(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽内の水を熱交換器との間で循環させて加熱することにより追い焚きを行う風呂装置の追い焚き制御方法であって、浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度と、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度との相対的関係に基づいて熱交換器における追い焚き熱量を調節することを特徴とする風呂装置の追い焚き制御方法。
【請求項２】
往き温度が、戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えることを条件として、循環水の単位流量あたりの追い焚き熱量を低減させることを特徴とする請求項１に記載の風呂装置の追い焚き制御方法。
【請求項３】
前回の追い焚き運転終了時の追い焚き熱量の低減状態が追い焚き開始時に保持されている請求項２に記載の追い焚き制御方法において、追い焚き運転開始後、往き温度が、追い焚き熱量を低減させる条件となる往き温度の臨界値よりも所定温度低い温度よりも低下することを条件として、追い焚き熱量の低減を解除することを特徴とする風呂装置の追い焚き制御方法。
【請求項４】
追い焚き熱量の低減解除が行われる回数が限定されていることを特徴とする請求項３に記載の風呂装置の追い焚き制御方法。
【請求項５】
風呂装置が給湯機能を有し、追い焚き熱量が給湯制御によって変動するものにおいて、往き温度が、戻り温度の一次関数で表される臨界値を超え、且つ、給湯が行われているときには、追い焚きを一時停止することを特徴とする請求項２，３又は４に記載の風呂装置の追い焚き制御方法。
【請求項６】
給湯が停止すると追い焚きを再開することを特徴とする請求項５に記載の風呂装置の追い焚き制御方法。
【請求項７】
浴槽内の水を熱交換器へ循環させて加熱することにより追い焚き運転を行う風呂装置であって、浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度を検出する戻り側サーモセンサと、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度を検出する往き側サーモセンサと、前記両センサの検出値が入力される制御部と、制御部からの制御信号に基づいて循環水の単位流量あたりの加熱量を調節する熱量調節機構とを備え、前記制御部は、前記両センサの検出値の相対的関係に基づいて熱量調節機構を制御し得るように構成されていることを特徴とする風呂装置。
【請求項８】
制御部は、往き側サーモセンサの検出値が、戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えることを条件として、循環水の単位流量あたりの加熱量を低減させるように熱量調節機構を制御するものであることを特徴とする請求項７に記載の風呂装置。
【請求項９】
往き側サーモセンサの検出値が、加熱量を低減させる条件となる往き温度の臨界値よりも所定温度低い温度よりも低くなることを条件として、加熱量の低減が解除されるように制御部が構成されていることを特徴とする請求項８に記載の風呂装置。
【請求項１０】
浴槽内の水を熱交換器との間で循環させて加熱することにより追い焚き運転を行う風呂装置であって、熱交換器を加熱するための追焚用燃焼装置と、該燃焼装置の出力熱量を調節する熱量調節機構と、該熱量調節機構の動作を制御する制御部と、浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度を検出する戻り側サーモセンサと、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度を検出する往き側サーモセンサとを備え、これら両センサの検出値は前記制御部に入力されており、制御部は、沸騰音防止のための出力抑制状態を記憶する出力状態記憶手段と、該記憶手段の内容によって熱量調節機構の制御内容を変更する熱量制御手段と、戻り温度と往き温度との相対的関係に基づいて前記記憶手段の内容を更新する更新手段とを備えていることを特徴とする風呂装置。
【請求項１１】
浴槽内の水を熱交換器との間で循環させる追い焚き回路と、前記熱交換器を加熱する追焚用燃焼装置と、該燃焼装置への燃料供給量を調整する熱量調節機構と、該機構の動作を制御する制御部とを備える風呂装置において、
浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度を検出する戻り側サーモセンサと、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度を検出する往き側サーモセンサとを備え、これら両センサの検出値は前記制御部に入力されており、制御部は、フル燃焼モードとマイルド燃焼モードを所定の条件にしたがって切り替えるモード切替手段と、沸騰音防止のための出力抑制状態か否かを記憶する出力状態記憶手段とを備え、フル燃焼モードのときに前記記憶手段の内容によって熱量調節機構の制御内容を変更する熱量制御手段とを備え、前記記憶手段の内容は、戻り温度と往き温度との相対的関係に基づいて更新されるものであり、燃焼装置への燃料供給量は、フル燃焼モードの非出力抑制状態、フル燃焼モードの出力抑制状態、マイルド燃焼モードの順に大きくなされていることを特徴とする風呂装置。
【請求項１２】
給湯用燃焼装置を有する給湯回路を備え、熱量調節機構は、給湯用燃焼装置と追焚用燃焼装置とに共用されており、これら燃焼装置毎に個別に制御部によって開閉制御される開閉弁が設けられ、制御部による熱量調節機構の制御は追い焚き制御よりも給湯制御が優先される請求項１０又は１１に記載の風呂装置において、
制御部は、給湯が行われているときに往き側サーモセンサの検出値が戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えると、追焚用燃焼装置への燃料供給を一時停止するよう該燃焼装置の開閉弁を制御する追焚停止手段を有することを特徴とする風呂装置。
【請求項１３】
追焚停止手段は、給湯終了後に追焚用燃焼装置の燃焼を再開させるものであることを特徴とする請求項１２に記載の風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は風呂装置、並びに、風呂装置の追い焚き制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の強制循環式のガス給湯器付き風呂装置１は、例えば、図４にも示すように、浴槽２への落とし込み給湯及びシャワーや蛇口などの他栓への給湯を行う給湯回路３と、浴槽２内の温水を追い焚きする追い焚き回路４と、各種の制御を行う制御部５とを備えている。該制御部５は、一般に、マイコン制御を行うものである。なお、図３において、水回路は太線で、燃焼ガス回路は細線で示してあり、また、制御部５と各被制御機器（センサ、電磁弁、ポンプ等）との電気配線は省略してある。
【０００３】
給湯回路３は、上水道に接続される入水路３１と、給湯側熱交換器３２と、出湯路３３とを備え、入水路３１及び出湯路３３は熱交換器３２に接続されており、入水路３１から供給される水が熱交換器３２により加熱されて出湯路３３に湯が流通される。また、給湯回路３は、熱交換器３２をバイパスするバイパス路３４を備えている。このバイパス路３４は、入水路３１と出湯路３３とを直結するものであり、入水路３１内の冷水を熱交換器３２を通さずに出湯路３３にバイパスさせて、熱交換器３２によって加熱された高温湯と混合させ、湯の温度を調節するためのものである。
【０００４】
バイパス路３４の中途部には、バイパス水量調節弁６が設けられている。この調節弁６は電磁比例制御弁などから構成され、制御部５からの制御信号を受けてバイパス水路３４を流れるバイパス水量を調節する。また、出湯路３３とバイパス路３４との混合部分の下流側には水量調節弁７と出湯温度センサー８が設けられている。出湯温度センサー８によって検知された温度は制御部５に検出信号として供給され、検知温度が設定出湯温度となるように制御部５はバイパス水量調節弁６等をフィードバック制御する。
【０００５】
入水路３１には、水量センサー９と、入水温度センサー１０とが設けられている。これらセンサー９，１０の検出信号は制御部５に供給され、これらの検出値に基づいて制御部５は、出湯路３３の高温湯の温度が例えば８０℃程度の設定温度となる様に所定の制御を行う。
【０００６】
追い焚き回路４は、浴槽２内の温水を熱交換器４１や燃焼装置２７等からなる風呂釜へ循環させて加熱することにより追い焚きを行う循環回路であって、追い焚き用熱交換器４１と、浴槽２から追い焚き用熱交換器４１側に温水を戻す戻り側水路４２と、熱交換器４１側から浴槽２へ温水を送る往き側水路４３を有する。戻り側水路４２には、浴槽内水位を検知する水位センサー１１と、追い焚き回路４内で浴槽内の温水を循環させる循環ポンプ１２と、水流スイッチ１３及び戻り側サーモセンサー１４が設けられている。また、往き側水路４３の中途部には、往き側サーモセンサー１５が設けられている。
【０００７】
給湯部２と追い焚き部５とは、落とし込み配管１６によって接続されている。落とし込み配管１６は、前記した給湯部３の出湯温度センサー８が取り付けられた部位の下流側から枝分けされ、他端が追い焚き回路４の戻り側水路４２に接続されたものである。より具体的には、落とし込み配管１６は、循環ポンプ１２の吐出口と追い焚き用熱交換器４１の間に接続されている。
【０００８】
また、落とし込み配管１６の中途部には注水電磁弁１７が設けられている。注水電磁弁１７は、給湯回路３と追い焚き回路４とを断続するものである。すなわち、注水電磁弁３２を開くと給湯回路３から浴槽２へ湯の落とし込みが行われ、注水電磁弁３２を閉じると湯の落とし込みは行われない。また、落とし込み配管３０には、前記した電磁弁１７の上流側に水量センサー１８が接続され、さらにその下流側には２つの逆止弁１９が設けられている。
【０００９】
上記追い焚き用熱交換器４１及び給湯側熱交換器３２は、それぞれ燃焼装置２７，２８，２９，３０によって加熱され、内部を流通する水を加熱する。各燃焼装置は、通常、ガスバーナにより構成されるものである。図示した風呂装置１においては、追い焚き側への燃料供給と、加熱側への燃料供給とに共通の元栓２１及び熱量調節機構２２とを有している。この熱量調節機構２２は、例えば、電磁比例弁からなるものであり、燃料供給量の調節により各燃焼装置により発生する熱量、ひいては各熱交換器３２，３１内を流通する水の単位流量あたりの加熱量を調節するものである。この熱量調節機構２２の下流側のガス配管は、各燃焼装置ごとに分岐され、各燃焼装置毎に個別に電磁開閉弁２３，２４，２５，２６が設けられている。かかる構成によれば、高価な比例弁２２を共用することができるから、コストの低減を図ることができるものである。なお、追い焚き側には開閉弁２３は一つだけ設けられているが、給湯側には開閉弁２４，２５，２６は３つ設けられており、各開閉弁の下流側に複数のバーナが並設されている。この給湯側の開閉弁２４，２５，２６は、入水路３１から入水される水の水温に応じて制御部５によって開閉制御される。即ち、水温が低ければ給湯能力を高めるためにすべての開閉弁２４，２５，２６が開弁され、水温が比較的高ければ開閉弁２４，２５，２６の一部が閉弁され、これにより季節の変化による水温の変動に対応し得るようになっている。また、熱量調節機構２２は、給湯が行われるときには、設定温度となるように制御部５によって制御される。
【００１０】
上記した構成の風呂装置は、従来より、制御部によって種々の内容の制御が行われている。例えば、追い焚き回路４の熱交換器４１内で沸騰が起こるにより沸々と音がするという問題を解消するために、該交換器４１の出口温度を往き側サーモセンサ１５の検出値から判断し、この出口温度が一定温度以上になると、追い焚き燃焼出力を落としたり、燃焼を停止させるように制御されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者は、種々の試験、研究を行う過程で、追い焚き回路４内の循環水量が少ないときには、往き温度が３０数℃〜４０数℃程度の比較的低い温度であっても沸騰音が生じることがあることを発見した。これは、熱交換器４１の一部において局部沸騰が生じていることに起因するものであると考えられる。
【００１２】
一方、かかる局部沸騰をも回避するために、追い焚き燃焼を低減若しくは停止させる温度を一層低くすると、循環水の流量が多いときに沸騰音がまったく生じないにもかかわらず追い焚き出力の低減・停止制御が行われてしまうという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明は、浴槽内の水を風呂釜との間で循環させて加熱することにより追い焚きを行う風呂装置において、沸騰音防止のための制御内容を最適化することにより、不要な追い焚き出力低下制御が行われることを防止しつつ、必要な場合には往き温度が比較的低いときであっても追い焚き出力を低減することができる風呂装置並びにその追い焚き制御方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、追い焚きを行う風呂釜内での沸騰音防止のための条件として、往き温度若しくは戻り温度をそれぞれ単独で用いるのではなく、これらの相対的関係が沸騰音の発生に深い関わりがあることを見出し、かかる新規な発見によって本発明をなしたものである。
【００１５】
かかる本発明は、浴槽内の水を熱交換器との間で循環させて加熱することにより追い焚きを行う風呂装置の追い焚き制御方法であって、浴槽から風呂釜へ戻る水の戻り温度と、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度との相対的関係に基づいて熱交換器における追い焚き熱量（追い焚き出力）を調節することを特徴とするものである。上記相対的関係は、風呂装置の各部の構造等により種々異なるものであり、各風呂装置ごとに、往き温度と戻り温度とを座標軸とするグラフ等を用いて沸騰音が発生する臨界条件を予め実験により求めておく。また、追い焚き熱量の調節は、一般的な構造の風呂装置の場合、熱交換器に付設された燃焼装置（ガスバーナ）への燃料供給量の増減、停止などにより行われる。
【００１６】
かかる本発明によれば、往き温度と戻り温度との相関関係による臨界条件を満たしたときに追い焚き熱量を低減させる（例えば、燃焼装置への燃料供給量を低減させる）ように制御することによって、沸騰音が生じることを確実に防止しつつも、不要な出力低下が起こることを防止し、追い焚き時間を短くすることができる。
【００１７】
上記戻り温度と往き温度の相対的関係は、本願発明者の実験によって、図３にも示すように、往き温度と戻り温度との一次関数で近似することができるものであることが判明している。かかる知見に基づいてなされた本発明は、上記制御方法において、往き温度が、戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えることを条件として、循環水の単位流量あたりの追い焚き熱量を低減させることを特徴とするものである。なお、本発明において、臨界条件や各種の判定条件は、電子制御における一般的課題であるチャタリング回避のため、通常、ある条件が所定時間（例えば、数秒乃至数十秒）継続してその条件を満たすことを併せて要求するものを包含するものである。
【００１８】
上記制御によって追い焚き出力が低減された状態であれば沸騰音が生じることが防止される。かかる出力低減状態は、次回の追い焚き運転開始時まで保持させておくことができ、これによれば、追い焚き出力を全開とすれば沸騰音が生じることが、前回の運転により判明している場合に、追い焚き運転当初は出力低減状態で追い焚き運転を行うことが可能となる。このように、前回の追い焚き運転終了時の追い焚き熱量の低減状態が追い焚き開始時に保持されている場合において、かかる出力低減状態であると、出力不足によって効率的な追い焚きが行われず、追い焚き完了までの時間が長くなってしまう。したがって、沸騰音の発生を防止しつつ追い焚き時間を短くするために、追い焚き運転開始後、往き温度が、追い焚き熱量を低減させる条件となる往き温度の臨界値よりも所定温度低い温度よりも低下することを条件として、追い焚き熱量の低減を解除することが好ましい。ただし、追い焚き出力の低減制御と、該低減制御の解除とが何らの制限なく行われると、頻繁に制御内容が切り替わる不具合が生じるため、追い焚き熱量の低減解除が行われる回数を、例えば燃焼装置の点火後１回のみ解除が行われるように、限定しておくことが好ましい。
【００１９】
さらに、風呂装置が給湯機能を有し、追い焚き熱量が給湯制御によって変動するものにおいては、往き温度が、戻り温度の一次関数で表される臨界値を超え、且つ、給湯が行われているときには、追い焚きを一時停止することが好ましい。ここで、追い焚き熱量が給湯制御によって変動するものとは、例えば、給湯用燃焼装置と追焚用燃焼装置への燃料供給量調節を行う電磁比例弁が共用されており、追焚制御よりも給湯制御の方が優先されて前記比例弁の制御が行われるものがある。これによれば、給湯制御が優先されることによって追い焚き熱量を低減させることができない場合に、追焚用燃焼装置を消火することで追い焚きを一時停止し、追い焚き側熱交換器内で局部沸騰が生じることを防止し得る。この場合、給湯が停止すると追い焚きを再開するよう、追焚用燃焼装置を点火することが好ましい。
【００２０】
また、本発明は、浴槽内の水を熱交換器へ循環させて加熱することにより追い焚き運転を行う風呂装置であって、浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度を検出する戻り側サーモセンサと、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度を検出する往き側サーモセンサと、前記両センサの検出値が入力される制御部と、制御部からの制御信号に基づいて循環水の単位流量あたりの加熱量を調節する熱量調節機構とを備え、前記制御部は、前記両センサの検出値の相対的関係に基づいて熱量調節機構を制御し得るように構成されていることを特徴とするものである。ここで、制御部としては、マイコン制御によるものを一般に用いることができ、その他、アナログ制御回路、シーケンサ等の適宜の構成を採用することができる。上記熱量調節機構としては、熱交換器を加熱するための燃焼装置への単位時間あたりの燃料供給量を調節するための電磁比例弁を挙げることができ、これによれば、比例弁の開度を大きくすることにより発生熱量を大きくして循環水の加熱量を大きくすることができ、また、比例弁の開度を小さくすることにより発生熱量を小さくして循環水の加熱量を小さくすることができる。また、熱量調節機構の他の例としては、循環水の循環量調節手段（例えば可変容量ポンプなど）を挙げることもでき、これによれば、循環水の循環量を増大させることにより単位流量あたりの加熱量を小さくでき、また、循環量を低減させることにより単位流量あたりの加熱量を大きくすることが可能である。さらに、両センサの検出値の相対的関係に基づく熱量調節機構の制御のための制御部の構成は、ＣＰＵにより実行可能なプログラムをＲＯＭやＲＡＭ等の適宜の記憶手段に記憶させることによって実現でき、また、ロジック回路をハードウェアにより構成することで実現することもできる。
【００２１】
上記制御部は、往き側サーモセンサの検出値が、戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えることを条件として、循環水の単位流量あたりの加熱量を低減させるように熱量調節機構を制御するものとすることができる。ここで、戻り温度は戻り側サーモセンサの検出値により制御部に与えられる。また、臨界値を超えたか否かの判定は、マイコン制御による場合はソフトウェアプログラムにより行うことが可能であり、また、アナログ制御回路による場合は比較器等の適宜の回路構成により行うことが可能である。
【００２２】
さらに、往き側サーモセンサの検出値が、加熱量を低減させる条件となる往き温度の臨界値よりも所定温度低い温度よりも低くなることを条件として、加熱量の低減が解除されるように制御部を構成することができる。即ち、上記した出力低減条件の一次関数とは別の一次関数を条件として、加熱量を元に戻すように制御部を構成することができる。かかる構成も、マイコン制御による場合はソフトウェアプログラムにより実現することが可能であり、その他の適宜の手段によって実現することができる。これによれば、前回の追い焚き運転終了時の出力低減状態が保持されているものにおいて、追い焚き運転開始後、沸騰音が生じるおそれがない程度の往き温度と戻り温度の相対的関係を示したときに、追い焚き出力を全開にして、追い焚き終了までの時間の短縮を図ることができる。そして、沸騰音が生じるようになれば、再度出力低減状態となって、沸騰音の発生が防止される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の風呂装置は、浴槽内の水を熱交換器との間で循環させて加熱することにより追い焚き運転を行うものであって、熱交換器を加熱するための追焚用燃焼装置と、該燃焼装置の出力熱量を調節する熱量調節機構と、該熱量調節機構の動作を制御する制御部と、浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度を検出する戻り側サーモセンサと、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度を検出する往き側サーモセンサとを備え、これら両センサの検出値は前記制御部に入力されており、制御部は、沸騰音防止のための出力抑制状態を記憶する出力状態記憶手段と、該記憶手段の内容によって熱量調節機構の制御内容を変更する熱量制御手段と、戻り温度と往き温度との相対的関係に基づいて前記記憶手段の内容を更新する更新手段とを備えているものとすることができる。
【００２４】
さらに好ましくは、本発明の風呂装置は、浴槽内の水を熱交換器との間で循環させる追い焚き回路と、前記熱交換器を加熱する追焚用燃焼装置と、該燃焼装置への燃料供給量を調整する熱量調節機構と、該機構の動作を制御する制御部とを備えるものにおいて、浴槽から熱交換器へ戻る水の戻り温度を検出する戻り側サーモセンサと、熱交換器から浴槽へ往く水の往き温度を検出する往き側サーモセンサとを備え、これら両センサの検出値は前記制御部に入力されており、制御部は、フル燃焼モードとマイルド燃焼モードを所定の条件にしたがって切り替えるモード切替手段と、沸騰音防止のための出力抑制状態か否かを記憶する出力状態記憶手段とを備え、フル燃焼モードのときに前記記憶手段の内容によって熱量調節機構の制御内容を変更する熱量制御手段とを備え、前記記憶手段の内容は、戻り温度と往き温度との相対的関係に基づいて更新されるものであり、燃焼装置への燃料供給量は、フル燃焼モードの非出力抑制状態、フル燃焼モードの出力抑制状態、マイルド燃焼モードの順に大きくなされているものとすることが可能である。
【００２５】
上記燃焼装置としては、都市ガスや石油気化ガス等を燃料とするガスバーナを用いることができる。燃料供給量を調整する熱量調節機構としては、制御部からの制御信号によって動作制御される電磁比例弁を用いることができる。
【００２６】
また、戻り側サーモセンサは、浴槽から熱交換器への戻り水路の中途部に設けることができ、往き側サーモセンサは、熱交換器から浴槽への往き水路の中途部に設けることができる。これら両センサは、制御部の入力端子に接続され、センサの検出信号が制御部に入力されるように構成される。
【００２７】
制御部のモード切替手段は、マイコン制御による場合はソフトウェアプログラムにおける条件分岐によって実現でき、その他適宜の制御回路によって実現可能である。フル燃焼モードとするか、マイルド燃焼モードとするかの条件は、適宜設定することができる。例えば、追い焚き運転当初はフル燃焼モードとしておき、浴槽内水温が設定温度よりも所定温度（例えば１℃など）低い温度に達した後にマイルド燃焼モードに切り替えるようプログラムすることができ、その他の種々の条件、制御内容にしたがってフル燃焼とマイルド燃焼とを切り替えるようにプログラムすることが可能である。
【００２８】
上記出力状態記憶手段は、例えば、ＲＡＭ等のメモリ内に確保された記憶領域により構成でき、出力抑制状態か否かの２つの状態を表す場合には、１ビットの記憶領域が確保されていればよい。
【００２９】
上記制御部の熱量制御手段は、記憶手段の内容、即ち、出力低減状態であるか非出力低減状態であるかを読み出し、それに基づいて熱量調節機構への制御信号を変更し、比例弁等から構成される熱量調節機構の動作を制御して、記憶手段の内容が出力抑制状態を示しているときには燃料供給量を低減させ、示していないときには熱量調節機構である比例弁を全開として燃焼装置をフル燃焼させる。このような熱量制御手段も、マイコン制御による場合はソフトウェアプログラムによって実現可能である。
【００３０】
さらに、戻り温度と往き温度との相対的関係に基づく記憶手段の更新も、ソフトウェアプログラムや、ロジック回路、比較器等により実現できる。また、上記相対的関係としては、戻り温度と往き温度との一次関数を用いることが可能である。例えば、図３は、本願発明者が実験によって作成したグラフであり、横軸には戻り温度ｆｔｈ＿ｉが、縦軸には往き温度ｆｔｈ＿ｏが表されている。そして、種々のポイントにおいて、沸騰音が生じたか生じなかったかについてマーキングした結果、図から明らかなように、沸騰音が生じる臨界点は、往き温度ｆｔｈ＿ｏが、
ｆ（ｆｔｈ＿ｉ）＝戻り温度ｆｔｈ＿ｉ×３０／４７  ＋  ３８
で表される一次関数（図３に点線で示す）に、検出された戻り温度を代入して得られた結果を超えると生じている。したがって、この臨界条件を満たすことを条件として、追い焚き出力を低減抑制させることにより、確実に沸騰音を防止できる。なお、かかる一次関数は数学法則にしたがい適宜の形に変形することができ、例えば、上記関数は、往き温度と、往き温度と戻り温度との温度差との一次関数で表したものと同義である。
【００３１】
また、上記一次関数とは別の一次関数（図３に一点鎖線で示す）、例えば、
ｆ（ｆｔｈ＿ｉ）＝戻り温度ｆｔｈ＿ｉ×３０／４７  ＋  ２８
で表される一次関数に、検出された戻り温度を代入して得られた演算結果よりも往き温度の方が下回ると、沸騰音が生じるおそれが少ないので、上記した出力抑制制御を解除して追い焚き出力をフル出力とすることで、追い焚き時間の短縮化が図られる。なお、かかる出力抑制の解除は、追焚用燃焼装置の点火後、限定された回数のみ（例えば１回のみ）行うようにすることが好ましい。
【００３２】
そして、本実施形態の風呂装置では、燃焼装置への燃料供給量が、フル燃焼モードの非出力抑制状態、フル燃焼モードの出力抑制状態、マイルド燃焼モードの順に大きくなされているものであるから、追い焚き時間の短縮化を図るためのフル燃焼・マイルド燃焼切換制御が行われる風呂装置において、フル燃焼中に沸騰音が発生し得る戻り温度と往き温度との関係を満たしたときには、若干だけ追い焚き出力を低減させ、例えば全開時の約８０％の出力とすることにより沸騰音を防止し得る。そして、追い焚き完了直前になれば、マイルド燃焼モード（フル燃焼の例えば５０％の出力のモード）に切り替えることにより浴槽内湯温が高くなりすぎることを回避することが可能となる。なお、マイルド燃焼モード時の燃料供給量は、出力抑制状態の燃料供給量よりも小さいので、このマイルド燃焼モード時に出力抑制状態とする必要はない。
【００３３】
上記実施の形態に係る風呂装置は、給湯機能をも有するものとすることができる。かかる給湯機能付き風呂装置は、上記した各構成要素に加えて、給湯用燃焼装置を有する給湯回路を備える。また、この種の風呂装置では、従来より、高価な比例弁の共用を図り、コスト低減を図るために、熱量調節機構が、給湯用燃焼装置と追焚用燃焼装置とに共用されているものがある。この場合、追焚用燃焼装置と給湯用燃焼装置毎に個別に制御部によって開閉制御される開閉弁が設けられ、各燃焼装置における燃焼火炎を独立して点火或いは消火し得るようになっている。また、一般に、制御部による熱量調節機構の制御は追い焚き制御よりも給湯制御が優先され、給湯が使用されるときには、給湯設定温度に応じて熱量調節機構による燃料供給量が増減する。このような構成の場合、上記した制御により追焚出力抑制状態とされていても、追焚用燃焼装置の出力が１００％となり得る。なお、給湯回路に設けられた給湯用熱交換器と、追焚用熱交換器とを、一つの熱交換器で共用することもできる。
【００３４】
かかる構成の場合には、制御部に、給湯が行われているときに往き側サーモセンサの検出値が戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えると、追焚用燃焼装置への燃料供給を一時停止するよう該燃焼装置の開閉弁を制御する追焚停止手段を具有させておくことが好ましい。かかる追焚停止手段も、ソフトウェアプログラム若しくは適宜のハードウェア回路によって実現することができる。プログラムによる場合、追焚停止手段は、給湯が行われているときに往き側サーモセンサの検出値が戻り温度の一次関数で表される臨界値を超えたか否かを判断する条件分岐ステップと、この条件が真のときに追焚用燃焼装置を消火させるためにその開閉弁に対して閉弁信号を送信するステップとにより構成できる。そして、この追焚停止手段は、給湯終了後に追焚用燃焼装置の燃焼を再開させるステップをも有するものとしておけば、給湯が終了すると追焚用燃焼装置が再度点火されて追い焚き運転が再開され、継続して追い焚きを行うことが可能となる。
【００３５】
なお、本発明は、ガス燃焼式風呂装置（風呂釜）や、ガス燃焼式給湯器付き風呂装置に限定されるものでなく、オイル燃焼式の風呂装置や、オイル燃焼式給湯器付き風呂装置にも有用なものである。
さらに、いわゆる１缶２水路式の給湯機能付き風呂装置に適用することもできる。この１缶２水路式風呂装置は、１つの熱交換器内に給湯用と追焚用の熱交換回路を有し、それを１台のバーナで加熱するように構成されたものである。この場合、給湯と追焚の同時使用時は給湯優先に制御され、追い焚きは成り行きとなる。また、追焚単独使用時は、熱交換器の給湯回路に設けたサーモセンサ（サーミスタ）が所定温度を超えると熱交換器保護のために燃焼装置の燃焼を停止し、温度が下がると再度燃料を開始するように構成される。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明するが、風呂装置の基本的構成は従来の技術で説明したものと同様であるので同符号を参照して詳細説明を省略する。
【００３７】
本実施例の風呂装置１の特徴は、その制御部５の構成並びに制御内容にある。図１は本実施例に係る風呂追い焚き運転の制御フローチャートであり、図２はフロバーナ熱量制御のサブルーチンのフローチャートである。なお、これら図において、「フロ」とは、追い焚き側と同義である。
【００３８】
本実施例の風呂装置１の制御部５は、マイコン制御により各機器の動作を制御するものであり、この制御部５には、各センサ８，９，１０，１１，１３，１４，１５，１８の検出信号が入力されているとともに、各弁装置６，７，１７，２１〜２６及びポンプ１２に制御信号を送出し得るように配線されている。そして、制御部５の制御プログラムによって各種の制御が行われるように構成されている。
【００３９】
特に、本実施例の制御部５は、図１及び図２に示すフローで実行される追い焚き制御プログラムにより構成される追い焚き制御手段を備える。また、本実施例５の制御部５は、出力ダウン解除フラグｆｌａｇと、出力ＤＯＷＮモード設定フラグＯ．Ｄ．Ｍ．（出力抑制状態記憶手段）と、フル燃焼・マイルド燃焼モードフラグとを備えている。これら各フラグは、ＣＰＵに接続されたメモリ（ＲＡＭ）の一部の記憶領域により構成される。
【００４０】
次に、制御部５における追焚制御フローを詳細に説明すると、図１に示すように、フロリモコンや台所リモコン（図示せず）に設けた追い焚きボタンが操作されることにより追い焚き燃焼制御が開始される。まず、ステップＳ１において出力ダウン解除フラグをリセットするとともに、追焚用ガスバーナ２７の開閉弁２３及び弁２１，２２を開いて点火することにより、該バーナ２７（フロバーナ）を着火する。さらに、図示していないが、追焚回路４のポンプ１２を起動して、浴槽２内の水を熱交換器４１との間で循環させる。なお、この初期設定ステップＳ１では、Ｏ．Ｄ．Ｍのリセットは行わず、前回の追い焚き制御の終了状態を用いている。
【００４１】
次に、ステップＳ２において、電磁比例弁２２の開閉制御による追焚熱量制御を行う。この制御内容は、図２に示している。即ち、追焚熱量制御（フロバーナ熱量制御）においては、まず、給湯回路３の水量センサー９の検出値に基づき、追い焚き運転のみが行われているか、給湯をも行われているかを判断し、給湯が行われている場合には比例弁２２の制御は行わずに復帰させる。一方、給湯が行われていないときには、次に、所定の条件にしたがってフル燃焼モードとマイルド燃焼モードとに分岐させる。かかる条件分岐プログラムにより、モード切替手段５４が構成される。なお、フル燃焼させるかマイルド燃焼させるかの条件は、適宜のものを採用することができ、本発明は特定の条件に限定されるものではない。
【００４２】
マイルド燃焼モードの場合、制御部５は、比例弁２２に対して開度を５０％とする制御信号を送出する。これにより、燃料供給量が全開のときの約半分となり、緩やかな追い焚きを行って、浴槽２内の湯温が上がりすぎることを防止できる。
【００４３】
一方、フル燃焼モードの場合、制御部５は更に、出力状態記憶手段Ｏ．Ｄ．Ｍの内容を読み出し、その内容が出力抑制状態を示しているときには制御部５から比例弁２２に対して開度を８０％とする制御信号を送出し、また、非出力制御状態を示しているときには制御部５から比例弁２２に対して開度を１００％とする制御信号を送出する。これにより、出力抑制モードのときには、全開時の８０％の追い焚き出力として、沸騰音が生じることを防止できる。
【００４４】
上記Ｏ．Ｄ．Ｍの内容は、ステップＳ２以降の制御ステップによって更新される。即ち、図１に示すように、次のステップＳ３では、出力状態記憶手段が非出力抑制状態を示しているとき（Ｏ．Ｄ．Ｍ＝ＯＦＦのとき）はステップＳ４に分岐させ、出力抑制状態を示しているとき（Ｏ．Ｄ．Ｍ＝ＯＮのとき）はステップＳ５に分岐される。
【００４５】
ステップＳ４においては、実施の形態の欄で説明した往き温度と戻り温度との一次関数により表される出力抑制条件を満たすか否かを判断し、満たしたときには、ステップＳ６において、Ｏ．Ｄ．ＭをＯＮに設定するとともに、解除フラグｆｌａｇをＯＮに設定してステップＳ７へ制御が移行され、一方、上記条件を満たさない場合にはステップＳ１２へ制御が移行される。なお、ステップＳ４及びＳ６を実行するプログラムによって、出力抑制状態記憶手段Ｏ．Ｄ．Ｍの内容を更新する更新手段５２が構成されている。
【００４６】
ここで、本実施例の風呂装置１では、給湯用ガスバーナ２８，２９，３０と、追焚用ガスバーナ２７への燃料供給量を調節するための比例弁２２の共用化が図られており、制御部５における給湯制御における比例弁２２の制御と追焚制御における比例弁２２の制御とは、図示していないが、給湯制御の方が優先するように構成されている。したがって、ステップＳ６において出力ダウンモードに設定しても、給湯制御によって比例弁２２が全開とされることがあり、この場合には沸騰音の発生を抑止することができない。
【００４７】
そこで、本実施例の制御部５には、ステップＳ８〜Ｓ１０により構成される追焚停止手段５５が具有されている。即ち、ステップＳ７において、給湯回路３の水量センサ９が最小作動水量（Ｍｉｎｉｍａｍ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  Ｑｕａｎｔｉｔｙ）以上を検出するか否かを判断し、この給湯ＭＯＱが検出されていればステップＳ１１へ移行し、検出されていなければフロ単独制御状態であると判断できるのでステップＳ８へと移行される。ステップＳ１１では、制御部５に設けたディップスイッチの状態を判定している。このディップスイッチは、追焚停止手段５５による制御を行うか否かを設定するものであり、ユーザーの要望に応じて取付現場において設定される。例えば、風呂装置１が屋外に存在し、沸騰音が気にならないような場合には、このディップスイッチをオフにしておくことで、追焚停止制御が行われることを回避し、追焚時間の短縮を図ることが可能である。
【００４８】
ディップスイッチがオンの場合には、追焚停止手段５５による制御が行われる。即ち、ステップＳ８において、追焚用ガスバーナ２７の開閉弁２３を閉じることにより該バーナ２７を消火させ、ステップＳ９において給湯が終了するまで待機する。給湯が終了すると、ステップＳ１０において開閉弁２３を開いてバーナ２７を点火するとともに、解除フラグｆｌａｇをリセットして、ステップＳ１２に移行させる。
【００４９】
ステップＳ１２では、戻り側サーモセンサ１１や浴槽内に設けた温度センサ等により浴槽内湯温を検出し、設定湯温となった場合には追焚終了処理を行い、まだ設定湯温に達しない場合にはステップＳ２に戻る。追焚終了処理では、追焚用バーナ２７の開閉弁２３を閉じ、該バーナ２７を消火するとともに、ポンプ１２を停止させる。
【００５０】
上記ステップＳ３において、Ｏ．Ｄ．ＭがＯＮのとき、即ち追焚出力抑制モードであるときには、ステップＳ５において、フロ単独制御中のフル燃焼モードであるかマイルド燃焼モードであるかを判断する。かかる判定手段は、マイルド燃焼モードである場合には、Ｏ．Ｄ．Ｍの内容にかかわらず比例弁２２の開度が５０％となるように制御されるため（図２参照）、この場合はステップＳ１３〜Ｓ１５による出力抑制状態解除制御に移行させずにステップＳ７へ制御を移し、無用な解除制御が行われることを回避するものである。
【００５１】
ステップＳ５においてフル燃焼中であると判定したときには、制御部５は、ステップＳ１３において出力ダウン解除フラグｆｌａｇの内容を読み出し、該フラグが立っているとき（ｆｌａｇ＝ＯＮのとき）に、ステップＳ１４に制御を移す。かかるステップ１３は、現在の追い焚き運転の開始時に出力ＤＯＷＮ状態の場合や、追焚停止手段５５によって追焚運転途中でフロバーナ２７が一時的に消火された後である場合に、上記フラグｆｌａｇを利用して、バーナ２７点火後１回のみ、追焚出力抑制制御を解除して、バーナ２７を出力全開として追焚効率を高めるための工程である。
【００５２】
ステップＳ１４においては、出力抑制状態解除条件を満たしているか否かを判断する。該条件は、発明の実施の形態の欄で既に説明したように、
往き温度ｆｔｈ＿ｏ  ＜  戻り温度ｆｔｈ＿ｉ  ×３０／４７  ＋  ２８
とされており、ステップＳ４における追焚出力低減条件よりも、往き温度ｆｔｈ＿ｏが１０℃低く設定されている。なお、かかる温度差は適宜設定することができ、また、全温度範囲にわたって一律でなくともよい。
出力抑制状態解除条件を満たすときには、Ｏ．Ｄ．ＭをＯＦＦに設定し、ステップＳ１２へ制御を移す。
【００５３】
尚、本発明の風呂装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
本発明によれば、戻り温度と往き温度との相対的関係に基づいて追い焚き運転の制御を行うものであるから、予め沸騰音が発生する上記関係を実験により求めておき、その臨界条件を制御内容に組み込んでおくことによって、沸騰音の発生を確実に防止しつつも、不要な追い焚き出力低下が起こることを防止することができる。
【００５５】
また、沸騰音の防止のために追い焚き熱量（追い焚き出力）を低減させた後、戻り温度と往き温度との関係が、沸騰音が発生するおそれが少ない状態となった場合には追い焚き熱量の低減を解除させ、出力全開とすることにより、沸騰音を防止しつつさらなる追い焚き時間の短縮化を図ることができる。また、かかる解除制御が行われる回数を限定する（例えば、追焚用燃焼装置の着火後１回のみとする）ことにより、いわゆるチャタリングの発生を回避することができる。
【００５６】
また、風呂装置が給湯機能を有し、追い焚き熱量が給湯制御によって変動するものにおいて、戻り温度と往き温度との相対的関係が、沸騰音が発生するおそれが大きい状態となったときには、追焚用燃焼装置を消火させることにより、給湯制御の影響によって追焚出力が増大して沸騰音が発生することを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る追焚制御フローを示すフローチャートである。
【図２】同制御フローのフロバーナ熱量制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図３】同実施例の風呂装置における戻り温度と往き温度との相対的関係に基づく沸騰音の有無を表すグラフである。
【図４】風呂装置の全体構成の簡略配管図である。
【符号の説明】
１    風呂装置
２    浴槽
３    給湯回路
３２  給湯用熱交換器
４    追い焚き回路
４１  追焚用熱交換器
５    制御部
１２    循環ポンプ（熱量調節機構）
１４    戻り側サーモセンサ
１５    往き側サーモセンサ
２２    電磁比例弁（熱量調節機構）
２３    追焚用燃焼装置への燃料供給管の開閉弁
２４，２５，２６  給湯用燃焼装置への燃料供給管の開閉弁
２７    追焚用燃焼装置
２８，２９，３０  給湯用燃焼装置
Ｏ．Ｄ．Ｍ．  出力状態記憶手段
５１    熱量制御手段
５２，５３  更新手段
５４    モード切替手段
５５    追焚停止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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