JP3172608B2 - 自動風呂釜及びその湯張り方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動風呂釜から管
路を介して浴槽に自動的に湯張りを行う、自動風呂釜及
びその湯張り制御方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このような自動風呂釜１は、たと
えば図６に示すように構成されている。この自動風呂釜
は、本体内に給湯用の熱交換器２と、追焚き用の熱交換
器３とを備えており、給湯用の出湯管路４から分岐して
追焚き管路６に接続された分岐管路５を備えており、こ
の分岐管路５には注湯電磁弁９が設けられている。追焚
き管路６は浴槽７の循環金具８に接続されて追焚き循環
管路を形成しており、この追焚き管路６には圧力センサ
１１と、ポンプ１０と、風呂サーミスタ１３とが配置さ
れている。このような自動風呂釜１では、浴槽７に湯張
りを行う場合、注湯電磁弁９を開き、追焚き管路６を介
して温水を供給している。

【０００３】具体的には、図示しない自動スイッチをオ
ンすると、先ず、電磁弁９を開いて温水を供給する。予
め設定された水位まで湯張りし、圧力センサ１１によ
り、浴槽中の水位が設定水位に達したことを検出する
と、電磁弁９を閉じ、ポンプ１０を駆動して設定温度ま
で追焚き運転を行う。そして、浴槽中の湯温が設定温度
に達したことを風呂サーミスタ１３により検出すると、
ポンプ１０を止めるようにしている。

【０００４】この自動運転は、図示しない制御部による
制御のもとにおこなわれ、この制御は、後に本発明の実
施例で述べるＰ−Ｑ特性に基づいて行われる。このＰ−
Ｑ特性とは、注湯水量と浴槽水位に基づく圧力センサの
出力電圧を検出することにより作成されるものである。
そして、実際には、圧力センサ１１が設定水位に対応し
た圧力を検出すると、自動的に湯張りを停止する。ま
た、このＰ−Ｑ特性は、自動風呂釜が接続される浴槽の
容量等によりそれぞれ異なるものであるから、器具の設
置の際に各浴槽に対応して作成し、その自動風呂釜のマ
イコンに記憶させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
自動風呂釜に用いられる圧力センサ１１は、同一水位を
測定しても経時的に検出値が変化することがある。この
ため、たとえば数カ月間繰り返し自動運転した結果、圧
力センサ１１が同一の検出値を出力していても、湯張り
した結果、実際の浴槽水位が変動することがある。

【０００６】このため、自動風呂釜を運転する際には、
この圧力センサの経時変化に基づく誤差を検出して、こ
れを補正し、補正されたＰ−Ｑ特性をもとに自動運転し
なければならない。しかし、Ｐ−Ｑ特性を修正するため
には、あらたにＰ−Ｑ特性を求めることになるので、自
動風呂釜を記憶モードで運転する必要がある。

【０００７】この際、圧力センサ１１は、循環金具８も
しくは循環金具から延びる通水管に位置することから、
この循環金具８以下の水位は検出できない。このため、
記憶モードによる運転にあっては、この循環金具位置を
検出するまで、注湯動作をおこなっては停止して圧力を
検出するといった運転および停止の動作を何度も繰り返
す必要があり、湯張りに時間がかかり、ユーザが入浴で
きるまでには、長時間を要するという欠点があった。

【０００８】この発明は、以上の点を解決するためにな
されたもので、注湯しながらでも正確にＰ−Ｑ特性の修
正を行うことができ、正確な水位に湯張りできるととも
に、迅速な注湯することができる自動風呂釜とその湯張
り制御方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的は、請求項１の
発明によれば、浴槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、こ
の浴槽に供給された水量（Ｑ）とにより求められたＰ−
Ｑ特性に基づいて、浴槽内に湯や水を供給する自動風呂
釜の湯張り制御方法において、上記通水管路中に設けた
流量調整手段により、この通水管路内に特定の流量の湯
や水を流して、このときの流量と、これに対応した圧力
を圧力センサにより検出して、この検出値を記憶部に記
憶し、次回以降の運転の際に上記と同じ流量を通水管路
に流し、その圧力を検出して上記記憶された検出値と比
較して、その差分を圧力センサの補正値とし、この圧力
センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性を修正して、浴
槽に湯張りする自動風呂釜の湯張り制御方法により、達
成される。

【００１０】上記目的は、請求項２の発明によれば、浴
槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、この浴槽に供給され
た水量（Ｑ）とにより求められたＰ−Ｑ特性に基づい
て、浴槽内に湯や水を供給する自動風呂釜の湯張り制御
方法において、上記通水管路中に設けた流量調整手段に
より、この通水管路中に特定の流量の湯や水を流して、
このときの流量と、これに対応した圧力を圧力センサに
より検出して、この検出値を記憶部に記憶し、次回以降
の運転の際に通水管路に湯や水を流し、圧力センサが上
記記憶された検出値と同じ圧力を検出しているときの流
量と、上記予め記憶された流量とを比較して、その差分
を圧力センサの補正値とし、この圧力センサの補正値に
基づき上記Ｐ−Ｑ特性を修正して、浴槽に湯張りする自
動風呂釜の湯張り制御方法によっても、達成できる。

【００１１】上記目的は、請求項３の発明によれば、浴
槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、この浴槽に供給され
た水量（Ｑ）とにより求められたＰ−Ｑ特性に基づい
て、浴槽内に湯や水を供給する構成とした自動風呂釜で
あって、通水管路中に設けられ、この通水管路内に特定
の流量の湯や水を流すことにより、このときの流用を検
出する流量調整手段と、このときの流量に対応した圧力
を検出する圧力センサと、上記流量及び圧力を検出値を
記憶する記憶部と、上記記憶を行った以降の運転の際に
上記と同じ流量を通水管路に流し、その圧力を検出して
上記記憶された検出値と比較して、その差分を求めて上
記圧力センサの補正値を算出する制御部とを備えてお
り、この圧力センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性を
修正して、浴槽に湯張りする構成とした、自動風呂釜に
より、達成される。 上記目的は、請求項４の発明によれ
ば、浴槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、この浴槽に供
給された水量（Ｑ）とにより求められたＰ−Ｑ特性に基
づいて、浴槽内に湯や水を供給する構成とした自動風呂
釜であって、通水管路中に設けられ、この通水管路内に
特定の流量の湯や水を流すことにより、このときの流用
を検出する流量調整手段と、このときの流量に対応した
圧力を検出する圧力センサと、上記流量及び圧力を検出
値を記憶する記憶部と、上記記憶を行った以降の運転の
際に上記と同じ流量を通水管路に流し、圧力センサが上
記記憶された検出値と同じ圧力を検出しているときの流
量と、上記予め記憶された流量とを比較して、その差分
を圧力センサの補正値として算出する制御部とを備えて
おり、この圧力センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性
を修正して、浴槽に湯張りする構成とした、自動風呂釜
により、達成される。上記各構成によれば、いずれの場
合にも、自動風呂釜から温水を供給しながら圧力センサ
の補正値を求めることができる。そして、その補正は、
検出した圧力を基準にしても、検出した流量を基準とし
て行ってもよい。しかも、この発明の方法によれば、配
管内に所定水量の湯または水を流すだけで、Ｐ−Ｑ特性
を修正できるので、常に正確な自動運転を迅速に行うこ
とができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の好適な実施例を添付図面を
参照しながら、詳細に説明する。尚、以下に述べる実施
例は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ま
しい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以
下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない
限り、これらの態様に限られるものではない。

【００１３】図１はこの実施例に適用される自動風呂釜
の主な構成を示す系統図である。図において、自動風呂
釜２０は、本体内に給湯用の熱交換器２１と、追焚き用
の熱交換器２３とを備えており、給湯管４５から分岐し
て追焚き管路２６に接続された分岐管路２５を備えてい
る。この追焚き管路２６は浴槽２７の循環金具２８に接
続されて追焚き管路を形成しており、その戻り管２６ａ
には追焚き流水スイッチ３１と、ポンプ３２と、風呂サ
ーミスタ３３とが接続されている。また、水が供給され
る給水管４１にはフローセンサ４２と、入水サーミスタ
４３が接続されており、この給水管４１から給湯用熱交
換器２１を経て延びる給湯管４５には、給湯サーミスタ
４６と、水量調整手段４７とが接続されている。

【００１４】給湯管４５から分岐した分岐管路２５には
電磁弁３７と圧力センサ３８とが接続されている。そし
て、これらの各動作部，もしくは検出部である流水スイ
ッチ３１，ポンプ３２，風呂サーミスタ３３、圧力セン
サ３８、電磁弁３７、水量調整手段４７、給湯サーミス
タ４６、入水サーミスタ４３、フローセンサ４２、ガス
弁５３、ガス弁５４は、図２に示すように制御部５０と
接続されており、所定の検出値をこの制御部５０におく
ったり、制御部５０からの指示による制御を受けたりで
きるようになっている。

【００１５】このような自動風呂釜２０にあっては、以
下のようにして浴槽２７に湯張りが行われる。先ず、こ
の自動風呂釜２０を設置して、図示しないリモコンの自
動運転ボタンをオンすると、制御部５０は、既に記憶さ
れたＰ−Ｑ特性に基づくデータ（以下、Ｐ−Ｑデータと
いう）および後述する特定の流量に対応した圧力のデー
タの有無を判断する。この段階で、Ｐ−Ｑデータや、特
定の流量に対応した圧力のデータがない時は、Ｐ−Ｑデ
ータと、特定の流量に対応した圧力のデータの記憶が行
われる。すなわち、給水管４１からフローセンサ４２を
経て、バーナ５１により給湯用熱交換器２１で加熱され
た温水は、分岐管路２５を通って追焚き管路２６を通
り、浴槽２７に注湯される。

【００１６】この器具設置後の最初の注湯で通常Ｐ−Ｑ
特性を記憶するのであるが、この実施例では、これに先
立って、後の運転に使用するＰ−Ｑ特性修正用のデータ
を作成する。具体的には、この手順は図３に示されてお
り、上記電磁弁３７を開くことにより（ＳＴＰ１）、温
水が分岐管路２５を通ると、圧力センサ３８によりの圧
力が検出され（ＳＴＰ２）、これによる所定の電圧が信
号として制御部５０に送られる。この温水は、追焚き管
路を通って配管内のエアぬきをしながら、浴槽２７に注
がれる。この際圧力センサ３７は、この温水の流量によ
り生じる圧力をモニタしており（ＳＴＰ３）、これが予
め決められた圧力になるように、制御部５０はその水量
を水量調整手段４７によって調整する（ＳＴＰ４）。

【００１７】この調整により、最初はたとえば、１６リ
ットル／分で注湯していた温水を、たとえば８リットル
／分にしぼりこむ。さらに、このときに流す温水の温度
は、給湯サーミスタ４６、あるいは風呂サーミスタ３３
等により制御部に送られ記憶される。これにより、流さ
れる温水の圧力は圧力センサ３８の測定可能範囲内で変
動するようになる。ここで、この変動する圧力のたとえ
ば中央値と偏差をとり、これを流量８リットル／分に対
応する圧力として、この圧力と温水の流量８リットル／
分を制御部５０の記憶部（図示せず）に記憶させる（Ｓ
ＴＰ５）。この記憶された流量（この場合８リットル／
分）およびその時の検出値（圧力および水量）が基準と
なる。

【００１８】この作業が終了したら（ＳＴＰ６）、続い
て通常のＰ−Ｑ特性データの作成を行う。このＰ−Ｑ特
性データの作成は従来と同様の方法で行われるので、こ
こではこれを簡単に説明する。

【００１９】水量調整手段４７を開いて、浴槽２７に注
湯を続けると、図５の実線に示すように、浴槽２７内の
水位が循環口２８に達するまでは、圧力センサ２８は一
定の圧力を検出している（図５の実線で示した水平部
分）が、水位が循環口２８を超えると、水位の上昇にと
もなって圧力センサ２８の出力値も上昇する（図５に実
線で示した傾斜部分）。そして、浴槽内の水位が当該浴
槽の種類等に応じて所定の水位になった時点で注湯を停
止すると、図５に実線で示すＰ−Ｑ特性が得られるの
で、このデータを制御部５０を介して記憶部５５に記憶
させる。

【００２０】このようにして、制御部５０に記憶された
Ｐ−Ｑ特性は、次に自動風呂釜２０を運転するに際し
て、図示しないリモコンによってユーザが設定した水位
まで、このデータに基づいて設定水位までの流量を制御
部５０が演算し、浴槽２７への湯張りが行われる。

【００２１】ここで、圧力センサ３８は、その経年変化
に基づく検出値の誤差が生じる。このため、以前に記憶
させたＰ−Ｑ特性に基づいて湯張りを行っても、設定水
位を超えたり、あるいはこれを下回るといった事態が生
じる。

【００２２】そこで、図４に示された手順により、上述
した特定の流量に対応した圧力のデータを用いて、記憶
部５５に記憶されているＰ−Ｑデータの修正を行い、こ
れに基づいて自動運転を行う必要がある。

【００２３】以下は、記憶された流量を基準流量とし
て、圧力センサの補正値を得る場合である。図示しない
リモコンの自動スイッチをオンすると、制御部５０は、
記憶部５５に記憶されたＰ−Ｑ特性および上述の特定の
流量に対応した圧力のデータの有無を判断する。これら
のデータがあった場合には、圧力センサ３８の誤差を調
べるため、電磁弁３７を開いて（ＳＴＰ１０）、浴槽２
７への注湯を開始する。このとき、フローセンサ４２は
給水量をモニタして、その検出値を制御部５０に送り、
流量検出をおこなっており（ＳＴＰ１１）、これが制御
部５０により予め記憶されている特定の流量（本実施例
の場合８リットル／分）であるかどうかを判断し（ＳＴ
Ｐ１２）、特定の流量になるように水流制御手段４７の
調整を行う（ＳＴＰ１３）。

【００２４】注湯流量が上記基準流量になったら、圧力
センサ３８の検出値をみて（ＳＴＰ１４）、注湯中で変
動している圧力変動の中央値が、記憶部５５が記憶して
いる対応圧力に対して所定の範囲内の一致があるか否か
を判断する（ＳＴＰ１５）。肯定結果が得られた場合
は、圧力センサ３８に誤差が生じていないと判断して、
記憶部５５に予め記憶されているＰ−Ｑ特性に基づく自
動運転を行う。

【００２５】ここで、否定結果が得られた場合には、Ｐ
−Ｑ特性データの変更が必要と判断して、修正を行う
（ＳＴＰ１７）。具体的には、実際の検出圧力と記憶さ
れている圧力とを比較して、圧力センサの検出値が基準
圧力の値より小さい場合には、その差を制御部５０が演
算して、図５のデータのたとえば、点線Ｂまで、Ｐ−Ｑ
特性データを平行移動して新しいＰ−Ｑ特性データを作
成する。同様に実際の検出圧力と基準圧力とを比較し
て、圧力センサの検出値が基準圧力の値より大きい場合
には、その差を制御部５０が演算して、図４のデータの
たとえば、点線Ａまで、Ｐ−Ｑ特性データを平行移動し
て新しいＰ−Ｑ特性データを作成する。

【００２６】このようにして行われるＰ−Ｑ特性の修正
は、浴槽２７内に注湯を行いながら実行でき（動圧補
正）、しかも、上述したように自動風呂釜２０の運転開
始後すぐにおこなわれる。このため、本実施例のＰ−Ｑ
特性の修正は、浴槽２７内で温水が循環口２８より下で
湯張りされた状態で終了するので、従来の静圧補正と比
較するときわめて迅速に補正が行われることになる。

【００２７】しかも、Ｐ−Ｑデータ修正のための注湯
（この実施例では、循環口２８以下の水位でおこなわれ
る）に続いてとぎれることなく、直ちに修正後のＰ−Ｑ
特性に基づいて、自動運転がなされ、図示しないリモコ
ンによりユーザが設定した水位まで制御部５０が積算水
量を演算し、湯張りが行われる。

【００２８】以上の実施例では、制御部５０に予め記憶
された特定の流量に対する圧力を、補正時の検出圧力と
比較して、両圧力（実際は電圧）の差をもとにＰ−Ｑ特
性データを修正している。しかし、これに限らず、補正
時に予め制御部５０に記憶されている圧力を基準にし
て、これと所定範囲内で一致する圧力まで水量調整手段
４７を調整し、このときの実際の流量と、制御部５０に
記憶されている特定の流量とを比較し、その差に基づい
てＰ−Ｑ特性データを修正してもよい。

【００２９】さらに、流量調整手段は、ギアモータ式，
ガバナ式のような可変流量手段の他に、たとえばオリフ
ィスを用いた固定流量手段を用いてもよい。また、通水
管を分岐させて、この分岐管に流量調整手段を設け、電
磁弁等を用いて水流のながれを通水管とこの分岐管とに
切り換えるようにしてもよい。これにより、瞬時に分岐
管に水流を切り換えて、所定水量を流して基準となる圧
力検出をおこなうことができる。さらにまた、流量調整
手段の設定位置は図示の箇所に限るものではなく、たと
えば給水管４１や分岐管路２５など、通水路中の適宜の
位置を選択することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、注
湯しながらでも正確にＰ−Ｑ特性の修正を行うことがで
き、このため迅速かつ正確に浴槽に湯張りすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な実施例に適用される自動風呂釜
の要部の構成を示す系統図。

【図２】制御部と各要素の接続を示す図。

【図３】図１の自動風呂釜において、基準水量−基準圧
力を作成する方法を示す流れ図。

【図４】図１の自動風呂釜において、予め記憶されたＰ
−Ｑ特性を補正する方法を示す流れ図。

【図５】図１の自動風呂釜のＰ−Ｑ特性を修正するよう
すをしめす図。

【図６】従来の自動風呂釜の要部の構成を示す系統図。

【符号の説明】

２０ 自動風呂釜 ４１ 給水管 ２１ 給湯用熱交換器 ２３ 風呂用（追焚き用）熱交換器 ２４ 給湯管 ２５ 分岐管路 ２６ 追焚き管路 ２７ 浴槽 ２８ 循環口 ３２ ポンプ ３７ バルブ ３８ 圧力センサ ４７ 水量調整手段 ５０ 制御部 ５５ 記憶部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 浴槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、こ
   の浴槽に供給された水量（Ｑ）とにより求められたＰ−
   Ｑ特性に基づいて、浴槽内に湯や水を供給する自動風呂
   釜の湯張り制御方法において、 通水管路中に設けた流量調整手段により、この通水管路
   内に特定の流量の湯や水を流して、このときの流量と、
   これに対応した圧力を圧力センサにより検出して、この
   検出値を記憶部に記憶し、 次回以降の運転の際に上記と同じ流量を通水管路に流
   し、その圧力を検出して上記記憶された検出値と比較し
   て、その差分を圧力センサの補正値とし、 この圧力センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性を修正
   して、浴槽に湯張りすることを特徴とする、自動風呂釜
   の湯張り制御方法。
2. 【請求項２】 浴槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、こ
   の浴槽に供給された水量（Ｑ）とにより求められたＰ−
   Ｑ特性に基づいて、浴槽内に湯や水を供給する自動風呂
   釜の湯張り制御方法において、 通水管路中に設けた流量調整手段により、この通水管路
   中に特定の流量の湯や水を流して、このときの流量と、
   これに対応した圧力を圧力センサにより検出して、この
   検出値を記憶部に記憶し、 次回以降の運転の際に通水管路に湯や水を流し、圧力セ
   ンサが上記記憶された検出値と同じ圧力を検出している
   ときの流量と、上記予め記憶された流量とを比較して、
   その差分を圧力センサの補正値とし、 この圧力センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性を修正
   して、浴槽に湯張りすることを特徴とする、自動風呂釜
   の湯張り制御方法。
3. 【請求項３】 浴槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、こ
   の浴槽に供給された水量（Ｑ）とにより求められたＰ−
   Ｑ特性に基づいて、浴槽内に湯や水を供給する構成とし
   た自動風呂釜であって、 通水管路中に設けられ、この通水管路内に特定の流量の
   湯や水を流すことにより、このときの流用を検出する流
   量調整手段と、 このときの流量に対応した圧力を検出する圧力センサ
   と、 上記流量及び圧力を検出値を記憶する記憶部と、 上記記憶を行った以降の運転の際に上記と同じ流量を通
   水管路に流し、その圧力を検出して上記記憶された検出
   値と比較して、その差分を求めて上記圧力センサの補正
   値を算出する制御部と を備えており、 この圧力センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性を修正
   して、浴槽に湯張りする構成とした ことを特徴とする、
   自動風呂釜。
4. 【請求項４】 浴槽の水位に対応した圧力（Ｐ）と、こ
   の浴槽に供給された水量（Ｑ）とにより求められたＰ−
   Ｑ特性に基づいて、浴槽内に湯や水を供給する構成とし
   た自動風呂釜であって、 通水管路中に設けられ、この通水管路内に特定の流量の
   湯や水を流すことにより、このときの流用を検出する流
   量調整手段と、 このときの流量に対応した圧力を検出する圧力センサ
   と、 上記流量及び圧力を検出値を記憶する記憶部と、 上記記憶を行った以降の運転の際に上記と同じ流量を通
   水管路に流し、圧力センサが上記記憶された検出値と同
   じ圧力を検出しているときの流量と、上記予め記憶され
   た流量とを比較して、その差分を圧力センサの補正値と
   して算出する制御部と を備えており、 この圧力センサの補正値に基づき上記Ｐ−Ｑ特性を修正
   して、浴槽に湯張りする構成とした ことを特徴とする、
   自動風呂釜。