JPH0337111B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は風呂装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、沸し過ぎ等により必要以上に多量の高温
残水が浴槽にある場合には、使用者ほ予めその高
温残水を適当水位まで減水した上で給水を行うこ
とにより、又、長時間放置等により必要以上に多
量の低温残水が浴槽にある場合には、使用者は予
めその低温残水を適当水位まで減水した上で高温
給湯を行うことにより、夫々、オーバフローを回
避しながら所望水位で所望温度の湯張状態を得る
ようにしていた（文献を示すことができない）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、必要以上に多量の高温残水や低温残水
を適当水位まで減水にするにあたつてその減水量
を操作者が感覚的に判断するために、減水のし過
ぎや減水不足を招き易い問題があつた。

又、感覚的な判断を要するに加えて、減水のた
めの排水開始操作及びその後の排水停止操作をも
使用者が人為的に行わなければならない不便さが
あつた。

本発明の目的は、残水がある状態の浴槽への給
水又は給湯に先立つての残水の適当水位までの減
水を容易かつ適切に行えるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による風呂装置の特徴構成は、浴槽に対
して、水温検出手段、水位検出手段、及び、排水
弁装置を付設し、残水がある状態の前記浴槽への
給水又は給湯により設定水位Hpで設定温度tpの
湯張状態を得るために予め残水を減水しておくべ
き目標減水位Hlを、前記水温検出手段による検
出温度tx及び給水又は給湯の温度tiに基づき、熱
量収支関係から求め、かつ、前記水位検出手段の
検出情報に基づいた前記排水弁装置に対する自動
操作により残水を前記の目標減水水位Hlまで自
動的に排水する制御装置を設けたことにあり、そ
の作用・効果は次の通りである。

〔作用〕

すなわち、ある温度の残水を適当水位まで減水
することにより、その減水の後の、ある温度での
給水又は給湯で所望の湯張状態（設定水位Hpで
設定温度tpの湯張状態）が得られるとすれば、予
め残水を減水しておくべき上記の適当水位、すな
わち、目標減水水位Hlは、上記の設定水位Hpと
設定温度tp、並びに、水温検出手段により検出さ
れる残水の温度txと、給水又は給湯の温度tiが与
えられれば、下記の如く熱量収支関係から求める
ことが可能である。

つまり、温度txの残水を適切水位H_Lまで減水
した後、温度tiでの給水又は給湯で所望の湯張状
態（水位Hp、温度tp）が得られるとすれば、熱
量に関し次の条件式(a)が成立しなければならな
い。

H_L・Ｓ・tx＋（Hp−HL）・Ｓ・ti＝Hp・Ｓ・tp
……(a) 但し、Ｓ：浴槽底面積 すなわち、減水後の残水が保有する熱量 H_L・Ｓ・txと給水又は給湯による入熱量（Hp
−H_L）・Ｓ・tiとの和が所望湯張状態での湯の保
有熱量Hp・Ｓ・tpとなる。

換言すれば、前記(a)式をH_Lについて解いた下
記(イ)式 H_L＝Hp・（tp−ti）／tx−ti……(イ) は、給水又は給湯に先立つて予め残水を減水して
おくべき水位、すなわち、目標減水水位H_Lを与
える式となる。

したがつて、所望湯張状態として使用者が設定
した水位Hpと温度tp、水温検出手段により検出
される残水の温度tx、並びに、給水又は給湯の温
度tiに基づき、熱量収支関係から目標減水水位Hl
を求めさせ、かつ、水位検出手段による検出情報
に基づいた排水弁装置の自動操作で残水を目標減
水水位H_Lまで自動的に排水させれば、従前の如
き使用者の感覚的な判断、並びに、人為的な排水
開始・停止操作を全く伴うこと無く、残水の減水
操作を容易かつ適確に完了できる。

〔発明の効果〕

上述の結果、減水のし過ぎによる水や熱の浪
費、並びに、減水不足に起因したオーバーフロー
による水や熱の浪費を回避しながら所望の湯張状
態を適確かつ能率良く得られるようになり、又、
給水・給湯に先立つての減水操作の煩しさを解消
でき、全体として、使用者にとつて極めて使用勝
手の良い便利な風呂装置にできた。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を説明する。

第１図に示すように、水道からの供給水を加熱
して浴槽１に給送する給湯器２と、浴槽水を循環
加熱する風呂釜３とを設けると共に、それら給湯
器２及び風呂釜３を制御して自動湯張運転、追焚
運転等を実行する制御装置４を設け、もつて、風
呂装置を構成してある。

自動湯張は、浴槽１に残水が無い状態からはも
とより、浴槽１に残水がある状態からでも可能と
してあり、いずれの場合にも、浴槽１に付設した
水位センサー５及び水温センサー６により検出さ
れる残水の水位Hx（浴槽１に残水が無い状態では
Hx＝０）と温度txとに基づいて、使用者が設定
した設定水位Hpで設定温度tpの所望湯張状態を
得るに要する必要給水量と必要加熱量とを算出す
ると共に、その算出結果に基づいた加熱能力調整
により、浴槽水位が設定水位Hpに至つたときに
浴槽水温が設定温度tpとなるような温度に給湯温
度toを調整して、検出浴槽水位Hxが設定水位Hp
に至るまで給湯器２からの給湯を継続する制御を
実行させるようにしてある。

自動湯張において給湯器２の加熱能力だけでは
上述の必要給湯温度toを確保できない場合には、
給湯器２と共に風呂釜３を運転して実質的に必要
給湯温度toを確保するようにしてある。

尚、自動湯張制御は、基本的には単位時間当り
における給水量ｖを給湯器２において最大の定格
給水量に固定した状態で実行するようにしてあ
り、それによつて、湯張開始から完了に至るまで
の所要時間を最短化するようにしてある。しか
し、給湯器２と風呂釜３との両方を運転しても加
熱能力的に必要給湯温度toを確保できない場合
（例えば冬期において給湯器２への入水温度tiが
かなり低い場合等）には、給湯器２及び風呂釜３
夫々の加熱能力を定格能力に調整固定した上で、
単位時間当りにおける給水量ｖを水量調整弁７に
より定格給水量から絞り調整して必要給湯温度to
を確保するようにしてある。

前述の夫々の場合において加熱能力調整ないし
給水量調整により必要給湯温度toを確保するに、
残水の水位Hx・温度txに基づいた算出必要給湯
温度to、入水温センサー８により検出される入水
温度ti、並びに、給水温センサー９により検出さ
れる給水量ｖの三者に基づいたフイードフオード
制御による加熱能力調整ないし給水量調整を実行
させるようにしてある。

風呂釜３と浴槽１とを接続する循環器１０Ａ，
１０Ｂのうち、浴槽１に対する吐出側循環略１０
Ｂを浴槽壁の下部に接続するのに対し、吸込側循
環路１０Ａは浴槽１の排水口１１に接続してあ
り、給湯器２と風呂釜３との両方を運転して湯張
する場合、給湯器２から浴槽１に吐出供給された
湯を排水口１１及び吸込側循環路１０Ａを介して
循環ポンプ１２により風呂釜３に供給し、そし
て、風呂釜３で更に加熱した湯を吐出側循環路１
０Ｂを介して浴槽１に戻すようにしてある。

つまり、風呂釜３への湯の循環供給を浴槽底部
の排水口１１から行なうようにしたことで、給湯
器２の運転開始後、浴槽１にある程度の水位まで
湯が溜まるのを待たずとも、給湯器２の運転開始
当初から風呂釜３を併行して運転できるように
し、それによつて、給湯器２と風呂釜３との両方
を運転しての湯張を能率的良く実施できるように
してある。

給湯器２及び風呂釜３において２Ａ，３Ａは
夫々フインチユーブ型熱交換器であり、２Ｂ，３
Ｂは夫々ガスバーナである。

図中１３は給湯器２の加熱能力を調整するため
の比例弁、１４は風呂釜３に対するガス弁、１５
は給湯器２及び風呂釜３の両方に対する元ガス弁
であり、これら弁類は制御装置４により自動操作
される。又、１６は浴槽水の水道側への逆流を防
止する真空破壊弁である。

１７は制御装置４に対して操作指令を与えるリ
モートコントローラであり、このリモートコント
ローラ１７には、自動湯張や追焚等の種々の運転
制御の開始・停止操作具、湯張水位Hp及び湯張
温度tp夫々の設定操作具を初めとする操作具類、
並びに、運転状態や設定状態等を表示する表示具
類を装備してある。

追焚運転についてはマニユアル操作的な運転制
御形態となつており、リモートコントローラ１７
において追焚運転開始操作が行われると、循環ポ
ンプ１２が始動されると共に、風呂釜３のガスバ
ーナ３Ｂが自動点火されて、追焚運転停止操作が
行われるまで浴槽水の循環加熱が継続実施され
る。

一方、この風呂装置においては、追焚運転の停
止操作忘れ等に起因して多量の浴槽水が必要以上
に高温となつてしまつた状態から所望温度・水位
の湯張状態を得たり、あるいは、通常の湯張状態
で大人が入浴した後に、より低い温度で所望水位
の湯張状態を得る等、必要以上に多量の高温残水
がある状態からその残水よりも低い温度で所望水
位の湯張状態を得るような湯張（すなわち、残水
の保有熱量の一部を捨てる必要があつて前述の自
動湯張では対処できない湯張；以下、低温化湯張
と称する）をも制御装置４による自動制御で自動
的に実施できるようにしてあり、次にその自動低
温化湯張の制御形態について説明する。

第２図イに示すように、必要以上に多量の高温
残水がある状態で使用者により所望の低温化湯張
水位Hp、及び、温度tpが設定され、そして、自
動低温化湯張の開始操作が行われると、それら設
定水位Hpと設定温度tp、並びに、水温センサー
６により検出される高温残水の温度txと入水温セ
ンサー８により検出される入水温度tiとに対して
次式(イ) H_L＝Hp・（tp−ti）／tx−ti ……(イ) により目標減水水位H_Lが制御装置４において算
出され、かつ、制御装置４の排水弁１８に対する
自動操作により、第２図ロに示すように、水位セ
ンサー５による検出水位Hxが算出目標減水水位
H_Lに至るまで高温残水が排水される。

そして、その自動排水の完了後、水量調整弁７
に対する自動開閉操作により、第２図ハに示すよ
うに、水位センサー５による検出水位Hxが設定
水位Hpに至るまで温度tiの水道水が運転停止状
態の給湯器２を介して浴槽１に供給され、もつ
て、自動低温化湯張が完了する。

すなわち、前記(イ)式により求められる目標減水
水位H_Lは、温度txの高温残水がある状態の浴槽
１へ温度tiの水を供給して設定水位Hpで設定温
度tpの湯張状態を得るにあたり予め高温残水を減
水しておくべき適切水位であり、そして、そのよ
うに排水により残水の水位を目標減水水位Hlに
低下させた上での給水により設定水位Hpを得る
ことができる状況において、その目標減水位水位
Hlの算出、並びに、算出目標減水水位H_Lまでの
高温残水の排水、更には、排水後に浴槽水を設定
水位Hpまで増水する給水の夫々を前述の如く制
御装置４に実行させるように構成したことで、目
標減水水位の感覚的な判断や人為による給排水操
作を伴うこと無く、又、目標減水水位の誤判断に
よる必要以上の減水や減水不足に起因した水・熱
量の浪費を伴うこと無く、所望の低温化湯張状態
を適確かつ能率良く得られるようにしてある。

尚、入水温センサー８により、検出される入水
温度tiは給湯器２に対する通水実施の度に更新す
る状態で制御装置４内に記憶させるようにしてあ
り、目標減水水位H_Lの算出にあたつては、この
記憶入水温度tiを用いるように構成してある。

又、残水のある状態で通常の自動湯張の開始操
作が行われた際、水位センサー５及び水温センサ
ー６により検出される残水状態（tx、Hx）と設
定された所望湯張状態（tp、Hp）との熱量関係
上の比較に基づいて、通常の自動湯張により所望
湯張状態を得ることが可能か否かを制御装置４に
おいて判別させるようにしてあり、その判別結果
として、所望の湯張状態を得るためには残水保有
熱量の一部を捨てることが必要で通常の自動湯張
では対処できないと判定されたときにはリモート
コントローラ１７に装備した表示灯により低温化
湯張実施を操作者に促すようにしてある。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を列記する。

前述実施例においては、浴槽１に必要以上に多
量の高温残水があつて、単なる給水だけでは浴槽
水温が設定温度tpまで低下する以前に浴槽水位が
設定水位Hpを超えてしまうような場合に対処す
るもの（自動低温化湯張）を示したが、本発明
は、浴槽に必要以上に多量の低温残水があつて、
給湯器から最高温度までの給湯を行つても浴槽水
温が設定温度tpまで上昇する以前に浴槽水位が設
定水位Hpを超えてしまうような場合の対処にも
応用でき、その場合、下記(イ)式における H_L＝Hp・（tp−ti）／tx−ti……(イ) Hp：設定水位 tp：設定温度 tx：検出残水温度 tiに給湯温度を代入して目標減水水位H_Lを求
め、かつ、その目標減水水位H_Lまで低温残水を
自動的に排水するように構成すれば良く、この型
式は、浴槽水加熱手段として給湯器のみしか備え
ていない風呂装置に特に有効である。

目標減水水位H_Lまでの残水自動排水の後の温
度tiでの給水又は給湯は、残水自動排水に続く一
連の自動制御で実行するようにしても良く、又、
人為操作で実行するようにしても良い。

浴槽に対する給水又は給湯の型式は、給湯器を
浴槽の下部に管路接続する型式に代えて、蛇口か
ら水や湯を浴槽に落し込む型式であつても良い。

浴槽に対して装備する水温検出手段、水位検出
手段、並びに、排水弁装置の夫々には種々の型
式、構造のものを適用できる。

目標減水水位H_Lの算出に用いる給水又は給湯
の温度tiは、検出値であつても良く、又、季節等
に応じて適宜設定する設定値であつても良い。

目標減水水位H_Lまでの減水時に排出される排
水を再利用を目的として貯留しておく槽を設ける
ようにしても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の実施例を示し、第
１図は構成図、第２図イ，ロ，ハは低温化湯張の
実施形態を説明する図である。 １……浴槽、４……制御装置、５……水位検出
手段、６……水温検出手段、１８……排水弁装
置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 浴槽１に対して、水温検出手段６、水位検出
   手段５、及び、排水弁装置１８を付設し、残水が
   ある状態の前記浴槽１への給水又は給湯により設
   定水位Hpで設定温度tpの湯張状態を得るために
   予め残水を減水しておくべき目標減水水位Hlを、
   前記水温検出手段６による検出温度tx及び給水又
   は給湯の温度tiに基づき、熱量収支関係から求
   め、かつ、前記水位検出手段５の検出情報に基づ
   いた前記排水弁装置１８に対する自動操作により
   残水を前記の目標減水水位Hlまで自動的に排水
   する制御装置４を設けた風呂装置。