JP5752944B2 - One can two water channel bath water heater - Google Patents
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Description
本発明は、風呂の注湯・追い焚き機能および給湯機能を備えた一缶二水路型風呂給湯器に関する。 The present invention relates to a one-can two-water bath water heater having a hot water pouring / reheating function and a hot water supply function.
一般に、給湯器の温度制御には、フィードフォワード・フィードバック制御が用いられる。フィードフォワード制御では、給水温度と設定温度と水量と熱効率などから設定温度の湯を出すために必要な熱量（フィードフォワード（ＦＦ）量）を求める。しかし、流量センサのばらつきなどにより必要な熱量の真値は求められないため、その誤差分を補正すべくフィードバック制御が併用される（特許文献１参照）。 In general, feedforward feedback control is used for temperature control of a water heater. In the feed forward control, the amount of heat (feed forward (FF) amount) necessary for taking out hot water at the set temperature is obtained from the feed water temperature, the set temperature, the amount of water, the thermal efficiency, and the like. However, since the true value of the required amount of heat cannot be obtained due to variations in the flow rate sensor or the like, feedback control is used in combination to correct the error (see Patent Document 1).
フィードフォワード制御での熱量ＨＡは、以下の式１により求まる。
ＨＡ＝Ｈout×１５００／η＝（ＴＡ-ＴＮ）×１５００／（η×２５） …式１
ここで、Ｈoutは加熱能力（Output）[号]、ηは熱交換器の熱効率、ＴＡは設定温度、ＴＮは給水温度、である。
The amount of heat HA in the feedforward control is obtained by the following
HA = Hout × 1500 / η = (TA−TN) × 1500 / (η × 25)
Here, Hout is the heating capacity (Output) [No.], η is the heat efficiency of the heat exchanger, TA is the set temperature, and TN is the feed water temperature.
式１の関係を利用すれば、温度センサで検出される給湯温度Ｔoutが設定温度に安定した状態では、以下の式２に示すように、給水温度を逆算で推定することができる。 If the relationship of Formula 1 is utilized, in the state where the hot water supply temperature Tout detected by the temperature sensor is stable at the set temperature, the feed water temperature can be estimated by back calculation as shown in Formula 2 below.
ＴＷ＝Ｔout−(Ｈout×２５/ＱＴ) …式２
ここで、ＴＷは、実測の給湯温度Ｔout、Ｈout、流量センサの検出する水量ＱＴとから逆算で求めた推定給水温度である。Ｈoutは式１に示すようにＨＡと熱効率ηとから求まる値である。
TW = Tout− (Hout × 25 / QT) Equation 2
Here, TW is an estimated water supply temperature obtained by back calculation from the measured hot water supply temperatures Tout and Hout and the amount of water QT detected by the flow rate sensor. Hout is a value obtained from HA and thermal efficiency η as shown in
実際には、Ｈoutに係る熱効率ηは給水温度や熱量（燃焼ガス量）に依存して変動する。しかし、それらと熱効率との関係は器具固有なので、予め測定して記憶しておけば、適正な値の熱効率を代入して給水温度を逆算できるので、給水温度検出用の温度センサ（サーミスタ）の取り付けを省略した給湯器も考案されている（特許文献２参照）。 Actually, the thermal efficiency η related to Hout varies depending on the feed water temperature and the amount of heat (combustion gas amount). However, since the relationship between them and the thermal efficiency is instrument-specific, if you measure and store them in advance, you can reversely calculate the feed water temperature by substituting the appropriate value of the thermal efficiency, so the temperature sensor for detecting the feed water temperature (thermistor) A water heater has also been devised (see Patent Document 2).
風呂の追い焚き時に熱交換器を経由して浴槽水を循環させるための追い焚き循環経路は、浴槽水を取り込む風呂戻り管と、熱交換器内で熱交換を行って浴槽水を加熱する追い焚き用水管と、加熱後の浴槽水を浴槽に戻す風呂往き管とで構成される。 The recirculation path for circulating the bath water via the heat exchanger when reheating the bath is a bath return pipe that takes in the bath water and a heat exchanger that heats the bath water by exchanging heat in the heat exchanger. It consists of a watering pipe and a bath pipe that returns the heated bathtub water to the bathtub.
ところで、一缶二水路型の風呂給湯器では、給水を加熱するための給湯用水管と追い焚き用水管とが共通の熱交換器を通っている。一缶二水路型の風呂給湯器で浴槽へ湯張りする場合、給湯用水管を通じて給水を加熱して得た湯を、連結管を通じて風呂戻り管に流し込み、追い焚き循環経路を通じて浴槽へ注湯する。通常は、風呂戻り管と風呂往き管の双方を通じて浴槽への注湯が行われ、このうち風呂往き管側を流れる湯は、熱交換器の追い焚き用水管でさらに加熱されてから浴槽に注がれる。 By the way, in the canned two water channel type bath water heater, the hot water supply water pipe for heating the supplied water and the reheating water pipe pass through a common heat exchanger. When filling a bathtub with a can of two water channels, the hot water obtained by heating the water supply through the hot water supply pipe is poured into the bath return pipe through the connecting pipe and poured into the bathtub through the recirculation circulation path. . Normally, hot water is poured into the bathtub through both the bath return pipe and the bath outlet pipe, and the hot water that flows through the bath outlet pipe side is further heated by the reheating water pipe of the heat exchanger and then poured into the bathtub. Can be removed.
このような一缶二水路型の風呂給湯器においても、給湯用水管での吸熱量と追い焚き用水管での吸熱量との比である吸熱分配比を加味すれば、前述の（式２）を適用して推定の給水温度を求めることができる。すなわち、給湯用水管側での吸熱分配比をＲａ（たとえば、０．５）とすれば、
ＴＷ＝Ｔout-(Ｈout×２５×Ｒａ/ＱＴ) …式３
で求めることができる。
In such a can and two water channel type bath water heater, if the endothermic distribution ratio, which is the ratio of the endothermic amount in the hot water supply pipe and the endothermic amount in the reheating water pipe, is taken into account, Can be used to determine the estimated feed water temperature. That is, if the endothermic distribution ratio on the hot water supply water pipe side is Ra (for example, 0.5),
TW = Tout− (Hout × 25 × Ra / QT)
Can be obtained.
ここで、注湯中の風呂往き管側の流量と風呂戻り管側の流量との比が一定であれば、Ｒａを固定値にして、上記式３の演算を行うことができる。
Here, if the ratio of the flow rate on the bath return pipe side and the flow rate on the bath return pipe side during pouring is constant, the calculation of
しかし、風呂往き管側は、風呂戻り管側に比べて、熱交換器の追い焚き用水管を経由する分だけ配管抵抗が大きくなるので、給水量が毎分６リットル以下のような低水量時には、風呂往き管側の流量が通常（給水量が十分あるとき）より減少したり、ゼロになったりする。このように低水量時には風呂往き管と風呂戻り管との流量比が一定せず、吸熱分配比が不明になるので、式３を適用して給水温度を逆算で求めてＦＦ加熱量（燃焼量）を制御することができなかった。
However, since the pipe resistance on the bath outlet pipe side is larger than the bath return pipe side through the reheating water pipe of the heat exchanger, when the water supply is low such as 6 liters per minute or less , The flow rate on the side of the bath pipe decreases or becomes zero (when there is enough water supply). As described above, the flow rate ratio between the bath outlet pipe and the bath return pipe is not constant when the water volume is low, and the endothermic distribution ratio is unknown. Therefore, the feed water temperature is calculated by applying
仮に、給水量が十分あるときの流量比に対応した固定値の吸熱分配比Ｒａをそのまま使用して、低水量時の給水温度を式３により逆算で求めると、風呂戻り管側の流量がゼロまたは想定流量より少ない場合には、給水温度が実際より高く算出される。すなわち、風呂往き管側に湯が流れない状態では追い焚き用水管ではほとんど吸熱されないので、実際の吸熱分配比（給湯用水管側の吸熱比）は「１」に近くなる。それにも係らず固定の吸熱分配比Ｒａ（たとえば、０．５）でＴＷを逆算するので、実際よりも給水温度が高いと勘違いしてしまう。
Temporarily, using the fixed endothermic distribution ratio Ra corresponding to the flow rate ratio when there is a sufficient amount of water supply, and calculating the water supply temperature at the time of low water amount by the reverse
このため、設定温度の湯を出すために必要な加熱量（ＦＦ量）も少なく算出され、場合によってはバーナーを消火した状態で湯張り（実際には水張り）が行われる。その結果、浴槽に流れ込む湯の温度が設定温度よりかなり低くなり、湯張り後に行われる、浴槽内の湯を設定温度まで昇温するための追い焚き動作に長い時間を要してしまうという問題があった。 For this reason, the amount of heating (FF amount) required to discharge hot water at the set temperature is also calculated to be small, and in some cases, hot water filling (actual water filling) is performed with the burner extinguished. As a result, the temperature of the hot water flowing into the bathtub becomes considerably lower than the set temperature, and it takes a long time to reheat the hot water in the bathtub up to the set temperature after the hot water is filled. there were.
なお、風呂往き管の流量を検出するために専用のフローセンサを設けることは、機器のコストが上昇するばかりでなく、浴槽水に混在する髪の毛などのゴミが詰まり易いため、避けたい。 It should be noted that providing a dedicated flow sensor for detecting the flow rate of the bath-out pipe not only raises the cost of the equipment but also tends to clog up dust such as hair mixed in the bath water.
また、吸熱分配比からＴＷを逆算で求める場合に限らず、たとえば、浴槽の水位をより的確に検出等するために、風呂往き管側の湯の流れ具合を注湯動作中に把握したいといった要請がある。 In addition, it is not limited to the case where TW is calculated from the endothermic distribution ratio. For example, in order to detect the water level in the bathtub more accurately, there is a request that the user wants to know the flow of hot water on the side of the bath pipe during the pouring operation. There is.
本発明は、上記の問題を解決しようとするものであり、風呂往き管を通じて注湯されているか否かを専用の流量センサなしに検出することのできる一缶二水路型風呂給湯器を提供することを目的としている。また、逆算で求めた推定の給水温度からＦＦ制御の加熱量を求めて湯張りする場合の湯温が低給水量の時に設定温度より極端に低くなって湯張り後の追い焚き動作が長時間になることを防止することのできる一缶二水路型風呂給湯器を提供することを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problem, and provides a single-can two-water bath water heater that can detect whether or not the hot water is poured through a bath pipe without a dedicated flow sensor. The purpose is that. In addition, when the hot water filling is performed by obtaining the heating amount of FF control from the estimated water supply temperature obtained by back calculation, the hot water temperature is extremely lower than the set temperature when the water supply amount is low, and the reheating operation after filling is long. An object of the present invention is to provide a one-can two-water bath water heater that can prevent the occurrence of the problem.
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。 The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
［１］給水管が入り側に給湯管が出側にそれぞれ接続された第１の熱交換用水管と、浴槽に通じる第１風呂配管が入り側に前記浴槽に通じる第２風呂配管が出側にそれぞれ接続された第２の熱交換用水管とを備えた一缶二水路型の熱交換器と、
前記熱交換器を加熱する加熱装置と、
前記給湯管と前記第１風呂配管を接続する連結管と、
前記連結管に設けられた開閉弁と、
前記第２風呂配管に設けられた温度センサと、
前記第１の熱交換用水管の出側の水温を検出する第２温度センサと、
前記給水管の通水量を検出する水量センサと、
前記開閉弁を開いた状態で前記加熱装置による加熱を行うことで給水を昇温して前記浴槽に流し込む注湯動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記注湯動作において、前記加熱装置で加えた熱量と、その熱量のうちの前記第１の熱交換用水管による吸熱割合を示す吸熱分配比と、前記第２温度センサの検出温度と、前記水量センサの検出した水量とに基づいて給水温度を算出し、該給水温度と前記検出した水量と注湯設定温度とに基づいて前記加熱装置の加熱量を制御すると共に、前記温度センサの検出温度が前記給湯管からの湯が前記第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度か否かに基づいて、前記算出に使用する吸熱分配比を変更する
ことを特徴とする一缶二水路型風呂給湯器。
[1] A first heat exchange water pipe having a water supply pipe connected to the entrance side and a hot water supply pipe connected to the exit side, and a first bath pipe leading to the bathtub to the entrance side and a second bath pipe leading to the bathtub to the exit side A can and two water channel type heat exchanger each having a second heat exchange water pipe connected to
A heating device for heating the heat exchanger;
A connecting pipe connecting the hot water pipe and the first bath pipe;
An on-off valve provided in the connecting pipe;
A temperature sensor provided in the second bath piping;
A second temperature sensor for detecting a water temperature on the outlet side of the first heat exchange water pipe;
A water amount sensor for detecting the amount of water passing through the water supply pipe;
A control unit for controlling a pouring operation of raising the temperature of the feed water and pouring it into the bathtub by heating with the heating device in a state where the on-off valve is opened;
Have
In the pouring operation, the control unit is configured to detect the amount of heat applied by the heating device, an endothermic distribution ratio indicating an endothermic ratio of the heat amount by the first heat exchange water pipe, and detection of the second temperature sensor. A water supply temperature is calculated based on the temperature and the amount of water detected by the water amount sensor, and the heating amount of the heating device is controlled based on the water supply temperature, the detected amount of water and the pouring set temperature, and the temperature Changing the endothermic distribution ratio used for the calculation based on whether the detected temperature of the sensor is a temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe. One can two water channel bath water heater.
上記発明では、加熱装置で加えた熱量と、その熱量のうちの第１の熱交換用水管による吸熱割合を示す吸熱分配比と、第２温度センサの検出温度と、水量センサの検出した水量とに基づいて給水温度を算出し、該給水温度と検出される水量と注湯設定温度とに基づいて加熱装置の加熱量をＦＦ制御する。そして、温度センサの検出温度が給湯管からの湯が第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度か否かに基づいて、第２風呂配管に湯が流れているか否かを判定し、該判定結果に基づき、給水温度の算出に使用する吸熱分配比を変更する。 In the above invention, the amount of heat applied by the heating device, the endothermic distribution ratio indicating the heat absorption ratio of the first heat exchange water pipe among the amount of heat, the temperature detected by the second temperature sensor, and the amount of water detected by the water amount sensor The feed water temperature is calculated on the basis of the water temperature, and the heating amount of the heating device is FF-controlled based on the feed water temperature, the detected water amount, and the pouring temperature. Whether or not the hot water is flowing through the second bath pipe based on whether or not the temperature detected by the temperature sensor is a temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe. And the endothermic distribution ratio used to calculate the feed water temperature is changed based on the determination result.
すなわち、一缶二水路型の熱交換器の場合、第２風呂配管を流れる湯は第２の熱交換用配管でもさらに加熱されるので、第１風呂配管を流れる湯の温度より高温になる。一方、第２風呂配管に湯が流れない場合は、温度センサは空の管内の温度を検知するため、器具内の空気に近い温度を検出する。そこで、温度センサの検出温度に基づいて、第２風呂配管に湯が流れているか否かを判定してその判定結果に応じた吸熱分配比を給水温度の算出に使用する。これにより、逆算で求める給水温度が実際の給水温度に近づき、ＦＦ制御の加熱量が適正化され、低温で注湯されることが回避される。 That is, in the case of a one-can two-water channel type heat exchanger, the hot water flowing through the second bath pipe is further heated by the second heat exchanging pipe, so that the temperature becomes higher than the temperature of the hot water flowing through the first bath pipe. On the other hand, when hot water does not flow into the second bath pipe, the temperature sensor detects the temperature in the empty pipe, and thus detects the temperature close to the air in the appliance. Therefore, based on the temperature detected by the temperature sensor, it is determined whether hot water is flowing in the second bath pipe, and the heat absorption distribution ratio corresponding to the determination result is used for calculating the feed water temperature. Thereby, the feed water temperature calculated | required by a reverse calculation approaches the actual feed water temperature, the heating amount of FF control is optimized, and it is avoided that the hot water is poured at low temperature.
［２］前記制御部は、前記温度センサの検出温度が前記給湯管からの湯が前記第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度より低い温度の場合は、前記第２風呂配管を通じて浴槽へ注湯されていない場合に対応する第１の吸熱分配比を前記算出に使用し、前記温度センサの検出温度が前記給湯管からの湯が前記第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度の場合は、前記給水温度の算出に前記第１の吸熱分配比より前記第１の熱交換用水管による吸熱割合が低い第２の吸熱分配比を前記算出に使用する
ことを特徴とする［１］に記載の一缶二水路型風呂給湯器。
[2] When the temperature detected by the temperature sensor is lower than the temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe, The first endothermic distribution ratio corresponding to the case where the hot water is not poured into the bathtub through the bath pipe is used for the calculation, and the temperature detected by the temperature sensor is the hot water from the hot water supply pipe in the second heat exchange water pipe. In the case of a temperature corresponding to the case of further heating, the second endothermic distribution ratio having a lower endothermic ratio by the first heat exchange water pipe than the first endothermic distribution ratio is used for the calculation of the feed water temperature. One can two-way bath water heater according to [1], which is used.
上記発明では、温度センサの検出温度が給湯管からの湯が第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度より低い温度の場合は、第２風呂配管を通じて浴槽へ注湯されていないと判定し、これに対応する第１の吸熱分配比を使用して、給水温度を算出する。一方、温度センサの検出温度が給湯管からの湯が第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度の場合は、第２風呂配管を通じて浴槽へ注湯されていると判定し、給水温度の算出に、第１の吸熱分配比より第１の熱交換用水管による吸熱割合が低い第２の吸熱分配比を使用する。 In the above invention, when the temperature detected by the temperature sensor is lower than the temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe, the hot water is poured into the bathtub through the second bath pipe. It determines with having not, and uses the 1st heat absorption distribution ratio corresponding to this, and calculates water supply temperature. On the other hand, when the temperature detected by the temperature sensor is a temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe, it is determined that the hot water is poured into the bathtub through the second bath pipe. For calculating the feed water temperature, the second endothermic distribution ratio having a lower endothermic ratio by the first heat exchange water pipe than the first endothermic distribution ratio is used.
［３］前記制御部は、前記第２の吸熱分配比を使用して前記算出を行って得た給水温度が所定の適正温度より高い場合は、前記加熱量を導出する際の給水温度の算出に、前記第１の吸熱分配比と前記第２の吸熱分配比との間の第３の吸熱分配比を使用する
ことを特徴とする［２］に記載の一缶二水路型風呂給湯器。
[3] When the water supply temperature obtained by performing the calculation using the second endothermic distribution ratio is higher than a predetermined appropriate temperature, the control unit calculates the water supply temperature when deriving the heating amount. Further, a third endothermic distribution ratio between the first endothermic distribution ratio and the second endothermic distribution ratio is used. The single can two-water bath water heater according to [2].
上記発明では、第２の吸熱分配比を使用して算出した給水温度が所定の適正温度より高い場合は、第２の吸熱分配比で想定している流量比より第２風呂配管に流れる湯の量が少ないと判定できる。そこで、第１の吸熱分配比と第２の吸熱分配比との間の第３の吸熱分配比を、加熱量を導出する際の給水温度の算出に使用する。 In the said invention, when the feed water temperature calculated using the 2nd heat absorption distribution ratio is higher than predetermined | prescribed appropriate temperature, the flow of the hot water which flows into 2nd bath piping from the flow rate ratio assumed by the 2nd heat absorption distribution ratio It can be determined that the amount is small. Therefore, the third endothermic distribution ratio between the first endothermic distribution ratio and the second endothermic distribution ratio is used for calculating the feed water temperature when deriving the heating amount.
［４］前記第２の吸熱分配比は、給水量が十分ある場合に対応した値である
ことを特徴とする［２］または［３］に記載の一缶二水路型風呂給湯器。
[4] The canned two-channel water heater according to [2] or [3], wherein the second endothermic distribution ratio is a value corresponding to a sufficient water supply amount.
すなわち、第１の吸熱分配比は第２風呂配管に通水が無い場合に対応する値であり、第２の吸熱分配比は給水量が十分ある場合、すなわち、第２風呂配管に、たとえば、５割程度の湯が流れている場合に対応する値である。第３の吸熱分配比はこれらの間の値、つまり、第２風呂配管に少量の湯が流れている場合に対応する値である。 That is, the first endothermic distribution ratio is a value corresponding to the case where there is no water flow in the second bath pipe, and the second endothermic distribution ratio is when the water supply amount is sufficient, that is, in the second bath pipe, for example, This value corresponds to the case where about 50% of hot water is flowing. The third endothermic distribution ratio is a value between these values, that is, a value corresponding to a case where a small amount of hot water is flowing in the second bath pipe.
［５］前記制御部は、前記水量センサの検出する給水量が所定量以上の場合は、給水温度の算出に使用する吸熱分配比を所定値に固定して前記加熱量の制御を行う
ことを特徴とする［１］乃至［４］のいずれか１つに記載の一缶二水路型風呂給湯器。
[5] When the water supply amount detected by the water amount sensor is equal to or greater than a predetermined amount, the control unit controls the heating amount by fixing an endothermic distribution ratio used for calculating the water supply temperature to a predetermined value. One can two-water channel bath water heater according to any one of [1] to [4].
上記発明では、給水量が少ない場合のみ、吸熱分配比を動的に変更して給水温度の算出および加熱量の制御を行う。一方、給水量が所定量以上で十分あるときは、吸熱分配比をその状態に対応する固定値にして給水温度の算出および加熱量の制御を行う。 In the above invention, only when the water supply amount is small, the heat absorption distribution ratio is dynamically changed to calculate the water supply temperature and control the heating amount. On the other hand, when the amount of water supply is more than the predetermined amount, the heat absorption distribution ratio is set to a fixed value corresponding to the state, and the water supply temperature is calculated and the heating amount is controlled.
［６］前記第３の吸熱分配比を前記算出に使用した場合は、以後、吸熱分配比を前記第３の吸熱分配比に固定して前記算出および前記加熱量の制御を行う
ことを特徴とする［３］に記載の一缶二水路型風呂給湯器。
[6] When the third endothermic distribution ratio is used in the calculation, the calculation and the heating amount are controlled after fixing the endothermic distribution ratio to the third endothermic distribution ratio. One can two-way bath water heater according to [3].
［７］給水管が入り側に給湯管が出側にそれぞれ接続された第１の熱交換用水管と、浴槽に通じる第１風呂配管が入り側に前記浴槽に通じる第２風呂配管が出側にそれぞれ接続された第２の熱交換用水管とを備えた一缶二水路型の熱交換器と、
前記熱交換器を加熱する加熱装置と、
前記給湯管と前記第１風呂配管を接続する連結管と、
前記連結管に設けられた開閉弁と、
前記第２風呂配管に設けられた温度センサと、
前記開閉弁を開いた状態で前記加熱装置による加熱を行うことで給水を昇温して前記浴槽に流し込む注湯動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記注湯動作の実行中に、前記温度センサの検出温度が、注湯の設定温度未満の場合に、前記第２風呂配管を通じて浴槽へ注湯されていないと判定する
ことを特徴とする一缶二水路型風呂給湯器。
[7] A first heat exchange water pipe having a water supply pipe connected to the inlet side and a hot water pipe connected to the outlet side, and a first bath pipe leading to the bathtub to the inlet side and a second bath pipe leading to the bathtub to the outlet side A can and two water channel type heat exchanger each having a second heat exchange water pipe connected to
A heating device for heating the heat exchanger;
A connecting pipe connecting the hot water pipe and the first bath pipe;
An on-off valve provided in the connecting pipe;
A temperature sensor provided in the second bath piping;
A control unit for controlling a pouring operation of raising the temperature of the feed water and pouring it into the bathtub by heating with the heating device in a state where the on-off valve is opened;
Have
The control unit determines that the hot water is not poured into the bathtub through the second bath pipe when the detected temperature of the temperature sensor is lower than a preset temperature of the hot water during the pouring operation. One can two water channel bath water heater.
一缶二水路型の熱交換器の場合、第２風呂配管を流れる湯は第２の熱交換用配管でもさらに加熱されるので、第１風呂配管を流れる湯の温度より高温になる。一方、第２風呂配管に湯が流れない場合は、温度センサは空の管内の温度を検知するため、器具内の空気に近い温度を検出する。そこで、温度センサの検出温度に基づいて、第２風呂配管に湯が流れているか否かを判定する。 In the case of a single-can two-water channel heat exchanger, the hot water flowing through the second bath pipe is further heated by the second heat exchanging pipe, so that the temperature becomes higher than the temperature of the hot water flowing through the first bath pipe. On the other hand, when hot water does not flow into the second bath pipe, the temperature sensor detects the temperature in the empty pipe, and thus detects the temperature close to the air in the appliance. Therefore, based on the temperature detected by the temperature sensor, it is determined whether hot water is flowing in the second bath pipe.
本発明に係る一缶二水路型風呂給湯器によれば、風呂往き管を通じて注湯されているか否かを専用の流量センサなしに検出することができる。また、逆算で求めた推定の給水温度からＦＦ制御の加熱量を求めて湯張りする場合の湯温が低水量時に設定温度より極端に低くなることが防止され、湯張り後の追い焚き時間が短縮される。 According to the one can two water channel type bath water heater according to the present invention, it is possible to detect whether or not the hot water is poured through the bath outlet pipe without a dedicated flow sensor. In addition, when the amount of heating for FF control is calculated from the estimated water supply temperature obtained by back calculation, the hot water temperature is prevented from becoming extremely lower than the set temperature when the amount of water is low, and the replenishment time after filling is reduced. Shortened.
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態に係る一缶二水路型風呂給湯器１０の概略構成を示している。一缶二水路型風呂給湯器１０は、給湯機能、浴槽へ湯張りする湯張り機能、浴槽内の湯や水を設定温度へ昇温させる追い焚き機能などを備えている。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a single can / two-channel
一缶二水路型風呂給湯器１０は、給水管１１が入り側に給湯管１２が出側にそれぞれ接続された給湯用水管（第１の熱交換用水管）１４ａと、浴槽３に通じる風呂往き管１６が出側に、該浴槽３に通じる風呂戻り管１７が入り側にそれぞれ接続された追い焚き用水管（第２の熱交換用水管）１４ｂとを備えた一缶二水路型の熱交換器１４を備えている。
One can two-way
熱交換器１４の下方には該熱交換器１４を加熱する加熱装置としてのバーナー部１８が配置されている。バーナー部１８にはガス供給管１９が接続されると共に、該ガス供給管１９の途中にはガスの供給／遮断を切り替えるガス弁２１と、バーナー部１８へ供給するガス量を制御信号に応じて調整する比例弁２２が設けてある。バーナー部１８は、点火装置や炎を確認するためのフレームロッドなどを備えている。
Below the
給湯管１２の途中の所定箇所と風呂往き管１６の途中の所定箇所とは、連結管２４によって接続されており、該連結管２４の途中には、連結管２４の閉鎖／開通を切り替える注湯電磁弁２５が設けてある。また、連結管２４の接続箇所より上流側の給湯管１２の途中には、略閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能な水量サーボ２６が設けてある。
A predetermined location in the middle of the hot
さらに、一缶二水路型風呂給湯器１０は、給水管１１から分岐し、水量サーボ２６より上流側の給湯管１２に合流・接続されたバイパス管２７を備えると共に、該バイパス管２７の途中に、閉鎖状態から全開状態まで開度を調整可能なバイパス調整弁２８を備えている。このバイパス管２７の分岐箇所より下流側の給水管１１には、当該給水管１１内の水の流量検出する流量センサ（フローセンサとも呼ぶ）２９が設けてある。
Further, the single can two-water
連結管２４の接続箇所より追い焚き用水管１４ｂの入り側寄りの風呂戻り管１７の途中には、浴槽３内の水を、風呂戻り管１７と追い焚き用水管１４ｂと風呂往き管１６からなる追い焚き循環経路を通じて循環させるための循環ポンプ３１が設けてある。また、連結管２４の接続箇所より浴槽３側の風呂戻り管１７の途中には、循環ポンプ３１を作動させた際に水が実際に循環しているか否かを検出する流水スイッチ３２が設けてある。
In the middle of the
給湯用水管１４ａの出口近傍の給湯管１２には、管内の水温を検出する熱交温度センサ４１が設けてある。また、風呂往き管１６の途中には、管内の温度を検出する風呂往き温度センサ４２が設けてある。連結管２４の接続箇所と流水スイッチ３２との間の風呂戻り管１７には、管内の温度を検出する風呂戻り温度センサ４３が設けてある。なお、給水管１１から流入する給水の温度を検出する温度センサは取り付けられていない。本例の一缶二水路型風呂給湯器１０では給水温度を逆算で推定するようになっている。
The hot
このほか、一缶二水路型風呂給湯器１０は、当該一缶二水路型風呂給湯器１０の動作全体を制御する制御部４５と、操作パネル４８を備えている。操作パネル４８は、給湯温度や風呂温度の設定、湯張り動作や追い焚き動作の開始指示、電源のオン／オフなど各種の操作をユーザから受けるスイッチ類、および動作状態や設定温度などを表示する表示部などで構成される。操作パネル４８は、通常、浴室壁面や台所などに設置される。
In addition, the single can two water channel type
制御部４５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、該ＣＰＵが実行するプログラムや固定データなどが記憶されたフラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵがプログラムを実行する際に各種情報を一時記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などを主要部とする回路で構成されている。制御部４７には、各種センサ（流量センサ２９、流水スイッチ３２、熱交温度センサ４１、風呂往き温度センサ４２、風呂戻り温度センサ４３）、バーナー部１８、弁類（ガス弁２１、比例弁２２、注湯電磁弁２５、水量サーボ２６、バイパス調整弁２８）、循環ポンプ３１、操作パネル４８などが接続されている。
The
次に、一缶二水路型風呂給湯器１０による湯張り動作について説明する。湯張り動作は、浴槽３へ湯を注ぎ込む注湯動作と、注湯動作完了後に浴槽３内の湯を設定温度まで昇温する追い焚き動作とで構成される。
Next, the hot water filling operation by the single can two water channel type
注湯動作では、バーナー部１８を燃焼させた状態で注湯電磁弁２５および水量サーボ２６を開くことにより、熱交換器１４の給湯用水管１４ａを通じて加熱した給水を給湯管１２から連結管２４を経て風呂戻り管１７へ送り出し、追い焚き循環経路（風呂戻り管１７と風呂往き管１６）を通じて浴槽３へ流し込むようになっている。
In the pouring operation, the hot water
また、逆算により推定給水温度を求め、該推定給水温度に基づいて、必要なＦＦ加熱量（目標加熱量ＨＡ）を算出して制御するようになっている。 Further, an estimated feed water temperature is obtained by back calculation, and a necessary FF heating amount (target heating amount HA) is calculated and controlled based on the estimated feed water temperature.
推定給水温度ＴＷは、
ＴＷ＝Ｔout−(Ｈout×２５×ＲＡ/ＱＴ) …式４
で求める。そして、目標加熱量ＨＡは、
ＨＡ＝Ｈout×１５００／η＝（ＴＡ-ＴＷ）×ＱＴ×１５００／（η×２５） …式５
で求める。
Estimated water supply temperature TW is
TW = Tout− (Hout × 25 × RA / QT) Equation 4
Ask for. And the target heating amount HA is
HA = Hout × 1500 / η = (TA−TW) × QT × 1500 / (η × 25) Equation 5
Ask for.
ここで、Ｈoutは加熱能力（Output）[号]、Ｔoutは実測の給湯温度（熱交温度センサ４１の検出温度）、ＲＡは給湯用水管１４ａ側の推定の吸熱分配比、ＱＴは流量センサ２９の検出する水量、ＴＡは設定温度、ηは熱交換器１４の熱効率である。なお、設定温度の湯を安定して注湯する安定状態では、Ｔout＝ＴＡ、になる。
Here, Hout is the heating capacity (Output) [No.], Tout is the measured hot water supply temperature (detected temperature of the heat exchanger temperature sensor 41), RA is the estimated endothermic distribution ratio on the hot water
式４で推定給水温度ＴＷを算出するためには、ＲＡとして適正な値を使用する必要がある。しかし、低水量で注湯する場合は、風呂戻り管１７側を流れる湯量と風呂往き管１６側を流れる湯量の比（流量比）が変動するため、それに応じて実際の吸熱分配比も変動する。
In order to calculate the estimated feed water temperature TW using Equation 4, it is necessary to use an appropriate value as RA. However, when pouring with a low amount of water, the ratio of the amount of hot water flowing through the
そこで、本実施の形態に係る一缶二水路型風呂給湯器１０では、注湯動作時における風呂戻り管１７と風呂往き管１６との湯の搬送状態（搬送モード）を判定し、その判定結果に応じたＲＡを使用してＴＷを逆算するようになっている。
Therefore, in the canned two-water channel type
図２は、搬送モードと、搬送状態と推定吸熱分配比ＲＡ、推定流量比ＱＡとの対応関係を示す搬送モード表６０である。搬送モードは、両モードと、片モード１と、片モード２の３つに区分する。両モードは、給水量が十分あって、風呂往き管１６と風呂戻り管１７の双方にほぼ偏り無く湯が流れている状態である。本例では、両モードは、風呂往き管１６と風呂戻り管１７に同量の湯が流れる搬送状態とする。両モードでの推定吸熱分配比（全体を１とした場合の給湯側の吸熱比）ＲＡは０．５、推定流量比（全体を１とした場合に風呂戻り管１７側に流れる割合）ＱＡは０．５とする。
FIG. 2 is a transport mode table 60 showing the correspondence between the transport mode, the transport state, the estimated heat absorption distribution ratio RA, and the estimated flow rate ratio QA. The transport mode is divided into three modes: a double mode, a
片モード１は、風呂往き管１６に全く湯が流れていない搬送状態である。片モード１での推定吸熱分配比ＲＡは１、推定流量比ＱＡは１とする。片モード２は、風呂往き管１６に小量の湯が流れている搬送状態である。片モード２での推定吸熱分配比ＲＡは０．８、推定流量比ＱＡは０．９５とする。
One
図３は、搬送モードの判定条件を示す判定条件表７０である。風呂往き管１６内の温度を検出する風呂往き温度センサ４２の検出温度が、給湯管１２からの湯が追い焚き用水管１４ｂでさらに加熱された場合に対応する温度より低い場合は、片モード１（風呂往き管１６に湯が流れていない搬送状態）と判定する。ここでは、風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度ＴＡ未満の場合は、片モード１と判定する。
FIG. 3 is a determination condition table 70 showing the determination conditions for the transport mode. When the detected temperature of the bath temperature sensor 42 that detects the temperature in the
風呂往き温度センサ４２の検出温度が、給湯管１２からの湯が追い焚き用水管１４ｂでさらに加熱された場合に対応する温度（ここでは設定温度ＴＡ以上とする）であって、両モードの推定吸熱分配比ＲＡを使用して式４で逆算して得た推定給水温度ＴＷが適正温度（たとえば、注湯温度が設定温度ＴＡ以下）の場合は両モードと判定する。
The temperature detected by the bath-out temperature sensor 42 is a temperature corresponding to the case where the hot water from the hot
風呂往き温度センサ４２の検出温度が給湯管１２からの湯が追い焚き用水管１４ｂでさらに加熱された場合に対応する温度（ここでは設定温度ＴＡ以上とする）であって、両モードの推定吸熱分配比ＲＡを使用して式４で逆算して得た推定給水温度ＴＷが適正温度より高い場合（たとえば、注湯温度が設定温度ＴＡ以上の場合）は、風呂往き管１６に僅かの湯が流れている片モード２と判定する。
The temperature detected by the bath temperature sensor 42 is a temperature corresponding to the case where the hot water from the hot
注湯動作において、風呂戻り管１７を流れる湯は熱交換器１４の給湯用水管１４ａでのみ加熱されて浴槽３へ注がれる。一方、風呂往き管１６を流れる湯は、熱交換器１４の給湯用水管１４ａで加熱された後、さらに、追い焚き用水管１４ｂでも加熱される。そのため、風呂往き管１６を流れる湯は、風呂戻り管１７側を流れる湯より高温になる。
In the pouring operation, hot water flowing through the
たとえば、風呂戻り管１７側から３７℃、風呂往き管１６側から４３℃の湯を流量比５：５で注湯することで、浴槽３内ではこれらが混合されて設定温度の４０℃となる。
For example, by pouring hot water of 37 ° C. from the
このように、風呂往き管１６に流れる湯の温度は設定温度より高くなるので、風呂往き管１６に湯が流れていれば風呂往き温度センサ４２の検出温度は設定温度より高くなる。一方、風呂往き管１６に湯が流れない場合には、風呂往き温度センサ４２の検出する風呂往き管１６内の温度は、一缶二水路型風呂給湯器１０内の温度（器具内の空気）と同程度になるので、風呂の設定温度より低くなる。
Thus, since the temperature of the hot water flowing through the
そこで、図３に示すように、風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度より低い場合は、風呂往き管１６に通水なし（片モード１）と判定する。 Therefore, as shown in FIG. 3, when the temperature detected by the bath temperature sensor 42 is lower than the set temperature, it is determined that no water has passed through the bath tube 16 (one mode 1).
一方、風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度以上の場合は、風呂往き管１６に通水ありと判定する。ただし、風呂往き管１６内の流量が少ない場合でも、湯が流れてさえいれば、風呂往き温度センサ４２の検出温度は設定温度より高くなる。そこで、両モードの推定吸熱分配比ＲＡを使用して式４で逆算して得た推定給水温度ＴＷが、適正温度（設定温度以下、あるいは「設定温度＋所定のマージン温度」以下）か否かにより、風呂往き管１６に十分な流量のある両モードであるか、流量が僅かな片モード２かを判別する。
On the other hand, when the temperature detected by the bath going temperature sensor 42 is equal to or higher than the set temperature, it is determined that water has passed through the
すなわち、風呂往き管１６と風呂戻り管１７に通常の流量比（たとえば、５：５）で湯が流れていると仮定した場合の吸熱分配比（両モードのＲＡ）を用いて推定給水温度ＴＷを式４から逆算で求め、この推定給水温度ＴＷが異常に高い（たとえば、注湯温度が設定温度を超える）場合は、仮定した吸熱分配比ＲＡが間違っていたと判定する。つまり、両モードではなく片モード２であると判定する。
That is, the estimated water supply temperature TW using the heat absorption distribution ratio (RA in both modes) when hot water is flowing through the
次に、一缶二水路型風呂給湯器１０の湯張り動作を図４、図５に示す流れ図に基づいて説明する。
Next, the hot water filling operation of the single can / two water channel type
一缶二水路型風呂給湯器１０の制御部４５は、操作パネル４８を通じて利用者から風呂の湯張り動作の実行指示（設定温度ＴＡの指定を含む）を受けると、図４、図５に示す処理を開始する。
When the
まず、制御部４５は、注湯電磁弁２５を開き、水量サーボ２６の開度を所定の最小開度に設定し（ステップＳ１０１）、バーナー部１８を最低加熱量で点火する（ステップＳ１０２）。
First, the
次に制御部４５は、前回の給湯時に求めた最終の推定給水温度ＴＷを記憶部から読み出す（ステップＳ１０３）。この推定給水温度ＴＷと設定温度ＴＡと、当該一缶二水路型風呂給湯器１０における最大加熱量Ｈmax［Ｋｃａｌ／ｈ］とから、以下の式６により、ターゲット水量ＱＴＡ［リットル／分］を求める（ステップＳ１０４）。
Next, the
ＱＴＡ＝Ｈmax×η×２５/（１５００×(ＴＡ−ＴＷ)） …式６
続いて、制御部４５は、推定給水温度ＴＷと流量センサ２９の検出水量ＱＴとから設定温度ＴＡの湯を注湯するための目標加熱量ＨＡを前述の式５にて算出し、該算出した目標加熱量ＨＡでバーナー部１８を燃焼させて注湯する（ステップＳ１０５）。
QTA = Hmax × η × 25 / (1500 × (TA−TW)) Equation 6
Subsequently, the
続いて、流量センサ２９の検出水量ＱＴがターゲット水量ＱＴＡ未満か否かを調べる。流量センサ２９の検出水量ＱＴがターゲット水量ＱＴＡ未満の場合は（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、水量サーボ２６が全開でなければ（ステップＳ１０７；Ｎｏ）、水量サーボ２６をさらに所定量開いて（ステップＳ１０８）、ステップＳ１０５に移行する。ステップＳ１０５において制御部４５は、水量サーボ２６の開度を上げた後の水量に対応する目標加熱量ＨＡを算出し、その目標加熱量ＨＡでバーナー部１８を燃焼させて注湯を行う。
Subsequently, it is checked whether or not the detected water amount QT of the
流量センサ２９の検出水量ＱＴがターゲット水量ＱＴＡになった場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）もしくは流量センサ２９の検出水量ＱＴがターゲット水量ＱＴＡ未満であるが水量サーボ２６が既に全開の場合は（ステップＳ１０７；Ｙｅｓ）、現在の検出流量が、低水量と判定する基準流量以下か否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここでは、９リットル／分以上か否かを判定する。
When the detected water amount QT of the
流量センサ２９の検出水量ＱＴが９リットル／分を超える場合は、低水量でないので、注湯動作は風呂往き管１６と風呂戻り管１７との双方に湯が十分流れる両モードで行われる。そこで、流量センサ２９の検出水量ＱＴが９リットル／分を超える場合は（ステップＳ１０９；Ｎｏ）、推定吸熱分配比ＲＡを両モードの値（図２の場合、０．５）に固定設定し（ステップＳ１１０）、図５のステップＳ１１２へ移行する。なお、推定吸熱分配比ＲＡを固定設定した場合は、その後の処理で推定吸熱分配比ＲＡの値は変更されない。
When the detected water amount QT of the
流量センサ２９の検出水量ＱＴが９リットル／分以下ならば（ステップＳ１０９；Ｙｅｓ）、推定吸熱分配比ＲＡを両モードの値に仮設定して（ステップＳ１１１）図５のステップＳ１１２へ移行する。仮設定の場合、推定吸熱分配比ＲＡの値は以後の処理で変更され得る。
If the detected water amount QT of the
図５のステップＳ１１２では、制御部４５は、風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度ＴＡ未満か否かを判定し、風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度ＴＡ以上の場合は（ステップＳ１１２；Ｎｏ）、推定吸熱分配比ＲＡを、両モードの値に維持して、ステップＳ１１７へ移行する。
In step S112 of FIG. 5, the
風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度ＴＡ未満であれば（ステップＳ１１２；Ｙｅｓ）、風呂往き管１６に湯が流れていないと判定して、推定吸熱分配比ＲＡを片モード１の値に変更して仮設定する（ステップＳ１１３）。なお、この場合、風呂往き温度センサ４２の検出温度が設定温度以上か否かを判定するステップＳ１１４では必ず「Ｎｏ」となり、ステップＳ１１７へ移行する。
If the detected temperature of the bath going temperature sensor 42 is lower than the set temperature TA (step S112; Yes), it is determined that no hot water is flowing in the
ステップＳ１１７では、現在設定されている推定吸熱分配比ＲＡを使用して推定給水温度ＴＷを式４にて算出し、その算出した推定給水温度ＴＷが適正温度か否かに基づいて、搬送モード（すなわち、推定吸熱分配比ＲＡ）を見直す処理が行われる。 In step S117, the estimated feed water temperature TW is calculated using Equation 4 using the currently set estimated heat absorption distribution ratio RA. Based on whether or not the calculated estimated feed water temperature TW is an appropriate temperature, the transfer mode ( That is, a process for reviewing the estimated endothermic distribution ratio RA) is performed.
詳細には、現在設定されている推定吸熱分配比ＲＡを使用して推定給水温度ＴＷを式４にて算出し、該推定給水温度ＴＷに基づいて、オフ流量Ｑmin［リットル／分］を以下の式７で求める。 More specifically, the estimated water supply temperature TW is calculated by Equation 4 using the currently set estimated heat absorption distribution ratio RA, and the off flow rate Qmin [liter / minute] is calculated based on the estimated water supply temperature TW as follows: Obtained by Equation 7.
オフ流量Ｑmin＝Ｈmin×η／（ＴＡ−ＴＷ） …式７
ここで、Ｈmin［Ｋｃａｌ／ｈ］は、当該一缶二水路型風呂給湯器１０における最低加熱量である。オフ流量は、最低加熱量で加熱した場合に注湯温度が設定温度ＴＡになる流量である。
OFF flow rate Qmin = Hmin × η / (TA−TW) Equation 7
Here, Hmin [Kcal / h] is the minimum heating amount in the single-can two-water
流量センサ２９が現在検出している流量ＱＴが、算出したオフ流量Ｑmin以下の場合は、バーナー部１８を消火しなければならないことになる。すなわち、バーナー部１８を最低加熱量で燃焼させても注湯温度が風呂の設定温度を超えてしまうことを意味する。現在の検出流量ＱＴが、式７で算出されたオフ流量Ｑmin以下になるのは、式４で算出した推定給水温度ＴＷが異常に高い（図３の「不適正（設定温度以上）」に該当する）場合であり、該ＴＷの算出時に使用した推定吸熱分配比ＲＡが間違っていて、実際より小さい値であったと判定できる。
When the flow rate QT currently detected by the
このような間違いが生じるのは、両モードの推定吸熱分配比「０．５」を使用して推定給水温度ＴＷを式４で算出したが、実際は風呂往き管１６に少量の湯しか流れていない場合である。そこで、流量センサ２９が現在検出している流量ＱＴが、算出したオフ流量Ｑmin以下の場合は（ステップＳ１１８；Ｎｏ）、推定吸熱分配比ＲＡを、風呂往き管１６に少量の湯が流れている場合の搬送モードである片モード２の値に固定設定して（ステップＳ１１９）、ステップＳ１２０へ移行する。
The reason why such an error occurs is that the estimated water supply temperature TW is calculated by Equation 4 using the estimated endothermic distribution ratio “0.5” in both modes, but only a small amount of hot water actually flows through the
流量センサ２９の検出している水量ＱＴが、算出したオフ流量Ｑminより多い場合は（ステップＳ１１８；Ｙｅｓ）、推定給水温度ＴＷの算出に使用した推定吸熱分配比ＲＡは間違っていないと判定し、そのままにして、ステップＳ１２０へ移行する。
If the water amount QT detected by the
ステップＳ１２０では、加熱量が安定しているか否かを判定し、安定している場合は（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、現在設定されている推定吸熱分配比ＲＡを使用して式４により推定給水温度ＴＷを算出し、記憶部に記憶されている推定給水温度ＴＷを算出したＴＷに更新する（ステップＳ１２１）。そして、更新後の推定給水温度ＴＷと、現在の水量ＱＴと、設定温度ＴＡとから式５により目標加熱量ＨＡを求め、該目標加熱量ＨＡでバーナー部１８を燃焼させて注湯動作を行って（ステップＳ１２２）、ステップＳ１２３へ移行する。
In step S120, it is determined whether or not the heating amount is stable. If the heating amount is stable (step S120; Yes), the estimated water supply temperature is calculated according to equation 4 using the currently set estimated heat absorption distribution ratio RA. TW is calculated, and the estimated water supply temperature TW stored in the storage unit is updated to the calculated TW (step S121). Then, the target heating amount HA is obtained from the updated estimated water supply temperature TW, the current water amount QT, and the set temperature TA by Equation 5, and the
加熱量が安定していない場合は（ステップＳ１２０；Ｎｏ）、推定給水温度ＴＷを更新せずに、ステップＳ１２３へ移行する。 When the heating amount is not stable (step S120; No), the process proceeds to step S123 without updating the estimated water supply temperature TW.
ステップＳ１２３では、浴槽３への注湯動作が完了（目標水位に到達）したか否かを判定し、未完了の場合は（ステップＳ１２３；Ｎｏ）、現時点の推定吸熱分配比ＲＡが両モード固定または片モード２固定であるかを判定する（ステップＳ１２４）、両モード固定または片モード２固定であれば（ステップＳ１２４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１２０へ移行する。すなわち、推定吸熱分配比ＲＡが固定設定されている場合は、現在の推定吸熱分配比ＲＡを使用して以後の注湯動作を行う。
In step S123, it is determined whether or not the pouring operation to the
両モード固定でも片モード２固定でもない場合は（ステップＳ１２４；Ｎｏ）、現在の推定吸熱分配比ＲＡを見直す可能性があるので、ステップＳ１１６へ移行する。 If neither mode is fixed nor single mode 2 is fixed (step S124; No), there is a possibility that the current estimated endothermic distribution ratio RA may be reviewed, and the process proceeds to step S116.
ステップＳ１１６では、現在の推定吸熱分配比ＲＡが片モード１の値か否かを判定する。片モード１であれば（ステップＳ１１６；Ｙｅｓ）、風呂往き温度センサ４２の温度が設定温度以上か否かを判定する（ステップＳ１１４）。風呂往き温度センサ４２の温度が設定温度未満であれば（ステップＳ１１４；Ｎｏ）、片モード１は正しいので、そのまま維持してステップＳ１１７へ移行して処理を継続する。
In step S116, it is determined whether or not the current estimated endothermic distribution ratio RA is a value of one-mode. If it is one mode 1 (step S116; Yes), it will be determined whether the temperature of the bathing temperature sensor 42 is more than preset temperature (step S114). If the temperature of the bathing temperature sensor 42 is lower than the set temperature (step S114; No), the
風呂往き温度センサ４２の温度が設定温度以上の場合は（ステップＳ１１４；Ｙｅｓ）、風呂往き管１６に湯が流れているので、推定吸熱分配比ＲＡを両モードの値に仮設定して（ステップＳ１１５）、再度ステップＳ１１６へ移行する。この場合、ステップＳ１１６；Ｎｏ、ステップＳ１１２；ＮｏとなってステップＳ１１７へ移行することになる。つまり、推定吸熱分配比ＲＡを両モードの値に仮設定してステップＳ１１７以後の処理を継続することになる。
When the temperature of the bath going temperature sensor 42 is equal to or higher than the set temperature (step S114; Yes), since hot water is flowing through the
以上のような処理を行う中で注湯完了になると（ステップＳ１２３；Ｙｅｓ）、制御部４５は注湯電磁弁２５を閉じて（ステップＳ１２５）、バーナー部１８を消火し、注湯動作を終了させる。
When pouring is completed while performing the above processing (step S123; Yes), the
その後、浴槽３内の水温が設定温度になるまで、追い焚き動作を行い（ステップＳ１２６）、設定温度まで昇温したら湯張り動作を終了する（エンド）。
Thereafter, the reheating operation is performed until the water temperature in the
このように、本発明の一缶二水路型風呂給湯器１０では、風呂往き温度センサ４２の検出温度に基づいて風呂往き管１６に湯が流れているか否かを判定し、さらに、湯が流れていると判定した場合には、両モードの推定吸熱分配比ＲＡを仮設定して式４で推定給水温度ＴＷを求め、このＴＷが適正温度（設定温度以下）か否かに基づいて風呂往き管１６内の湯の流量が少量か否かを判定する。そして、この判定結果が示す流量に応じた推定吸熱分配比ＲＡを使用して推定給水温度ＴＷを求めてＦＦ加熱量を制御する。
As described above, in the single can two-channel
これにより、誤った推定吸熱分配比ＲＡを使用して誤った推定給水温度ＴＷを算出した結果、注湯動作中にバーナーを消火したり、燃焼量を必要以上に絞ったりする、といった動作が防止される。これにより、浴槽３に湯張りされる湯の温度が設定温度に近づき、注湯動作後の追い焚き時間を短縮することができる。
As a result of calculating the wrong estimated water supply temperature TW using the wrong estimated endothermic distribution ratio RA, operations such as extinguishing the burner during the pouring operation and reducing the combustion amount more than necessary are prevented. Is done. Thereby, the temperature of the hot water filled in the
＜第２の実施の形態＞
第１の実施の形態では、風呂往き管１６に通水があるか否かを、風呂往き温度センサ４２の検出温度と風呂の設定温度ＴＡとを比較して判定したが（ステップＳ１１２、Ｓ１１４）、第２の実施の形態では、比較する風呂の設定温度にヒステリシスを与えている。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, whether or not there is water in the
また、第１の実施の形態では、推定給水温度ＴＷを基準に求めたオフ流量Ｑminが現在検出される流量ＱＴより多い場合に（ステップＳ１１８；Ｎｏ）、搬送モードを片モード２に変更する（ステップＳ１１９）ようにしたが、第２の実施の形態では、さらに熱交温度センサ４１が所定の上限温度を超える場合も、搬送モードを片モード２に変更するようになっている（図６のステップＳ２０６）。その他は第１の実施の形態と同様である。
Further, in the first embodiment, when the off flow rate Qmin obtained based on the estimated feed water temperature TW is larger than the currently detected flow rate QT (step S118; No), the transport mode is changed to the single mode 2 ( However, in the second embodiment, the transport mode is changed to the single mode 2 even when the heat
第２の実施の形態では、図４の処理の後、結合子Ｂへ移行して図６の処理を行う。なお、図６では、図５と同一処理のステップには同一のステップ番号を与えてあり、それらの説明は適宜省略する。 In the second embodiment, after the processing of FIG. 4, the process proceeds to connector B and the processing of FIG. 6 is performed. In FIG. 6, the same step numbers are given to the same processing steps as those in FIG. 5, and description thereof will be omitted as appropriate.
図６の処理（結合子Ｂ以降の処理）では、制御部４５は、風呂往き温度センサ４２の検出温度が「設定温度ＴＡ＋Ｋｈ温度１×（設定温度ＴＡ−風呂温度）」以下か否かを判定し（ステップＳ２０１）、風呂往き温度センサ４２の検出温度が「設定温度ＴＡ＋Ｋｈ温度１×（設定温度ＴＡ−風呂温度）」以下でなければ（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、ステップＳ２０５へ移行する。
In the process of FIG. 6 (process after connector B), the
風呂往き温度センサ４２の検出温度が「設定温度ＴＡ＋Ｋｈ温度１×（設定温度ＴＡ−風呂温度）」以下であれば（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、風呂往き管１６に湯が流れていないと判定して、推定吸熱分配比ＲＡを片モード１の値に変更して仮設定する（ステップＳ２０２）。その後、風呂往き温度センサ４２の検出温度が「設定温度ＴＡ＋Ｋｈ温度２×（設定温度ＴＡ−風呂温度）」以上か否かを判定し（ステップＳ２０３）、風呂往き温度センサ４２の検出温度が「設定温度ＴＡ＋Ｋｈ温度２×（設定温度ＴＡ−風呂温度）」以上であれば（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、推定吸熱分配比ＲＡを両モードの値に仮設定するように戻して（ステップＳ２０４）、ステップＳ２０１へ移行する。
If the detection temperature of the bath temperature sensor 42 is equal to or lower than “set temperature TA +
風呂往き温度センサ４２の検出温度が「設定温度ＴＡ＋Ｋｈ温度２×（設定温度ＴＡ−風呂温度）」以上でなければ（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ステップＳ２０５へ移行する。 If the temperature detected by the bath temperature sensor 42 is not equal to or higher than “set temperature TA + Kh temperature 2 × (set temperature TA−bath temperature)” (step S203; No), the process proceeds to step S205.
なお、Ｋｈ温度１＜Ｋｈ温度２とする。
（Ｋｈ温度２−Ｋｈ温度１）×（設定温度ＴＡ−風呂温度）は、ヒステリシスの幅である。
Note that
(Kh temperature 2−Kh temperature 1) × (set temperature TA−bath temperature) is a width of hysteresis.
また、風呂温度は、搬送モードに応じた流量比を用いて、以下の式８により算出する。
風呂温度＝Ｔout×ＱＡ＋ＢＡgo×（１−ＱＡ） …式８
ＱＡは、図２に示す推定流量比ＱＡである。ＢＡgoは、風呂往き管１６から浴槽３へ注がれる湯の温度であり、以下の式９で求める。
ＢＡgo＝Ｔout＋（Ｈout×２５×（１−ＲＡ）／(ＱＴ×（１−ＱＡ）)） …式９
Moreover, bath temperature is calculated by the following formula | equation 8 using the flow rate ratio according to conveyance mode.
Bath temperature = Tout × QA + BAgo × (1−QA) Equation 8
QA is the estimated flow rate ratio QA shown in FIG. BAgo is the temperature of hot water poured from the
BAgo = Tout + (Hout × 25 × (1-RA) / (QT × (1-QA))) Equation 9
ステップＳ２０５では、現在設定されている推定吸熱分配比ＲＡを使用して推定給水温度ＴＷを式４にて算出し、該推定給水温度ＴＷに基づいて、オフ流量Ｑmin［リットル／分］を前述の式７で求める。なお、ステップＳ２０５の処理は図５のステップＳ１１７と同一である。 In step S205, the estimated water supply temperature TW is calculated by Equation 4 using the currently set estimated heat absorption distribution ratio RA, and the off flow rate Qmin [liter / minute] is calculated based on the estimated water supply temperature TW. Obtained by Equation 7. Note that the process of step S205 is the same as step S117 of FIG.
熱交温度センサ４１の検出温度Ｔoutが予め定めた上限温度より高い場合、もしくは流量センサ２９が現在検出している流量ＱＴが算出したオフ流量Ｑmin以下の場合は（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、推定吸熱分配比ＲＡを片モード２の値に固定設定して（ステップＳ１１９）、ステップＳ１２０へ移行する。前記上限温度はバーナー部１８の消火を必要とするほどの高温に設定されている。
If the detected temperature Tout of the heat
熱交温度センサ４１の検出温度Ｔoutが予め定めた上限温度より高くなく、かつ流量センサ２９の検出している水量ＱＴが、算出したオフ流量Ｑmin以上の場合は（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、ステップＳ１２０へ移行する。
If the detected temperature Tout of the heat
このように、ヒステリシスを与えて判定することで、判定の境界温度（図５のステップＳ１１２，１１４では設定温度ＴＡ）付近における判定結果の頻繁な変動を防ぐことができる。また、熱交温度センサ４１が所定の上限温度を超えた場合（図６のステップＳ２０６；Ｙｅｓ）も搬送モードを片モード２に変更するようにしたので、高温の湯が浴槽３に注がれることが防止される。
Thus, by providing the hysteresis and making the determination, frequent fluctuations in the determination result in the vicinity of the determination boundary temperature (the set temperature TA in steps S112 and 114 in FIG. 5) can be prevented. In addition, when the heat
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成は実施の形態に示したものに限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to that shown in the embodiment, and there are changes and additions within the scope of the present invention. Are also included in the present invention.
たとえば、図２に示す推定吸熱分配比ＲＡや推定流量比ＱＡの値は一例であり、これらに限定されるものではなく、機器の特性に応じて設定すればよい。また、バーナー部１８での燃焼面を切り替え可能になっている場合は、燃焼させる燃焼面の位置や数に対応させて各搬送モードにおける推定吸熱分配比ＲＡを切り替えるようにするとよい。
For example, the values of the estimated heat absorption distribution ratio RA and the estimated flow rate ratio QA shown in FIG. 2 are examples, and are not limited to these, and may be set according to the characteristics of the device. In addition, when the combustion surface in the
また、実施の形態では、推定吸熱分配比ＲＡを固定設定する場合と仮設定する場合を設けたが、仮設定のみとし、常に推定吸熱分配比ＲＡを見直す処理を行うようにしてもよい。 In the embodiment, the case where the estimated endothermic distribution ratio RA is fixedly set and the case where the estimated endothermic distribution ratio RA is fixed are provided. However, only the temporary setting may be performed, and the process of reviewing the estimated endothermic distribution ratio RA may be performed.
また、実施の形態では搬送モードとして、両モード、片モード１、片モード２を設けたが、両モードと片モード１のみとしてもよい。すなわち、風呂往き温度センサ４２の検出温度に基づく判定のみで、搬送モード（つまり、推定吸熱分配比ＲＡ）を決定するようにしてもよい。
In the embodiment, both modes, one
実施の形態（図５のステップＳ１１８または図６のステップＳ２０６）では、推定吸熱分配比ＲＡを使用して式４で推定給水温度ＴＷを求め、このＴＷから算出したオフ流量Ｑminと現在の水量ＱＴとの比較から搬送モードを片モード２とするか否かを判定したが、これは「式４で求めた推定給水温度ＴＷが異常に高い」ことを、ＴＷから算出したオフ流量Ｑminが現在の検出水量ＱＴより少ないことを持って判定したものであり、推定給水温度ＴＷを基準温度（たとえば、設定温度）と比較し、温度から直接判定するようにしてもよい。 In the embodiment (step S118 in FIG. 5 or step S206 in FIG. 6), the estimated water supply temperature TW is obtained by Equation 4 using the estimated endothermic distribution ratio RA, and the off flow rate Qmin calculated from this TW and the current water amount QT. It was determined whether or not the transport mode is set to the single mode 2 from the comparison with the above. This indicates that “the estimated water supply temperature TW obtained by Equation 4 is abnormally high” and that the OFF flow rate Qmin calculated from the TW is the current It is determined that the detected water amount is less than the detected water amount QT, and the estimated water supply temperature TW may be compared with a reference temperature (for example, a set temperature) and directly determined from the temperature.
注湯動作中に風呂往き管１６に湯が流れているか否かを風呂往き温度センサ４２の検出温度と設定温度（あるいはこれにヒステリシスを持たせた温度）との比較により判定したが、設定温度に代えて熱交温度センサ４１の検出温度あるいは風呂戻り温度センサ４３の検出温度と比較してもよい。要するに風呂戻り管１７から浴槽３へ流れる湯に比べて風呂往き管１６から浴槽３へ流れる湯は追い焚き用水管１４ｂでさらに加熱されて温度が高くなるので、そのような高い温度の湯が風呂往き温度センサ４２によって検出されるか否かに基づいて、風呂往き管１６に湯が流れているか否かを判定すればよい。
Whether or not hot water is flowing through the
なお、注湯動作中に風呂往き管１６に湯が流れているか否かを風呂往き温度センサ４２の検出温度に基づいて判定する技術の用途は、実施の形態で示すもの、すなわち、推定吸熱分配比ＲＡを推定してＦＦ燃焼量を制御する場合に限定されない。たとえば、浴槽の水位をより的確に検出等するために、風呂往き管１６側の湯の流れ具合を注湯動作中に検出する用途などにも利用できる。
The application of the technique for determining whether hot water is flowing in the
例えば、風呂往き管１６と連結管２４との交点より風呂戻り管１７側に圧力センサを設ける場合がある。風呂戻り管１７側に湯が流れている場合には、注湯終了後圧力センサの前後配管（風呂往き管１６と風呂戻り管１７の両方）ともに湯水で満たされているので圧力センサの検出値を信用することができる。しかし、風呂往き管１６の連結管２４との交点より風呂戻り管１７側に湯水が満たされていない場合には、圧力センサの検出値を信用できない。従来は、注湯動作中に風呂戻り管１７側に湯水が流れているか否かを認識できなかったので、注湯終了後、圧力センサでの検出の前に、循環ポンプ３１を所定時間以上作動させて風呂往き管１６と風呂戻り管１７に湯水が確実に満たされる状態を作り出すという準備動作が必要であった。本発明の技術、すなわち、注湯動作中に風呂往き管１６に湯が流れているか否かを風呂往き温度センサ４２の検出温度に基づいて判定する技術を使用すれば、注湯動作後に風呂往き管１６が湯水で満たされているか否かを認識できるので、既に満たされている場合には上述の準備動作は不要になる。
For example, a pressure sensor may be provided on the
なお、実施の形態では、一缶二水路型の熱交換器としたが、より多くの水管が熱交換器を通る一缶多水型の熱交換器を使用する風呂給湯器にも本発明は適用される。すなわち、給湯、追い焚き以外に第３の熱交換用水管が熱交換器を通る構成であっても、第３の熱交換用水管での吸熱量を考慮して、各搬送モードでの推定吸熱分配比ＲＡを設定すればよい。 In the embodiment, a single-can two-channel heat exchanger is used, but the present invention is also applied to a bath water heater that uses a single-can multi-water heat exchanger in which more water pipes pass through the heat exchanger. Applied. That is, in addition to hot water supply and reheating, even if the third heat exchanging water pipe passes through the heat exchanger, the estimated endothermic heat in each transport mode in consideration of the amount of heat absorbed in the third heat exchanging water pipe The distribution ratio RA may be set.
実施の形態では、熱交温度センサ４１の検出温度をＴoutとして各演算を行ったが、風呂戻り温度センサ４３の検出温度をＴoutに使用してもよい。
In the embodiment, each calculation is performed with the detected temperature of the heat
３…浴槽
１０…一缶二水路型風呂給湯器
１１…給水管
１２…給湯管
１４…熱交換器
１４ａ…給湯用水管
１４ｂ…追い焚き用水管
１６…風呂往き管
１７…風呂戻り管
１８…バーナー部
１９…ガス供給管
２１…ガス弁
２２…比例弁
２４…連結管
２５…注湯電磁弁
２６…水量サーボ
２７…バイパス管
２８…バイパス調整弁
２９…流量センサ
３１…循環ポンプ
３２…流水スイッチ
４１…熱交温度センサ
４２…風呂往き温度センサ
４３…風呂戻り温度センサ
４５…制御部
４８…操作パネル
６０…搬送モード表
７０…判定条件表
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記熱交換器を加熱する加熱装置と、
前記給湯管と前記第１風呂配管を接続する連結管と、
前記連結管に設けられた開閉弁と、
前記第２風呂配管に設けられた温度センサと、
前記第１の熱交換用水管の出側の水温を検出する第２温度センサと、
前記給水管の通水量を検出する水量センサと、
前記開閉弁を開いた状態で前記加熱装置による加熱を行うことで給水を昇温して前記浴槽に流し込む注湯動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記注湯動作において、前記加熱装置で加えた熱量と、その熱量のうちの前記第１の熱交換用水管による吸熱割合を示す吸熱分配比と、前記第２温度センサの検出温度と、前記水量センサの検出した水量とに基づいて給水温度を算出し、該給水温度と前記検出した水量と注湯設定温度とに基づいて前記加熱装置の加熱量を制御すると共に、前記温度センサの検出温度が前記給湯管からの湯が前記第２の熱交換用水管でさらに加熱された場合に対応する温度か否かに基づいて、前記算出に使用する吸熱分配比を変更する
ことを特徴とする一缶二水路型風呂給湯器。 A first heat exchange water pipe with a water supply pipe connected to the inlet side and a hot water pipe connected to the outlet side respectively, and a first bath pipe leading to the bathtub connected to the outlet side and a second bath pipe connected to the bathtub to the outlet side, respectively A one-can two-water channel heat exchanger provided with a second heat exchange water pipe,
A heating device for heating the heat exchanger;
A connecting pipe connecting the hot water pipe and the first bath pipe;
An on-off valve provided in the connecting pipe;
A temperature sensor provided in the second bath piping;
A second temperature sensor for detecting a water temperature on the outlet side of the first heat exchange water pipe;
A water amount sensor for detecting the amount of water passing through the water supply pipe;
A control unit for controlling a pouring operation of raising the temperature of the feed water and pouring it into the bathtub by heating with the heating device in a state where the on-off valve is opened;
Have
In the pouring operation, the control unit is configured to detect the amount of heat applied by the heating device, an endothermic distribution ratio indicating an endothermic ratio of the heat amount by the first heat exchange water pipe, and detection of the second temperature sensor. A water supply temperature is calculated based on the temperature and the amount of water detected by the water amount sensor, and the heating amount of the heating device is controlled based on the water supply temperature, the detected amount of water and the pouring set temperature, and the temperature Changing the endothermic distribution ratio used for the calculation based on whether the detected temperature of the sensor is a temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe. One can two water channel bath water heater.
ことを特徴とする請求項１に記載の一缶二水路型風呂給湯器。 When the temperature detected by the temperature sensor is lower than the temperature corresponding to the case where the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe, the control unit passes through the second bath pipe. The first endothermic distribution ratio corresponding to the case where no hot water is poured into the bathtub is used for the calculation, and the temperature detected by the temperature sensor is such that the hot water from the hot water supply pipe is further heated by the second heat exchange water pipe. In the case of the temperature corresponding to the case, the second endothermic distribution ratio having a lower endothermic ratio by the first heat exchange water pipe than the first endothermic distribution ratio is used for the calculation of the feed water temperature. The single-can two-water channel bath water heater according to claim 1.
ことを特徴とする請求項２に記載の一缶二水路型風呂給湯器。 When the feed water temperature obtained by performing the calculation using the second endothermic distribution ratio is higher than a predetermined appropriate temperature, the control unit calculates the feed water temperature when deriving the heating amount. The canned two-channel bath water heater according to claim 2, wherein a third endothermic distribution ratio between the first endothermic distribution ratio and the second endothermic distribution ratio is used.
ことを特徴とする請求項２または３に記載の一缶二水路型風呂給湯器。 The canned two-water channel bath water heater according to claim 2 or 3, wherein the second endothermic distribution ratio is a value corresponding to a sufficient water supply amount.
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の一缶二水路型風呂給湯器。 When the water supply amount detected by the water amount sensor is equal to or greater than a predetermined amount, the control unit controls the heating amount by fixing an endothermic distribution ratio used for calculating the water supply temperature to a predetermined value. One can two water channel type bath water heater according to any one of claims 1 to 4.
ことを特徴とする請求項３に記載の一缶二水路型風呂給湯器。 When the third endothermic distribution ratio is used for the calculation, the calculation and the heating amount are controlled after fixing the endothermic distribution ratio to the third endothermic distribution ratio. 3. A single can two-water bath water heater according to 3.
前記熱交換器を加熱する加熱装置と、
前記給湯管と前記第１風呂配管を接続する連結管と、
前記連結管に設けられた開閉弁と、
前記第２風呂配管に設けられた温度センサと、
前記開閉弁を開いた状態で前記加熱装置による加熱を行うことで給水を昇温して前記浴槽に流し込む注湯動作を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記注湯動作の実行中に、前記温度センサの検出温度が、注湯の設定温度未満の場合に、前記第２風呂配管を通じて浴槽へ注湯されていないと判定する
ことを特徴とする一缶二水路型風呂給湯器。 A first heat exchange water pipe with a water supply pipe connected to the inlet side and a hot water pipe connected to the outlet side respectively, and a first bath pipe leading to the bathtub connected to the outlet side and a second bath pipe connected to the bathtub to the outlet side, respectively A one-can two-water channel heat exchanger provided with a second heat exchange water pipe,
A heating device for heating the heat exchanger;
A connecting pipe connecting the hot water pipe and the first bath pipe;
An on-off valve provided in the connecting pipe;
A temperature sensor provided in the second bath piping;
A control unit for controlling a pouring operation of raising the temperature of the feed water and pouring it into the bathtub by heating with the heating device in a state where the on-off valve is opened;
Have
The control unit determines that the hot water is not poured into the bathtub through the second bath pipe when the detected temperature of the temperature sensor is lower than a preset temperature of the hot water during the pouring operation. One can two water channel bath water heater.
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