(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内の湯を循環管路に引き込んで加熱し、浴槽へと循環させて、浴槽内の湯温を設定温度に保温制御するとともに、浴槽内の水位を設定水位に保持制御するように自動運転を行う制御部を備えた風呂釜において、
前記浴槽内に人が入り、あるいは出たことを検出する入浴判断部を備えており、
前記浴槽内に人が入ったことを検出した後で、水位変動における浴槽水位の下降を検出した場合に、前記制御部の前記入浴判断部は、
該下降による水位変動が、浴槽栓を抜くことによるものと判断でき、自動運転を終了させる水位であっても、前記水位変動が前記浴槽から人が出たことによるものと判断した場合には、前記自動運転を終了しない構成とした
ことを特徴とする、風呂釜。
【請求項２】
前記入浴判断部が浴槽内から人が出たと判断しない場合には、前記制御部が、前記浴槽水位について、入浴水位未満であると判断する場合には、前記浴槽に足し湯を行う構成としたことを特徴とする請求項１に記載の風呂釜。
【請求項３】
前記入浴判断部が浴槽内に人が入ったことを検出した後で、前記制御部が所定間隔毎に行っている湯温検出の検出タイミングを変更して、短い時間間隔で湯温検出し、この検出結果に基づいて追い焚きを行う構成としたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の風呂釜。
【請求項４】
前記制御部が、非入浴時の浴槽注湯積算流量から、浴槽内に人が入った場合にその湯内に沈む体積分に対応した入浴者の体積分を差し引いた、入浴時における浴槽注湯積算流量を求めることにより、前記浴槽水位を入浴水位に保持する構成としたことを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の風呂釜。
【請求項５】
前記入浴判断部が、前記浴槽内の水位検出にあたり、予め定めた単位時間内に一定水位を越える変動があったか否かを判断することにより、浴槽への人の出入りがあったか否かを判別する構成としたことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の風呂釜。
【請求項６】
前記入浴判断部が、前記浴槽内の水位検出にあたり、予め定めた単位時間内に、予め定めた量を越える水位上昇があったか否かを判断することにより、浴槽に人が入ったことを判別する構成としたことを特徴とする、請求項５に記載の風呂釜。
【請求項７】
浴槽内の湯を循環管路に引き込んで加熱し、浴槽へと循環させて、浴槽内の湯温を設定温度に保温制御するとともに、浴槽内の水位を設定水位に保持制御するように自動運転を行う風呂釜の制御方法において、
前記浴槽内に人が入ったことを検出した後で、予め決められた所定時間毎に浴槽水位の検出を行い、
該水位検出において浴槽水位の下降を検出した場合に、該下降による水位変動が、浴槽栓を抜くことによるものと判断でき、自動運転を終了させる水位であっても、前記水位変動が前記浴槽から人が出たことによるものと判断した場合には、前記自動運転を終了しない
ことを特徴とする、風呂釜の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、浴槽の水または湯を循環加熱して沸かす風呂釜とその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の自動風呂釜は、例えば図６に示すように構成されている。
この自動風呂釜１は、例えば複合式の給湯器を示しており、本体内に給湯熱交換器２と、風呂熱交換器３とを備えている。
給湯用の給湯管路４には、ここから分岐して追焚き循環管路６に接続された分岐管路５が設けられている。この分岐管路５には、注湯電磁弁９が設けられている。  追焚き循環管路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、この循環管路６には、循環ポンプ１０と、風呂サーミスタ１３と、追焚き流水スイッチ１４とが配置されている。さらに、この循環管路６と連通した上記分岐管路５には、水位センサとしての圧力センサ１１が設けられている。
【０００３】
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を開放し、循環管路６を介して温水を供給している。
具体的には、図示しない自動スイッチをオンすると、先ず、注湯電磁弁９を開き、分岐管路５から循環管路６の戻り管６ａ及び往き管６ｂを経て温水をダブル搬送する。
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７中の水位が設定水位に達したことを検出すると、注湯電磁弁９を閉じ、循環ポンプ１０をオンして、流水スイッチ１４のオンを確認し、この状態が一定時間続くことを確認する。
【０００４】
次いで、風呂サーミスタ１３により、浴槽７から引き込んだ温水の温度を検出する。その検出結果が図示しないリモコン等により設定された設定温度の下限許容温度範囲より低い場合には、追焚き用バーナ１５による燃焼を行い、設定温度に達するまで焚き上げるようにしている。
【０００５】
以上の自動運転は、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、浴槽水位（Ｐ）と注湯水量（Ｑ）による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形状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、その自動風呂釜のコンピュータに記憶させるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の自動風呂釜１にあっては、  追焚き運転が終了すると、ブザーにより沸き上りを知らせ、保温モードへと移行するが、この保温モード中はリモコン等により予め設定された図７に示す水位Ｗ１を保持している。
【０００７】
したがって、入浴者が浴槽７に入って、浴槽水位がＷ１からＷ２に上昇する。ここで、例えば他の入浴者が浴槽７内の湯を使用して、浴槽水位が、上記Ｗ１よりも下降しないと、足し湯されない。入浴者が浴槽７内にはいっている状態で、浴槽水位がＷ１しかない時に、この入浴者が浴槽７から出ると、水位は下がり、この水位が、例えば循環金具８の上５ｃｍのラインを下まわると、保温モードがオフしてしまい、次の入浴者が入浴する時には湯が冷めているという問題があった。
【０００８】
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので、入浴中に浴槽内の湯が減少すると足し湯して入浴水位を保持することができ、保温モード運転のトラブルを回避して、浴槽内の湯を設定温度に保持することができる風呂釜とその制御方法を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、請求項１の発明にあっては、浴槽内の湯を循環管路に引き込んで加熱し、浴槽へと循環させて、浴槽内の湯温を設定温度に保温制御するとともに、浴槽内の水位を設定水位に保持制御するように自動運転を行う制御部を備えた風呂釜において、前記浴槽内に人が入り、あるいは出たことを検出する入浴判断部を備えており、前記浴槽内に人が入ったことを検出した後で、水位変動における浴槽水位の下降を検出した場合に、前記制御部の前記入浴判断部は、該下降による水位変動が、浴槽栓を抜くことによるものと判断でき、自動運転を終了させる水位であっても、前記水位変動が前記浴槽から人が出たことによるものと判断した場合には、前記自動運転を終了しない構成とした風呂釜により、達成される。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、前記入浴判断部が浴槽内から人が出たと判断しない場合には、前記制御部が、前記浴槽水位について、入浴水位未満であると判断する場合には、前記浴槽に足し湯を行う構成としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１または２のいずれかの発明の構成において、前記入浴判断部が浴槽内に人が入ったことを検出した後で、前記制御部が所定間隔毎に行っている湯温検出の検出タイミングを変更して、短い時間間隔で湯温検出し、この検出結果に基づいて追い焚きを行う構成としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明の構成において、前記制御部が、非入浴時の浴槽注湯積算流量から、浴槽内に人が入った場合にその湯内に沈む体積分に対応した入浴者の体積分を差し引いた、入浴時における浴槽注湯積算流量を求めることにより、前記浴槽水位を入浴水位に保持する構成としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの構成において、前記入浴判断部が、前記浴槽内の水位検出にあたり、予め定めた単位時間内に一定水位を越える変動があったか否かを判断することにより、浴槽への人の出入りがあったか否かを判別する構成としたことを特徴とする。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、前記入浴判断部が、前記浴槽内の水位検出にあたり、予め定めた単位時間内に、予め定めた量を越える水位上昇があったか否かを判断することにより、浴槽に人が入ったことを判別する構成としたことを特徴とする。
【００１５】
また、上記目的は、請求項７の発明にあっては、浴槽内の湯を循環管路に引き込んで加熱し、浴槽へと循環させて、浴槽内の湯温を設定温度に保温制御するとともに、浴槽内の水位を設定水位に保持制御するように自動運転を行う風呂釜の制御方法において、前記浴槽内に人が入ったことを検出した後で、予め決められた所定時間毎に浴槽水位の検出を行い、該水位検出において浴槽水位の下降を検出した場合に、該下降による水位変動が、浴槽栓を抜くことによるものと判断でき、自動運転を終了させる水位であっても、前記水位変動が前記浴槽から人が出たことによるものと判断した場合には、前記自動運転を終了しない風呂釜の制御方法により、達成される。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
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。
【００１９】
図１は、本実施例に適用される風呂釜の主な構成を示す系統図であり、この場合には、給湯機能を備えた複合器としての自動風呂釜の構成を示している。
図において、自動風呂釜２０は、本体内に給湯用熱交換器２１と、風呂用熱交換器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。
【００２０】
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循環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、温水循環ポンプ３２と、風呂用熱交換器２３の入側に風呂サーミスタ３３とを備えている。
【００２１】
また、水が供給される供給管４１には、入水フローセンサ４２と入水サーミスタ４３とが接続されており、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が接続されている。
給湯管４５から分岐した分岐管路２５には、注湯電磁弁３７と、水位検出手段としての圧力センサ３８とが接続されている。
【００２２】
そして、これらの各動作部、もしくは検出部等は、制御部５０に接続されており、さらに、この制御部５０にはリモコン５８が接続されている。
図２は、制御部５０に対する主な装置構成を示しており、本実施例の風呂釜の制御方法はこのような装置構成により、実現される。
すなわち、図２において、この制御部５０には、リモコン５８が接続されており、使用者は、リモコン５８により保温モードにおける設定温度や設定水位等の所定の指示を与えることができ、さらに、このリモコン５８には、図示しない自動スイッチ等が装備されている。
【００２３】
また、制御部５０には、入浴中と非入浴中との別を判断する入浴判断部５９が内蔵されており、この入浴判断部５９には圧力センサ３８が接続され、その検出信号が入力される。
さらに、制御部５０には、前述の循環ポンプ３２、注湯電磁弁３７、給湯燃焼部６０及び風呂燃焼部６１が接続され、それぞれへ制御信号が出力される。給湯燃焼部６０または風呂燃焼部６１は、例えば給湯用バーナ５１または追焚き用バーナ５２への燃料ガスの供給量を調節する比例弁５３，５４等の燃焼量の調節手段である。
【００２４】
ここで、制御部５０に内蔵された記憶部には、自動風呂釜２０の自動運転に必要なＰ−Ｑデータ等が格納されている。
すなわち、自動風呂釜２０の運転は、制御部５０によって、浴槽水位（Ｐ）と注湯水量（Ｑ）によるＰ−Ｑ特性に基づいて行われる。このＰ−Ｑ特性とは、既に説明したように、従来と同様の方式に基づいており、注湯水量と浴槽水位に基づく圧力センサ３８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３８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。
このＰ−Ｑ特性は、自動風呂釜が接続される浴槽の形状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、その自動風呂釜の記憶部に記憶させるものである。
【００２５】
このような自動風呂釜２０にあっては、図３及び図４に示すようなフローにより保温モード運転が行われる。
すなわち、図３に示すように、自動運転が終了すると（ＳＴ１）、沸き上がりをブザーによって知らせ、保温モードへと移行する（ＳＴ２）。尚、この自動運転とは、湯張り、追焚き、設定温度焚き上がりまでを意味する。
そして、所定時間，例えば３０分が経過するごとに（ＳＴ３）、風呂サーミスタ３３により浴槽２７の温度を検出する（ＳＴ４）。風呂サーミスタ３３は循環管路２６に引き込んだ湯の温度を検出するので、循環ポンプ３２をオンさせている。
【００２６】
その検出結果がリモコン５８等によって予め設定された設定温度の下限許容温度範囲未満の場合には（ＳＴ５）、追焚き用バーナ５２による燃焼を行い、設定温度に達するまで追焚きする（ＳＴ６）。
そして、その検出結果が設定温度の下限許容温度範囲以上に達した場合は（ＳＴ７）、追焚き用バーナ５２を止めて追焚きを終了する（ＳＴ８）。
その後、循環ポンプ３２をオフし（ＳＴ９）、３０分タイマをリセットして保温モード開始状態に戻り（ＳＴ１０）、次いでＳＴ３に戻って、再び３０分毎に温度検出を繰り返す。
【００２７】
一方、ＳＴ３で３０分が経過する前は、圧力センサ３８により浴槽２７内の水位を常時検出している（ＳＴ１１）。
その検出結果がリモコン５８等によって予め設定された設定水位未満であれば、設定水位以上になるまで足し湯を行う（ＳＴ１２−１）。
そして、その検出結果が設定水位以上であれば（ＳＴ１２）、浴槽２７内に入浴者が入浴したか否かを、圧力センサ３８により検出する（ＳＴ１３）。
具体的には、浴槽２７内の現在水位を圧力センサ３８により検出し、その検出値を入浴判断部５９が判定し、例えば予め定めた単位時間である３０秒間のうちに浴槽２７内の水位が現在水位から例えば３ｃｍ以上上昇すれば入浴した（浴槽に入った）と判定する。
ここで、上記単位時間並びにこの単位時間内における水位変動は、使用者が浴槽に出入りする場合の水位変動を実験等により確認し、予め決定して制御部５０の記憶部に格納しておくことができる。
【００２８】
入浴したと判定されず、かつ保温モード開始から４時間経過した場合は（ＳＴ１４）、保温モードをオフし（ＳＴ１５）、次の自動運転に備えて待機する。
また、保温モード開始から４時間経過していない場合は（ＳＴ１４）、ステップ３に戻り、再び３０分毎の温度検出を継続する。
そして、ステップ１３において入浴したと判定された場合は、図４に示すＡへと移行する。
【００２９】
すなわち、図４に示すように、入浴者固有の入浴水位を記憶するとともに、その入浴者の体積分を差し引いた新たなＰ−Ｑ特性に基づく関数ｆ１を計算する（ＳＴ１６）。
この入浴時Ｐ−Ｑ特性ｆ１は、図５に示されている。このグラフは、浴槽水位とこれに対応した浴槽注湯積算流量との関数となっており、制御部５０に格納されるようになっている。
具体的には、この入浴時Ｐ−Ｑ特性ｆ１は、制御部５０に内蔵された記憶部に記憶データとして格納されている浴槽断面積によって設定水位（現在水位）Ｑ１を設定した場合、入浴者が浴槽２７内に入浴することにより現在水位が上昇し入浴水位Ｑ２となることを検出し、このＱ２と原点とを結ぶことにより、設定される。
【００３０】
尚、この場合に入浴時のＰ−Ｑ特性を示す関数と非入浴時のＰ−Ｑ特性を示す関数とは、図示されているように水位の増加にともなって互いに開くように設定される。これは、入浴者が浴槽にはいった場合に、浴槽水位が高くなるほど、次第にその体が多く湯内に沈む（例えば、腹部までとか肩部まで）ので、湯内に沈む体積は多くなるからである。
また、上記入浴時Ｐ−Ｑ特性に基づく入浴水位は、図５に示すように、現在積算注湯流量から、その水位に対応した入浴者体積を引くことで、入浴水位Ｑ２を求めてもよい。
さらに、このように関数ｆ１を設定しなくても、上記水位上昇によって入浴水位Ｑ２を求めたら、単にその値まで常に足し湯するようにしても良い。
【００３１】
さらにまた、入浴による水位上昇の度にその値を記憶し、制御部５０に内蔵された記憶部に記憶データとして学習させて、対応する水位になるように足し湯するようにしても良い。
また、入浴時と非入浴時の各Ｐ−Ｑ特性を連動させて、入浴中に設定水位を下げる等の変更をした場合には、これに応じて新たな入浴水位を設定することになる。この場合、この新たな入浴水位まで浴槽水位が下がるまでは、浴槽の湯を使用しても足し湯されない。さらにつづけて、浴槽の湯を使用すると、新たに設定した入浴水位よりも浴槽水位が下がるので、足し湯がされる。また、この時使用者が浴槽から出た場合には、浴槽水位は新たな設定水位となる。
【００３２】
次に、非入浴中と異なるタイミングとして設けられた所定時間，例えば１０分が経過するごとに（ＳＴ１７）、風呂サーミスタ３３により浴槽２７の温度を検出する（ＳＴ１８）。尚、循環ポンプ３２は検温直前（例えば１分前に）オンしている。
【００３３】
その検出結果がリモコン５８等によって予め設定された設定温度の下限許容温度範囲未満の場合には（ＳＴ１９）、追焚き用バーナ５２による燃焼を続け、浴槽２７内の温水を所定の循環流量を維持しながら、設定温度に達するまで追焚きする（ＳＴ２０）。
そして、その検出結果が設定温度の下限許容温度範囲以上に達した場合は（ＳＴ２１）、追焚き用バーナ５２を止めて追焚きを終了する（ＳＴ２２）。
その後、循環ポンプ３２をオフし（ＳＴ２３）、１０分タイマをリセットしてステップ１７に戻り（ＳＴ２４）、１０分毎に温度検出を繰り返す。
【００３４】
一方、１０分が経過する前は、浴槽２７内の水位が変動したかどうかを見ている（ＳＴ２５）。
浴槽２７の水位が変動していれば、この変動が止まるまで待って（ＳＴ２６）、先ず、この水位変動が浴槽の栓を抜いたことによるものか否かを判断する（ＳＴ２７），即ち、循環金具より５センチメートル上という水位を下回った場合には、浴槽の栓を抜いたものと判断して自動運転を終了する（ＳＴ３０）。
【００３５】
そうでなく、当該水位変動が浴槽から人が出たことによるものである場合（ＳＴ２８）には、自動運転を終了することなく、ステップ１６で記憶した入浴水位と入浴時浴槽断面積とをクリアし（ＳＴ２９）、図３に示したＢへと移行して保温開始状態に戻る（ＳＴ３２）。また、そうでなく、当該水位変動が浴槽の湯を使用したことによる水位低下であると判断した場合（ＳＴ２９）には、足し湯をする（ＳＴ３１）こととなる。
【００３６】
かくして、本実施例によれば、入浴中に例えば１０分毎に温度検出し、また、非入浴中には例えば３０分毎に温度検出して、浴槽２７内の湯温が設定温度以上になるように保温制御する。したがって、従来と異なり入浴中の検温時間を短くすることで、浴槽２７内の湯を常に設定温度に保持することができる。
また、所定時間（例えば入浴中は１０分，非入浴中は３０分）経過前は、上記浴槽２７内の水位を検出し、その検出値が非入浴中は設定水位未満で、入浴中には入浴水位未満になると足し湯して浴槽２７内の水位を保持する。したがって、入浴者が風呂から上がっても、従来と異なり浴槽２７内の水位が大幅に下がらず設定水位付近に維持されるので、保温モードがオフするというトラブルが回避され、次の入浴者が入浴する時にも湯が設定温度に保持されている。
さらに、入浴水位は、入浴者の体積分を差し引いた入浴時浴槽断面積Ｑ２を求めることにより保持されるので、入浴者固有の入浴水位に対応した水位制御を行うことができる。
【００３７】
なお、上述の実施例では、本発明の方法を複合型の自動風呂釜に適用した例を説明したが、本発明はこれに限らず、追焚き用の循環管路を備える自動風呂釜の全てに適用できることは勿論である。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る風呂釜とその制御方法によれば、入浴中に浴槽内の湯が減少すると足し湯して入浴水位を保持することができ、保温モード運転のトラブルを回避して、浴槽内の湯を設定温度に保持することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例に適用する風呂釜の主な構成を示す系統図。
【図２】制御部と各要素の接続を示す図。
【図３】本実施例の風呂釜の制御方法を示すフロー図。
【図４】本実施例の風呂釜の制御方法を示すフロー図。
【図５】本実施例において、入浴時の断面積を計算する概念を示す説明図。
【図６】従来の風呂釜の主な構成を示す系統図。
【図７】浴槽の水位を示し、（ａ）は設定水位を示す断面図、（ｂ）は入浴水位を示す断面図。
【符号の説明】
２０    自動風呂釜
２１    給湯用熱交換器
２３    風呂用熱交換器
２５    分岐管路
２６    追焚き管路
２６ａ  戻り管
２６ｂ  往き管
２６ｃ  並列部
２７    浴槽
２８    循環金具
３１    追焚き流水スイッチ
３２    温水循環用ポンプ
３３    風呂サーミスタ
３７    注湯電磁弁
３８    圧力センサ
４１    供給管
４２    入水フローセンサ
４３    入水サーミスタ
４５    給湯管
４６    給湯サーミスタ
５０    制御部
５８    リモコン
５１    給湯用バーナ
５２    追焚き用バーナ
５３    比例弁
５４    比例弁
５９    入浴判断部
６０    給湯燃焼部
６１    風呂燃焼部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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