浴槽内の湯水残量を求める方法において、上記湯水
に伝達される熱量を求めるための循環流量の値を記憶す
ると共に、循環流量を定期的に求め、記憶されている値
を毎回求めた循環流量の値に基づいて更新する際に、両
値の差が所定値以上の場合には更新幅を該所定値に制限
することを特徴とする。

【０００６】実際の循環流量はほとんど変化しないか変
化したとしても徐々に変化する。従って、記憶している
値と今回の循環流量との差が所定値を越えると新たな循
環流量をそのまま用いるのではなく前回の値から所定値
だけ変化した値を循環流量とすることにより、求められ
る循環流量の急激な変化を防止するようにした。

【０００７】

【発明の実施の形態】１は浴槽であり、内部に湯水１１
を有している。該湯水１１は熱源であるバーナ２によっ
て加熱されるものであり、熱媒ポンプ３１によって循環
される水を熱媒とし、気−液型の熱交換器２１によって
熱媒を加熱し、電磁弁３２を開弁すると液−液型の熱交
換器３に熱媒が供給されると共に、浴槽１内の湯水１１
は循環ポンプ４によって熱交換器３内を循環するように
構成されている。そして、該熱交換器３に循環される湯
水１１の入口温度と出口温度とは各々温度センサ４１・
４２によって検知される。ところで、熱媒は熱交換器３
に供給され浴槽１内の湯水１１を加熱するだけではな
く、循環路８の途中で床暖房用の温水マット５に分岐さ
れ室内暖房としても使用される。該温水マット５による
暖房のオンオフは開閉弁５１によって行なうものであ
り、開閉弁５１を開弁すると温水マット５に熱媒が供給
され室内暖房が行なわれ、また開閉弁５１を閉弁すると
温水マット５への熱媒の供給が禁止される。また、温度
センサ４２と浴槽１との間には開閉バルブ６１を介して
湯張り機構６が接続されており、開閉バルブ６１を開弁
すると湯張り機構６により加熱された湯が浴槽１へ供給
され、自動的に浴槽１への湯張りが行なわれるように構
成されている。尚、浴槽１内の湯水１１は吸込口７１か
ら熱交換器３へと吸い込まれ、熱交換器３を通過して加
熱された後吐出口７２から浴槽１内に吐出される。

【０００８】上記構成において、湯張り機構６を用いて
自動的に設定湯量の湯張りを行なうに際し、湯張り機構
６によりどのくらいの量の湯を浴槽１に追加するかを決
定するため、浴槽１内に湯水１１がどのくらい残ってい
るかを知る必要がある。

【０００９】熱交換器３を介して湯水１１に伝達される
熱量をＱ（Ｋｃａｌ／ｍｉｎ）とし、温度センサ４１に
より検知される浴槽内の湯水１１の温度上昇速度をＶｔ
（℃／ｍｉｎ）とすると、湯水１１の残量Ｗ（ｌ（リッ
トル））は、 Ｑ＝Ｗ・Ｖｔより Ｗ＝Ｑ／Ｖｔ ・・・（１） で表される。尚、浴槽１内の湯水温は上記のごとく熱交
換器３の上流側に設けた温度センサ４１で検出するの
で、浴槽１内に温度センサを別途設けなくてもよい。

【００１０】ところで、湯水１１の循環路中に流量計を
介設して循環流量を検知するようにしてもよいが、浴槽
１内の湯水１１にはごみや毛髪等の異物が混入すること
が多いため流量計が機能しなくなる場合が生じる。そこ
で、例えば風呂の追焚き単独運転時のように暖房運転が
行なわれていない状態で、両温度センサ４１・４２の検
知温度差Δｔ（℃）を基に循環流量ｑ（ｌ／ｍｉｎ）を
以下の（２）式により求め、ＥＥＰＲＯＭ（消去可能な
電気的書換式読取専用メモリ）等の記憶手段に記憶させ
ることとした。但し、ｃは比熱（Ｋｃａｌ／ｌ・℃）で
ある。尚、暖房運転が行なわれていない状態で循環流量
ｑを求めるのは、温水マット５へ熱媒が流れていると、
熱交換器３を介して湯水１１に伝達される熱量が変動
し、ｑを求めることができないからである。

【００１１】 ｑ＝Ｑ／（Δｔ・ｃ） ・・・（２） ところで、該循環流量ｑは一度求めると更新せずその値
をずっと用いるのではなく、例えば追焚き単独運転状態
になるたびに求めたり、あるいは追焚き単独運転中定期
的に求める。このように定期的に循環流量ｑを求め記憶
手段に記憶されている数値を更新する内容を所定時間Ｐ
毎に周期的に求める場合を例に図２を参照して説明す
る。図２において、所定時間Ｐ毎に上記（２）式で求め
られる循環流量を二点鎖線で示し、湯水１１の残量Ｗを
求めるために用いる循環流量を実線で示す。図示のごと
く、上記（２）式を用いて新たに求めた循環流量が前回
記憶されている値に対して所定値Ａ以上異なる場合には
更新する値を所定値Ａ（例えば０．１２５（ｌ））だけ
異なる値に制限することとした。尚、前回すでに循環流
量の更新の際に更新幅を所定値Ａに制限されている場合
には前回（２）式で求めた値と今回（２）式で求めた値
とを比較するのではなく、前回更新幅が制限され記憶さ
れている値と今回（２）式で求めた値とを比較する。

【００１２】尚、本実施形態では前回の値と今回の値と
の相違量が所定値Ａより小さい場合には（２）式により
新たに求めた循環流量に更新したが、相違量が所定値Ａ
を越えるまでは更新せず同じ値を用いて残量Ｗを求める
ようにしてもよい。また、上記実施形態では所定時間Ｐ
毎に１回循環流量を求めるようにしたが、所定時間Ｐの
間に複数回循環流量を求めて、それらの平均値を所定時
間Ｐ毎の循環流量としてもよい。

【００１３】ところで、上記実施形態では熱源としてバ
ーナを用いたが、電気式のヒータ等のその他のものを熱
源として使用してもよい。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、循環流量を求める際にノイズ等の影響を排除
し、浴槽内の湯水の残量を正確に求めることができ、浴
槽内に湯張りを行なっても湯水が溢れない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の構成を示す図

【図２】循環流量ｑの経時変化を示す図

【符号の説明】

１ 浴槽 ２ バーナ ３ 熱交換器（液−液型） ４ 循環ポンプ ５ 温水マット ６ 湯張り機構 １１ 湯水 ４１ 温度センサ ４２ 温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 弘之 愛知県名古屋市中川区福住町２番26号 リ ンナイ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環路を介して浴槽の湯水を加熱する
   熱交換器と浴槽内の湯水を循環させる循環ポンプとを備
   えた加熱循環システムに用いられ、熱交換器の上流及び
   下流での循環路内の湯水温度を検知する両温度センサの
   検知温度差と循環路内の循環流量とから熱交換器を介し
   て上記湯水に伝達される熱量を求め、該熱量と熱交換器
   の上流の温度センサにより検知される湯水の温度上昇速
   度とから浴槽内の湯水残量を求める方法において、上記
   湯水に伝達される熱量を求めるための循環流量の値を記
   憶すると共に、循環流量を定期的に求め、記憶されてい
   る値を毎回求めた循環流量の値に基づいて更新する際
   に、両値の差が所定値以上の場合には更新幅を該所定値
   に制限することを特徴とする湯水残量計測方法。