JPH11337162A - 風呂釜付き給湯器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】追焚加熱時において、浴槽と風呂釜との間の循
環口に設けられるフィルタの目詰まりによる燃焼トラブ
ルを回避することのできる風呂釜付き給湯器を提供する
ことにある。 【解決手段】 浴槽６０と風呂釜との間の下部循環口６
２にフィルタ６３を設け、浴槽の水位を検出する水位検
出手段として圧力センサ５８を、浴槽の湯を風呂釜へ循
環させる循環ポンプ５３とを設け、該循環ポンプの停止
時と動作時の水位変化量を計測し、その変化量が基準値
を超えたと判断されたときに安全動作を行わせるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、風呂釜付き給湯器
に関し、更に詳しくは、浴槽と風呂釜との間の循環口に
取り付けられるフィルタの目詰まりによって引き起こさ
れる循環異常を検知する機能を備えた風呂釜付き給湯器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、いわゆるフルオートの自然循環式
風呂釜給湯器というものが知られている。これは、浴槽
への注湯時にはリモコン操作等によって一般給湯系の熱
交換器とガスバーナにより加熱された湯をその浴槽に近
接して設けられる風呂釜を経由して浴槽へ注湯し、浴槽
内の湯を追焚加熱するに際しては、その浴槽内の湯をそ
の風呂釜で循環させて、この循環系に設けられる熱交換
器とガスバーナにより加熱し、設定温度に維持するよう
にしたものである。

【０００３】ところで、この自然循環式風呂釜給湯器
は、浴槽と風呂釜との間の循環口にフィルタが設けら
れ、浴槽の湯に含まれる毛髪や布糸などのゴミ介在物が
追焚加熱の際に風呂釜に流れ込んで、そのジャケット内
壁面に不用意に付着・堆積することのないように一応の
配慮がなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、長期間
の浴槽の使用とともに徐々にフィルタが目詰まりを起こ
し、追焚加熱の際に浴槽の水位が水位検知センサからの
信号により、実際の水位より低めに検知されることとな
る。

【０００５】そのために設定水位が低く、フィルタが目
詰まりを起こしている状態で追焚加熱を行った場合に、
実際には空焚き防止水位以上の水位があるにも拘わら
ず、空焚き防止水位以下であると判断してしまい、空焚
き防止機能が働いて追焚加熱のための燃焼を停止させて
しまうという問題が生じる場合がある。

【０００６】また、空焚き防止水位以上の水位であると
判断した場合においても、循環口のフィルタが詰まるこ
とで、追焚加熱時に浴槽の湯が風呂釜へ円滑に循環され
なくなり、風呂釜ジャケット内の対流がないことから、
風呂釜ジャケット内に湯が停滞してしまい、設定温度よ
り高温になり過ぎてしまい、入浴者が火傷をしてしまう
等の問題点がある。

【０００７】本発明の解決しようとする課題は、浴槽と
風呂釜との間の循環口に設けられるフィルタの目詰まり
を有効に検知することのできる風呂釜付き給湯器を提供
することにある。これにより、空焚き防止機能の作動に
よる不必要な燃焼停止を阻止し、また追焚時の風呂釜内
の循環が悪いことによる異常沸騰加熱や火傷等の危険を
回避するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、浴槽の湯を浴槽と風呂釜との間の循環口に
設けられるフィルタを介して風呂釜に循環させて追焚加
熱する風呂釜付き給湯器において、浴槽の水位を検出す
る水位検出手段と、浴槽の湯を風呂釜へ循環させる循環
ポンプと、該循環ポンプの停止時と動作時の前記水位検
出手段により検出される水位変化量がある一定値を超え
たか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段により
基準値を超えたと判断されたときに安全動作を行わせる
ようにしたことを要旨とするものである。

【０００９】上記構成を有する風呂釜付き給湯器によれ
ば、浴槽の湯を追焚加熱するに際しては、浴槽の湯がそ
の浴槽の循環口に設けられるフィルタを介して風呂釜に
循環されるが、そのときに追焚加熱時に作動する循環ポ
ンプの停止時と作動時の水位検出手段からの検出信号に
より浴槽の水位変化量がある一定値を超えたと判断され
た場合には安全動作が行われる。これにより、フィルタ
の目詰まりが生じても、水位の誤検知による空焚き防止
機能の誤動作、或いは風呂釜ジャケット内の循環が妨げ
られることによる湯の過度の加熱等を引き起こす前に、
フィルタの目詰まり具合が察知され、その適切な交換時
期を把握することができるようになり、安全かつ正常な
追焚加熱を行えるようになる。

【００１０】この場合に、前記判断手段により水位変化
量が基準値を超えたと判断された時に警報をする警報手
段を、更に前記判断手段により空焚き防止水位を下回っ
たと判断された時に燃焼を停止させる燃焼停止手段を備
えさせると良い。これにより、使用者はフィルタの目詰
まりを早期に認識できてフィルタの交換等の対応が取れ
るほか、本当に空焚き防止水位を下回った時には、燃焼
の停止により風呂釜使用上の安全性が担保されることと
なる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な一実施の
形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施
例における風呂釜付き給湯器の概略構成を示している。
図示されるように、この風呂釜付き給湯器１０は、給水
管２１を流れる水を熱交換器２２及びガスバーナ２３に
より加熱して出湯管２４より出湯させる一般給湯系２０
の他に、この一般給湯系２０で加熱された湯を前記出湯
管２４より分岐して設けられる分岐管４１を介して浴槽
６０へ注湯する浴槽注湯系４０、及びその浴槽注湯系４
０に設けられ、浴槽６０内の湯水を循環させて熱交換器
５１及びガスバーナ５２により追焚加熱する風呂釜追焚
系５０とにより構成される。

【００１２】一般給湯系２０は、給水管２１に、水の流
れ及びその流量を検知する水流センサ２５及びその水温
を検知する入水温サーミスタ２６が設けられ、出湯管２
４には熱交換器２２により加熱された湯の温度を検知す
る出湯温サーミスタ２７が設けられている。また、ガス
バーナ２３は、前記風呂釜追焚系５０のガスバーナ５２
と元止め管路を共通にし、その元止め管路には元電磁弁
２８が備えられると共に、ガスバーナ２３への分岐管路
にはメイン電磁弁２９及び比例制御弁３０が設けられ
る。更に、該ガスバーナ２３に燃焼用空気を供給するモ
ータ駆動による送風ファン３１が備えられる。尚、前記
出湯管２４には、台所（キッチン）や洗面所或いはシャ
ワー等の蛇口（出湯栓）３２が備えられる。

【００１３】浴槽注湯系４０は、前記一般給湯系２０の
出湯管２４より分岐して設けられる分岐管４１に水電磁
弁４２が設けられ、ホッパー４３を介して風呂追焚系５
０の風呂釜ジャケットに継がれている。

【００１４】風呂釜追焚系５０は、浴槽６０に風呂釜の
ジャケットに通じる上部循環口６１と下部循環口６２と
を備え、浴槽６０内の流れがこのジャケット内に配設さ
れる熱交換器５１を通る循環路には、円滑な循環を補助
する循環ポンプ５３を備えると共に、その循環路には、
浴槽６０の湯温を検知する湯温サーミスタ５４が設けら
れている。また該熱交換器５１を加熱する前記ガスバー
ナ５２のガス管路にもメイン電磁弁５５と比例電磁弁５
６とが設けられ、更に該ガスバーナ５２に燃焼用空気を
供給するモータ駆動による送風ファン５７も備えられて
いる。そして、風呂追焚系５０の風呂釜ジャケット内に
は、浴槽６０に注湯された湯の水位を検知するための圧
力センサ５８が設けられる。

【００１５】そして、浴槽６０の下部循環口６２には、
浴槽の湯水を風呂釜に循環させる際に、その湯水に含ま
れる毛髪や布糸が風呂釜に流れ込むのを阻止するためフ
ィルタ６３が設けられている。

【００１６】この風呂釜付き給湯器１０は、風呂リモコ
ン６５及び給湯リモコン６６によりリモコン操作でき、
一般給湯の制御、浴槽への自動注湯の制御、或いは湯槽
内の湯水の追焚制御等はコントローラ６７を介して行わ
れる。このコントローラ６７には、一般給湯系２０の水
流センサ２５、入水温サーミスタ２６、出湯温サーミス
タ２７、ガスバーナ２３の元電磁弁２８、メイン電磁弁
２９、比例電磁弁３０、送風ファン３１の駆動用モータ
が電気信号的に接続される。更に、浴槽注湯系４０の水
電磁弁４２も電気信号的に接続される。

【００１７】また、風呂追焚系５０の循環ポンプ５３、
湯温サーミスタ５４、ガスバーナ５２のメイン電磁弁５
５、比例制御弁５６、送風ファン５７の駆動用モータ、
更には浴槽６０内の湯面検知用の圧力センサ５８が電気
信号的に接続されている。また、図示されるガスバーナ
２３、５２の点火用イグナイタ３３、及び、ガスバーナ
の点火を感知するフレームロッド３４も勿論コントロー
ラ６７に接続されている。

【００１８】尚、コントローラ６７は、論理演算回路を
構成するＣＰＵと、各種プログラムを記憶しておくＲＯ
Ｍと、データの一時記憶を行うＲＡＭと、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と、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
ース等によって構成されている。そして、本発明品の制
御を行うために、ＲＯＭには各種プログラムや各種数値
が記憶されている。同様にＲＡＭには温度メモリエリ
ア、圧力メモリエリア等が設けられている。

【００１９】尚、図示しないが、風呂リモコン６５や給
湯リモコン６６には電源スイッチの他、自動注湯スイッ
チ、追焚スイッチ、たっぷりスイッチ、あつめスイッ
チ、ぬるめスイッチ、そして風呂釜洗浄スイッチ等の各
種スイッチ類が設けられている。また、フィルタ６３の
目詰まりによる燃焼異常停止による警報機６８も設けら
れている。

【００２０】更に、本実施例の風呂釜付き給湯器には、
浴槽内の水が一定量に達していない場合に追焚加熱を行
ってしまうといういわゆる空焚きを防ぐために、風呂釜
ジャケット内の熱交換器に十分な水を送り込めない水位
（空焚き防止水位）においては、追焚加熱を行わないよ
うに制御する機能を有している。

【００２１】また、空焚き防止の別の手段として、空焚
き防止水位の上に補水水位を設定し、その補水水位に到
達したところで、一定量の湯を自動的に足すことによ
り、空焚き防止水位に到達しないように制御する機能も
有している。

【００２２】このように構成された風呂釜付き給湯器１
０は、風呂リモコン６５又は給湯リモコン６６の自動ス
イッチを押すと、コントローラ６７からの指令により水
電磁弁４２が開き、一般給湯系２０が給湯燃焼動作を開
始する。そして、一般給湯系２０の熱交換器２２及びガ
スバーナ２３で加熱された湯は浴槽注湯系４０の分岐管
４１を通って風呂釜ジャケット内を通り浴槽６０へ注湯
される。

【００２３】浴槽６０内の水位は、風呂釜ジャケット内
に設けられる圧力センサ５８により検知され、その圧力
センサ５８の圧力信号が浴槽６０の設定水位に相当する
設定圧力になれば、コントローラ６７からの指令により
水電磁弁４２がオフし、水流センサ２５からの周波数信
号がなくなり、一般給湯系２０による浴槽への給湯燃焼
が停止される。

【００２４】一般給湯系２０の給湯停止後、風呂追焚系
５０の追焚加熱が開始される。図２は、この風呂追焚系
５０を拡大して示したもので、浴槽６０の湯が風呂釜ジ
ャケット内を循環される様子を示している。この浴槽６
０の湯の循環は、追焚加熱における風呂釜ジャケット内
での加熱による自然対流を主としているが、前記循環ポ
ンプ５３が円滑な循環を補助する役割を果たすものであ
る。

【００２５】そして、循環ポンプ５３が作動した後、下
部循環口６２からフィルタ６３を通して浴槽６０内の湯
が風呂釜ジャケット内に流れ込む。流れ込んだ浴槽６０
の湯は、湯温サーミスタ５４によってその温度が感知さ
れて、設定温度より低ければ、風呂追焚系５０の送風フ
ァン５７が駆動し、その回転数の信号がコントローラ６
７に伝えられることにより、ガスバーナ５２のメイン電
磁弁５５、比例制御弁５６が開き、ガスバーナ５２にガ
スが供給されると同時に点火用イグナイタ３３が作動
し、ガスバーナ５２が点火される。これにより、浴槽６
０の湯が風呂追焚系５０により循環加熱される。

【００２６】自然対流及び循環ポンプ５３により循環さ
れている浴槽６０の湯が設定温度に達すると、湯温サー
ミスタ５４によりその温度を感知して風呂の追焚加熱を
終了し、循環ポンプ５３が停止する。この追焚加熱は何
回か繰り返され、燃焼停止１０分後に循環ポンプ５３が
再び作動し、再度風呂の湯を循環させ、この時、風呂の
温度が設定温度より下がっていると、そこで追焚加熱が
繰り返される。

【００２７】この時、風呂の温度が下がっていなけれ
ば、循環ポンプ５３の作動は、そこで止まり、また１０
分後に作動して同じことを繰り返す。また、その間、圧
力センサ５８の圧力信号が設定圧力以下になると浴槽注
湯系４０の水電磁弁４２がオンし、一般給湯系２０によ
る給湯動作により自動で浴槽６０への足し湯（補水）が
行われる。そして、自動注湯スイッチを押すと、全ての
動作が停止されるものである。

【００２８】ここで、フィルタ６３に目詰まりが生じて
いた時に、圧力センサ５８では、その浴槽６０の水位が
どのように検知されるかについて説明する。表１は、こ
の実施例におけるフィルタ６３の目詰まりの割合と循環
ポンプ５３を作動させたときの圧力センサ５８の検知水
位の関係を示したものである。

【００２９】

【表１】

【００３０】まず、表１に記載した「フィルタ詰まり」
とは、フィルタが目詰まりを起こすことによって、下部
循環口が閉塞される面積のフィルタ全体の面積に対する
割合（％）を表し、「圧力センサ検知水位」とは、その
「フィルタ詰まり」において圧力センサが検知するポン
プ停止時と作動時の圧力の変化量に対応する水位差を表
している。例えば、フィルタの目詰まり０％すなわちフ
ィルタが全く詰まっていない状態では、ポンプ停止時と
作動時の圧力センサが検知する圧力の変化量に対応する
水位差が−１０ｍｍであることを示している。表１から
フィルタの目詰まりの割合が増加するに伴い、圧力セン
サが検知する負圧が大きくなることがわかる。そして、
フィルタの目詰まりが５０％の時、圧力センサの検知水
位差は−３０ｍｍであり、このレベルではフィルタの交
換が必要となってくるので、圧力センサの検知水位差−
３０ｍｍは重要な判断要素となる。

【００３１】図３に、上記した風呂釜付き給湯器の最低
設定水位、最低補水水位及び空焚き防止水位の位置関係
を圧力センサの設置位置を基準（０ｍｍ）として簡略に
図示した。それぞれ、浴槽６０に湯張りする時の最低設
定水位が２３６ｍｍ、浴槽６０に自動的に湯を補給する
最低補水水位が２１１ｍｍ、風呂釜の燃焼を自動停止さ
せる空焚き防止水位が２０６ｍｍとしている。すなわ
ち、最低設定水位から最低補水水位までの水位差が２５
ｍｍ、最低設定水位から空焚き防止水位までの水位差が
３０ｍｍとされている。

【００３２】図３を見て分かるとおり、水位が２３６ｍ
ｍ以上であれば、正常な追焚加熱を行うことができる
が、その水位を下回ると、いわゆる空焚きとなるおそれ
がある。そこで、安全動作として、水位が２１１ｍｍに
なったところで補水動作を行うようにし、更にそれを下
回った場合には、２０６ｍｍになったところで、燃焼を
停止させてしまうようにしたものである。

【００３３】前記表１の結果を踏まえて、図３を見てみ
ると、上記した風呂釜において、本発明に係るフィルタ
の目詰まり検知を行わなかった場合、例えばフィルタの
目詰まりが５０％のときに最低設定水位において追焚加
熱を行うと、その圧力検知水位が−３０ｍｍであること
から、浴槽の湯が十分あるにも拘わらず、空焚き防止水
位であると判断し、追焚加熱を停止してしまうことにな
る。勿論、これは補水動作においても同じことが言える
訳で、補水の必要がない水位において、補水動作を行っ
てしまうことになる。

【００３４】そこで、本発明は予め循環ポンプ停止時と
作動時との圧力センサにかかる負圧を所定の圧力に設定
し、その設定した圧力になったときにフィルタが目詰ま
りを起こしたものと判断し、それを報知するように制御
するものである。

【００３５】本実施例では、表１に示した関係に基づい
て、フィルタの目詰まりが０％の時を−１０ｍｍとし
て、安全動作の誤作動を引き起こす−３０ｍｍを上記し
た設定圧力としたものである。つまり、本実施例におい
ては、フィルタの目詰まりが５０％に達したときに、警
報装置が作動するようにしたものである。

【００３６】図４は、本発明に係る風呂釜付き給湯器の
フィルタの目詰まりを報知するための制御ルーチンを示
したものである。この風呂釜付き給湯器では、コントロ
ーラ６７から追焚加熱の指令が出された段階、つまり追
焚加熱を行う前には循環ポンプ５３は作動しておらず、
そのときに圧力センサ５８によってポンプ停止時の圧力
が検知（ステップ１、以下単に「Ｓ１」のように表記す
る。）され、コントローラ６７のＲＡＭの圧力メモリエ
リアに記憶される。

【００３７】循環ポンプ５３の停止時の圧力の検知が終
了すると、追焚加熱が始まるとともに循環ポンプ５３が
作動（Ｓ２）する。すると、これにより湯の循環が始ま
ることから圧力センサにかかる圧力が変化するので、こ
こで圧力センサ５８により循環ポンプ５３の作動時の圧
力を検知（Ｓ３）し、この値もコントローラ６７に記憶
される。

【００３８】そして、コントローラ６７に記憶されたポ
ンプ停止時とポンプ作動時の圧力をもとに演算が行わ
れ、循環ポンプ５３の停止時と作動時の圧力の変化量が
求められる。そして、その変化量が最初に設定した所定
の変化量よりも小さいと判断されれば（Ｓ４：「Ｎ
Ｏ」）、通常の制御が続行される。しかし、その変化量
が所定の変化量以上と判断されれば（Ｓ４：「ＹＥ
Ｓ」）、フィルタの目詰まりが正常な追焚加熱に支障を
来す程度まで達していると判断し、それをブザー或いは
ランプの点灯等の警報手段を有する警報器６８によって
報知（Ｓ５）し、この制御を終了する。

【００３９】この実施例によれば、循環ポンプ５３の停
止時と作動時の圧力センサ５８の検知する圧力の変化量
を計測することにより、フィルタ６３の詰まり具合が正
常な追焚加熱に支障を来す程度かどうかを早い段階で知
ることができる。よって、それに合わせてフィルタを交
換すれば、誤動作を起こすことなく、追焚加熱を行える
ようになる。

【００４０】一方、フィルタの目詰まりが生じていない
時に、浴槽の水位が空焚き防止水位を下回り、空焚きを
起こす可能性が生じた場合には、安全動作として燃焼を
停止させる燃焼停止手段を有していることから、速やか
に追焚燃焼を停止し、空焚きを防止することができるの
で、安全に追焚加熱を行うことができるようになる。

【００４１】本発明は、上記した実施の形態に何等限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
種々の改変が可能である。上記実施例では、自然循環式
風呂給湯器を用いて説明したが、強制循環方式等にも適
用することができる。また、本実施例では一回の判定で
フィルタの目詰まりを判断したが、誤報知を防ぐために
複数回の判定を行ってから報知を行うようにするのも効
果的である。

【００４２】また、本実施例では循環異常が発生した
際、それを報知する手段を用いたが、これは報知するに
とどまらず、システムの自動停止等の安全動作を自動的
に働かせるようにしても良い。

【００４３】更に、上記実施例は、フィルタの目詰まり
による循環異常を想定して説明をしたが、その場合に限
らず、別の要因によって引き起こされる循環異常の検知
にも対応できることは、言うまでもない。

【００４４】

【発明の効果】本願発明に係る風呂釜給湯器は、浴槽の
湯水を追焚加熱するに際して、浴槽の湯を風呂釜へ循環
させる循環ポンプの停止時と動作時の浴槽水位検出手段
により検出される水位変化量がある一定値を超えたか否
かを判断し、基準値を超えたと判断されたときに安全動
作を行わせるようにしたことから、早い段階で循環異常
の原因と考えられるフィルタの目詰まり等を察知するこ
とが可能になったものである。

【００４５】したがって、本願発明に係る風呂釜付き給
湯器を使用する際には、追焚加熱防止機能の誤動作、或
いは追焚加熱時の設定温度を超えるような過度の加熱が
なくなり、使用者は安心して使用することができること
は勿論のこと、給湯器に余計な負担をかけることがなく
なることから、給湯器の故障等を減らすことができるの
で、非常に使い勝手が良いものとなり、実用性の大変高
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る風呂釜付き給湯器
の概略構成を示した図である。

【図２】図１に示した風呂釜付き給湯器の追焚加熱にお
ける湯の循環経路を説明するために示した図である。

【図３】風呂釜付き給湯器の各設定水位の位置を説明す
るために示した図である。

【図４】本発明を実現するための制御フローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０ 給湯器付き風呂釜 ５０ 風呂追焚系 ５１ 熱交換器 ５３ 循環ポンプ ５８ 圧力センサ ６０ 浴槽 ６１ 上部循環口 ６２ 下部循環口 ６３ フィルタ ６８ 警報器

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽の湯を浴槽と風呂釜との間の循環口
   に設けられるフィルタを介して風呂釜に循環させて追焚
   加熱する風呂釜付き給湯器において、浴槽の水位を検出
   する水位検出手段と、浴槽の湯を風呂釜へ循環させる循
   環ポンプと、該循環ポンプの停止時と動作時の前記水位
   検出手段により検出される水位変化量がある一定値を超
   えたか否かを判断する判断手段を備え、該判断手段によ
   り基準値を超えたと判断されたときに安全動作を行わせ
   るようにしたことを特徴とする風呂釜付き給湯器。
2. 【請求項２】 前記判断手段により水位変化量が基準値
   を超えたと判断された時に警報する警報手段を備えるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の風呂釜付き給湯器。
3. 【請求項３】 前記判断手段により空焚き防止水位を下
   回ったと判断された時に燃焼を停止させる燃焼停止手段
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の風呂
   釜付き給湯器。