(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱するように制御する制御部を備えた風呂釜において、
循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出する温度検出手段を備え、
前記制御部が、
前記温度検出手段からの検出結果に基づいて、前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、
前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ熱交換器内で温水が沸騰を生じない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、
該比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御する構成とした
ことを特徴とする風呂釜。
【請求項２】
浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱するように制御する制御部を備えた風呂釜において、
循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出する温度検出手段を備え、
前記制御部が、
前記温度検出手段からの検出結果に基づいて、前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、
前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ浴槽内に温水が排出されたとき、入浴者が熱いと感じることのない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、
該比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御する構成とした
ことを特徴とする風呂釜。
【請求項３】
前記制御部が熱交換器から出る温水の温度Ｔ２が前記目標温度Ｔより高い場合には、そのときのポンプの駆動状態をモニタし、
ポンプ回転数が上限に近い場合には、燃焼を小さくし、
ポンプ回転数に余裕がある場合には、ポンプの回転数をさらに高回転させるように制御する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】
前記制御部が前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２が前記目標温度Ｔより低い場合には、そのときの燃焼状態が器具の能力に対応して最大燃焼であるか否かを判断し、
燃焼能力に余裕がある場合にはさらに燃焼を大きくし、
燃焼能力に余裕がない場合には、前記温水循環用のポンプの回転数を下げる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５】
浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱する風呂釜の制御方法において、
循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出し、
前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、
前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ熱交換器内で温水が沸騰を生じない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、
この比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御することを特徴とする、風呂釜の制御方法。
【請求項６】
浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱する風呂釜の制御方法において、
循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出し、
前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、
前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ浴槽内に温水が排出されたとき、入浴者が熱いと感じることのない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、
この比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御することを特徴とする、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、このような自動風呂釜は、たとえば図４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、本体内に給湯用の熱交換器２と、追焚き用の熱交換器３とを備えている。
給湯用の出湯管路４には、ここから分岐して追焚き管路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、温水循環用のポンプ１０と、風呂サーミスタ１３と、流水スイッチ１４とが配置されている。さらに、この追焚き管路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を開き、追焚き管路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をオンして、流水スイッチ１４のオン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、浴槽から引き込んだ温水の温度を検出しする。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、バーナ１５による燃焼を続け、浴槽７内の温水を所定の循環流量で、設定温度にまでバーナの発熱量を制御しながら加熱して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】
しかしながら、上述のように単にバーナの発熱量のみを制御していると、風呂釜の施工条件等によって配管条件が悪い場合、温水の循環流量が少なくなってしまう場合がある。
そして、設定温度が高いと、循環している温水の温度が設定温度に近づいた場合に温水が熱交換器内で沸騰するおそれがあった。
【０００７】
一方、このような事態を防ぐため、常時ポンプ１０の回転数を高くして、循環流量を多くすると、熱交換器３の管路が極端に冷やされて、管の周囲に結露を生じてしまうことがある。
この場合、熱交換器は３の寿命が短くなり、故障の原因となるという欠点がある。
【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、早く、しかも温水が沸騰することがないように安全に焚き上げ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、浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱するように制御する制御部を備えた風呂釜において、循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出する温度検出手段を備え、前記制御部が、前記温度検出手段からの検出結果に基づいて、前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ熱交換器内で温水が沸騰を生じない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、該比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御する構成とした風呂釜により、達成される。
【００１０】
また上記目的は、請求項２の発明にあっては、浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱するように制御する制御部を備えた風呂釜において、循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出する温度検出手段を備え、前記制御部が、前記温度検出手段からの検出結果に基づいて、前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ浴槽内に温水が排出されたとき、入浴者が熱いと感じることのない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、該比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御する構成とした風呂釜により、達成される。
【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、前記制御部が熱交換器から出る温水の温度Ｔ２が前記目標温度Ｔより高い場合には、そのときのポンプの駆動状態をモニタし、ポンプ回転数が上限に近い場合には、燃焼を小さくし、ポンプ回転数に余裕がある場合には、ポンプの回転数をさらに高回転させるように制御する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または２のいずれかの発明の構成において、前記制御部が前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２が前記目標温度Ｔより低い場合には、そのときの燃焼状態が器具の能力に対応して最大燃焼であるか否かを判断し、燃焼能力に余裕がある場合にはさらに燃焼を大きくし、燃焼能力に余裕がない場合には、前記温水循環用のポンプの回転数を下げる構成としたことを特徴とする。
【００１３】
また、上記目的は、請求項５の発明にあっては、浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱する風呂釜の制御方法において、循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出し、前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ熱交換器内で温水が沸騰を生じない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、この比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御する風呂釜の制御方法により、達成される。
さらにまた、上記目的は、請求項６の発明にあっては、浴槽内の湯または水を風呂釜に引き込んで循環加熱する風呂釜の制御方法において、循環管路中で温水を循環加熱しながら、この循環管路に設けられた熱交換器に入る温水の温度Ｔ１と、熱交換器から出る温水の温度Ｔ２とを検出し、前記熱交換器に入る温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように燃焼制御すると共に、前記熱交換器から出る温水の温度Ｔ２を、前記設定温度ＴＬ以上で、かつ浴槽内に温水が排出されたとき、入浴者が熱いと感じることのない温度に設定した目標温度Ｔと比較し、この比較結果に基づいて温水循環用のポンプの駆動を制御する風呂釜の制御方法により、達成される。
【００１４】
【作用】
本発明によれば、浴槽内の湯を引き込んで循環加熱しているときに、熱交換器に入る前の温水の温度Ｔ１が設定温度ＴＬに近づくように制御している。このため、リモコン等により設定された設定温度ＴＬまで自動で焚き上げることができる。
しかも、この間所定の目標温度Ｔと熱交換器から出た温水の温度Ｔ２とを比較して、ポンプ駆動を制御することにより、温水の循環流量を制御するようにしているので、例えば循環加熱中に温水が熱交換器内で沸騰するといったことを防止することができる。
【００１５】
【実施例】
以下、本発明の好適な一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。
【００１６】
図１はこの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。
【００１７】
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、温水循環用のポンプ３２とを備えている。
そして、本実施例では特に、この循環管路２６の戻り管２６ａには、風呂用熱交換器２３に入る前に第１の風呂サーミスタ３３ａを備えている。同じく往き管２６ｂの熱交換器２３から出たところには、第２の風呂サーミスタ３３ｂを備えている。
【００１８】
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。
【００１９】
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、本実施例の方法はこのような装置構成により、実現される。
【００２０】
即ち、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により沸き上がり温度としての設定温度を設定する等の所定の指示を与えることができ、さらに、このリモコンには、追焚きスイッチ５３等が装備されている。
さらに、制御部５０には、前述の第１のサーミスタ３３ａ、第２のサーミスタ３３ｂ、追焚き流水スイッチ３１、圧力センサ３８、温水循環用（追焚き用）のポンプ３２、燃焼部５９が接続されている。この燃焼部５９は、例えば図１の給湯用バーナ５１，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。
【００２１】
ここで、制御部５０に内蔵された記憶部には、風呂釜２０の自動運転に必要なＰ−Ｑデータ等が格納される。
即ち、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。
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、その自動風呂釜の記憶部５０ａに記憶させるものである。
【００２２】
また、後述するように、制御部５０の記憶部には、例えばリモコン５８を介して指示される設定温度ＴＬや、この設定温度との関係で、予め与えられた条件に基づいて、制御部５０により定められる目標温度Ｔ等が、記憶されるようになっている。
【００２３】
ここで、上記目標温度Ｔは、風呂釜の運転制御における特定の目的に対応して設定温度ＴＬとの関係で決定される。
例えば、循環加熱中に浴槽２７内に人が入った場合に、循環金具の噴き出し口（循環口）から出る湯を火傷しない程度の安全な温度とする場合には、目標温度Ｔは設定温度ＴＬが４０度Ｃ以上であった場合、これより高い温度域で、例えば６０度Ｃ乃至７０度Ｃが好ましい。
この場合、下限温度が設定温度ＴＬを下回ると沸き上がりが完了しない。
【００２４】
また、循環する温水が熱交換器２３内で沸騰するのを防止しようとする場合には、設定温度が４０度Ｃである場合には、これより高い温度で、５０度Ｃ乃至８０度Ｃが好ましい。
この場合下限温度は設定温度ＴＬより高ければばよいが、例えば４０度Ｃを下回ると、熱交換器２３に結露を生じてしまう。
また、上限温度が８０度Ｃ以上であると、熱交換器２３内での沸騰を防止できない。
そして、以上の説明から、熱交換器２３内での沸騰を防止し、かつ浴槽２７に戻しても使用者に火傷等を負わせない安全な温度として目標温度Ｔを設定すると、設定温度ＴＬが４０度Ｃである場合には、５０度Ｃ乃至７０度Ｃということになる。
【００２５】
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、リモコン５８の図示しない自動運転ボタンをオンすると、制御部５０は、記憶部において、既に記憶されたＰ−Ｑ特性に基づくデータ有無を判断する。
【００２６】
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を取って、記憶部に格納する。
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、ここではその説明は省略する。
【００２７】
次に、自動風呂釜２０にて追焚き運転する場合には、図３に示すフローチャートに示すように制御される。
即ち、リモコン５８の追焚きスイッチ５３をオンすると（ＳＴ１）、制御部５０は、温水循環用のポンプ３２を駆動して（ＳＴ２）、循環管路２６内に浴槽２７の温水を引き込んで循環させる。
この場合、ポンプ３２の能力の７０パーセント程度にて温水の循環駆動を行うようにする。これは、当初循環流量が多いと、熱交換器２３の管路表面に結露を生じてしまうおそれがあるためである。
【００２８】
制御部５０は流水スイッチ３１のオンを確認すると追焚きバーナ５２に点火し（ＳＴ３）、温水の循環加熱を行いながらリモコン５８により予め設定された設定温度ＴＬにまで焚き上げるための燃焼制御を行う。
この燃焼制御の過程で、循環管路２６内を循環する温水の温度検出を第１のサーミスタ３３ａと第２のサーミスタ３３ｂとで行う。
【００２９】
即ち、制御部５０は、風呂用熱交換器２３から出た出湯温度を温度Ｔ２を第２のサーミスタ３３ｂで検出し、一方風呂用熱交換器２３に入る前の温水の温度Ｔ１を第１のサーミスタ３３ａによって検出する。
次いで、制御部５０は、第１のサーミスタ３３ａの検出温度Ｔ１を設定温度ＴＬと比較する（ＳＴ４）。
ＴＩが設定温度ＴＬと同じか、これより高ければ、追焚きは終了する（ＳＴ５）。
【００３０】
ＳＴ４でＴ１が設定温度ＴＬより低い場合には、ＳＴ６に進み、制御部５０は、第２のサーミスタ３３ｂの検出温度Ｔ２が目標温度Ｔと等しいかあるいは低いか否かを判断する。
否定結果を得た場合には、後述するＳＴ１１に進み、肯定結果を得た場合にはＳＴ７に進む。
【００３１】
次いで、制御部５０は、第２のサーミスタ３３ｂの検出温度Ｔ２が目標温度Ｔより低いか否かを判断する（ＳＴ７）。
否定結果を得た場合には、熱交換器２３からの温水の出の温度は、目標温度Ｔと一致しているので、浴槽２７内に戻しても安全である。また、目標温度Ｔが上述のように熱交換器内で沸騰を生じない温度に設定されていれば、熱交換器内での沸騰という不都合は起きないから、ＳＴ４に戻り、設定温度まで循環加熱を継続する。
【００３２】
ＳＴ７で肯定結果を得た場合には、制御部５０はＳＴ８に進み、その時の燃焼部５９の燃焼状態をモニタして、最大燃焼か否かを判断する。
肯定結果を得たときは、同一の燃焼状態で、さらに効率良く結露防止するため、ＳＴ９に進み、ポンプ３２の回転数を少なくし、循環流量を減らすようにする。
ＳＴ８で否定結果を得た場合には、制御部５０はＳＴ１０に進み、燃焼部５９を介してバーナ５２の発熱量をアップさせ、ＳＴ４に戻って、設定温度ＴＬまで循環加熱を継続する。
このようにして、本実施例の方法では、浴槽２７内の温水を迅速に設定温度ＴＬまで焚き上げることができる。
【００３３】
一方、ＳＴ６で制御部５０が否定結果を得た場合には、ＳＴ１１に進み、そのときのポンプの回転数をモニタして、最大の回転数で回転しているか否かを判断する。
肯定結果を得た場合には、温水の温度低下を温水の循環流量の増加により実現できないから、制御部５０は燃焼部５９に指令を出して、バーナ５２の発熱量を下げる。
これにより、熱交換器２３内での沸騰や、浴槽２７内へ使用者が熱いと感じるような温水の排出がないようにすることができる。
【００３４】
また、ＳＴ１１で否定結果を得た場合には、ポンプの回転数に余裕があるから、このポンプ３２の回転数をアップさせ、循環管路２６に流れる温水の循環流量を増加させる。
これにより、温水の温度Ｔ２が下降することとなるので、熱交換器２３内での沸騰や、浴槽２７内へ使用者が熱いと感じるような温水の排出がないようにすることができる。
【００３５】
尚、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。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、安全かつ迅速に設定温度に焚き上げることができる風呂釜とその制御方法を提供することができる。
【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】本発明の実施例に係る自動風呂釜の制御方法を表すフロー図。
【図４】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
２６ａ  戻り管
２６ｂ  往き管
２７    浴槽
２８    循環口
３２    ポンプ
３３ａ  第１のサーミスタ
３３ｂ  第２のサーミスタ
３７    バルブ
３８    圧力センサ
４７    水量調整手段
５０    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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