(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽の排水中に浴槽水位が既定水位になったときに風呂釜ジャケット内を湯又は水で洗浄する風呂釜洗浄システムであって、その浴槽の排水中における浴槽水位を検知する水位検知手段と、該水位検知手段により検知される浴槽水位の変化から水位降下速度を計測し、該水位降下速度をもとに前記水位検知手段では測定不可能である風呂釜ジャケット内を洗浄すべき浴槽の設定水位に降下するまでの時間を算出する洗浄タイミング時間演算手段と、該演算手段により算出された洗浄タイミング時間経過により風呂釜ジャケット内を洗浄する風呂釜洗浄制御手段とを備えることを特徴とする風呂釜洗浄システム。
【請求項２】
前記洗浄タイミング時間演算手段による所定水位間の降下時間が一定の時間を超える場合には、該演算手段により算出する洗浄タイミングでの風呂釜ジャケット内の洗浄を禁止する洗浄禁止制御手段を備えることを特徴とする請求項１に記載の風呂釜洗浄システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、風呂釜洗浄システムに関し、更に詳しくは、風呂の使用によって風呂釜のジャケット内面に付着、堆積する湯垢等を洗浄除去する風呂釜洗浄システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、いわゆる自然循環式風呂釜給湯器というものが知られている。これは、浴槽への注湯時にはリモコン操作等によって一般給湯系の熱交換器とガスバーナにより加熱された湯をその浴槽に近接して設けられる風呂釜を経由して浴槽へ注湯し、浴槽内の湯を追焚加熱するに際しては、その浴槽内の湯をその風呂釜で循環させて、この循環系に設けられる熱交換器とガスバーナにより加熱し、設定温度に維持するようにしたものである。
【０００３】
この種の風呂釜給湯器においては、風呂の使用とともに人間の垢や汚れ等が浴槽の内壁面のみならず、風呂釜のジャケット内面にも付着、堆積していくことから、これを風呂の使用後に定期的に洗浄する必要がある。この場合に、従来一般には、浴槽の排水栓を抜いて浴槽内の湯を排水した後、浴槽から風呂釜ジャケットに通じる循環口側よりホース等で水や湯を流し込み、そのジャケット内の湯垢等を洗い流し出すということが行われている。
【０００４】
また、最近では、浴槽の排水時に、浴槽の湯面高さを水圧センサにより検知して風呂釜ジャケット内を自動的に洗浄するようにしたシステムも提案されている。
例えば、特公平７−３５９２５号公報に示されるものは、一般給湯系で加熱した湯を風呂釜経由で浴槽に注湯し、風呂釜のジャケット内を洗浄するもので、浴槽の排水栓を抜き、浴槽水位が風呂釜循環口まで低下すると、その検知信号により最初は、高温注湯により釜内の殺菌を行うと共に、付着、堆積された湯ドロを浮き上がらせ、次いで、大流量の注湯によりその浮き上がった湯ドロを浴槽側へ洗い落とすというものである。
【０００５】
また、例えば、別の技術として、浴槽の排水栓を抜き、浴槽の水位が低下していくときに、その浴槽の風呂釜ジャケットに通じる上部循環口の水位を検知してから３分後に浴槽の水位が下部循環口まで下がったと想定して洗浄水の落とし込みを行うというものもある。これは浴槽の湯垢が特に風呂釜ジャケットの下部内壁面に付着、堆積され易いということで、その下部循環口付近の低水位における風呂釜ジャケット内の湯垢を集中的に洗い流すというものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前者の特公平７−３５９２５号公報に示される風呂釜洗浄システムは、一応、浴槽の排水時にその浴槽の水位を検知して、その検知信号により洗浄を開始するものであるが、その浴槽の水位を検知する水圧センサの感度の問題から余り低い位置では検知できない。そのために、水圧センサで検知できる浴槽水位で洗浄を開始しようとすると、風呂釜ジャケット内の底壁面に特に付着、堆積される湯垢を十分に洗い流すことができないという問題があった。
【０００７】
また、後者の技術は、その水圧センサの感度では浴槽の風呂釜ジャケットに通じる下部循環口付近の浴槽水位を検知できないということで提案されたものであるが、この技術によれば、浴槽の排水栓が全開であることを想定して制御されており、もし排水栓が半開き等の場合には、排水速度が遅くなって水位が未だ下部循環口まで下がっていないにも拘わらず、洗浄動作が開始されることになる。したがって、排水栓の開閉具合によって排水速度が異なることがあるため、場合によっては、下部循環口付近の浴槽水位での風呂釜ジャケット内の洗浄が十分に行われないという問題がある。
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は、浴槽の風呂釜ジャケットに通じる特に下部循環口付近の水圧センサでは感知できない浴槽水位において、風呂釜ジャケット内の底壁面に多く付着、堆積される湯垢を洗い流す洗浄開始のタイミングを正確に把握し、その風呂釜ジャケット内に付着、堆積される湯垢等を効果的に洗い流すことのできる風呂釜洗浄システムを提供することにある。
【０００９】
この課題を解決するために本発明の風呂釜洗浄システムは、浴槽の排水中に浴槽水位が既定水位になったときに風呂釜ジャケット内を湯又は水で洗浄する風呂釜洗浄システムであって、その浴槽の排水中における浴槽水位を検知する水位検知手段と、該水位検知手段により検知される浴槽水位の変化から水位降下速度を計測し、該水位降下速度をもとに前記水位検知手段では測定不可能である風呂釜ジャケット内を洗浄すべき浴槽の設定水位に降下するまでの時間を算出する洗浄タイミング時間演算手段と、該演算手段により算出された洗浄タイミング時間経過により風呂釜ジャケット内を洗浄する風呂釜洗浄制御手段とを備えることを要旨とするものである。
【００１０】
上記構成を有する風呂釜洗浄システムによれば、浴槽の排水中に浴槽水位が既定水位になったときに風呂釜ジャケット内を湯又は水で洗浄するに際し、その浴槽の排水中における浴槽水位を水位検知手段により検知し、その検知される浴槽水位の変化から水位降下速度を計測し、上記水位検知手段では測定不可能である風呂釜ジャケット内を洗浄すべき浴槽の既定水位に降下するまでの時間を洗浄タイミング時間演算手段により算出し、その算出された洗浄タイミング時間経過により風呂釜ジャケット内が洗浄されるものである。
【００１１】
したがって、実際に風呂釜ジャケット内を洗浄すべき浴槽水位を検知できなくとも洗浄開始のタイミングが正確に把握され、そのタイミングでの洗浄が行われることになる。
【００１２】
この場合に、浴槽水位の所定水位間の降下時間が一定時間を超えた場合には、演算手段により算出される洗浄タイミングでの風呂釜ジャケット内の洗浄を禁止するようにするとよい。このような場合は、排水栓が抜かれていないと想定されるからである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施例における給湯器付き風呂釜の概略構成を示している。図示されるようにこの給湯器付き風呂釜１０は、給水管２１を流れる水を熱交換器２２及びガスバーナ２３により加熱して出湯管２４より出湯させる一般給湯系２０の他に、この一般給湯系２０で加熱された湯を前記出湯管２４より分岐して設けられる分岐管４１を介して浴槽６０へ注湯する浴槽注湯系４０、及びその浴槽注湯系４０に設けられ、浴槽６０内の湯水を循環させて熱交換器５１及びガスバーナ５２により追焚加熱する風呂釜追焚系５０とにより構成される。
【００１４】
一般給湯系２０は、給水管２１に水の流れ及びその流量を検知する水流センサ２５及びその水温を検知する入水温サーミスタ２６が設けられ、出湯管２５には熱交換器２２により加熱された湯の温度を検知する出湯温サーミスタ２７が設けられている。また、ガスバーナ２３は、前記風呂釜追焚系５０のガスバーナ５２と元止め管路を共通にし、その元止め管路には元電磁弁２８が備えられると共に、ガスバーナ２３への分岐管路にはメイン電磁弁２９及び比例制御弁３０が設けられる。更に、該ガスバーナ２３に燃焼用空気を供給するモータ駆動による送風ファン３１が備えられる。尚、前記出湯管２４には、台所（キッチン）や洗面所あるいはシャワー等の蛇口（出湯栓）３２が備えられる。
【００１５】
風呂釜追焚系５０は、浴槽６０に風呂釜のジャケットに通じる上部循環口６１と下部循環口６２とを備え、浴槽６０内の流れがこのジャケット内に配設される熱交換器５１を通る循環路には循環ポンプ５３を備えると共に、その循環路には、浴槽６０の湯温を検知する湯温サーミスタ５４が設けられている。また該熱交換器５１を加熱する前記ガスバーナ５２のガス管路にもメイン電磁弁５５と比例電磁弁５６とが設けられ、更に該ガスバーナ５２に燃焼用空気を供給するモータ駆動による送風ファン５７も備えられている。
【００１６】
浴槽注湯系４０は、前記一般給湯系２０の出湯管２４より分岐して設けられる分岐管４１に水電磁弁４２が設けられ、ホッパー４３を介して風呂追焚系５０の風呂釜ジャケットに継がれている。尚、風呂追焚系５０の風呂釜ジャケット内には、浴槽注湯系４０及び風呂釜ジャケットを介して浴槽６０に注湯された湯の水位を検知する水圧センサ５８が設けられる。
【００１７】
この給湯器付き風呂釜１０は、風呂リモコン６５及び給湯リモコン６６によりリモコン操作でき、一般給湯の制御、浴槽への自動注湯の制御、あるいは湯槽内の湯水の追焚制御等はコントローラ６７を介して行われる。このコントローラ６７には、一般給湯系２０の水流センサ２５、入水温サーミスタ２６、出湯温サーミスタ２７、ガスバーナ２３の元電磁弁２８、メイン電磁弁２９、比例電磁弁３０、送風ファン３１の駆動用モータが電気信号的に接続される。更に、浴槽注湯系４０の水電磁弁４２にも電気信号的に接続される。
【００１８】
また、風呂追焚系５０の循環ポンプ５３、湯温サーミスタ５４、ガスバーナ５２のメイン電磁弁５５、比例制御弁５６、送風ファン５７の駆動用モータ、更に浴槽６０内の湯面検知用の水圧センサ５８が電気信号的に接続されている。また、図示されるガスバーナ２３，５２の点火用イグナイタ３３、及び、ガスバーナの点火を感知するフレームロッド３４，５９も勿論コントローラ６７に接続されている。
【００１９】
尚、図示しないが、風呂リモコン６５や給湯リモコン６６には電源スイッチの他、自動注湯スイッチ、追焚スイッチ、たっぷりスイッチ、あつめスイッチ、ぬるめスイッチ、そして風呂釜洗浄スイッチ等の各種スイッチ類が設けられている。また風呂リモコンには、風呂釜を自動洗浄するときの風呂釜洗浄スイッチ（図示せず）も設けられている。また、風呂釜洗浄スイッチのＯＮ／ＯＦＦにて代用してもよい。
【００２０】
このように構成された給湯器付き風呂釜１０は、風呂リモコン６５又は給湯リモコン６６の自動スイッチを押すと、コントローラ６７からの指令により水電磁弁４２が開き、一般給湯系２０が給湯燃焼動作を開始する。そして、一般給湯系２０の熱交換器２２及びガスバーナ２３で加熱された湯は浴槽注湯系４０の分岐管４１を通って風呂釜ジャケット内を通り浴槽６０へ注湯される。
【００２１】
浴槽６０内の湯面は、風呂釜ジャケット内に設けられる水圧センサ５８により検知され、その水圧センサ５８の圧力信号が浴槽６０の設定湯面に相当する設定圧力になれば、コントローラ６７からの指令により水電磁弁４２がオフし、水流センサ２５からの周波数信号が無くなり、一般給湯系２０による浴槽への給湯燃焼が停止される。
【００２２】
一般給湯系２０の給湯停止後、風呂追焚系５０の循環ポンプ５３が作動して浴槽６０内の湯の循環を始め、湯温サーミスタ５４で感知される風呂の温度が設定温度より低ければ、風呂追焚系５０の送風ファン５７が駆動し、その回転数の信号がコントローラ６７に伝えられることにより、ガスバーナ５２のメイン電磁弁５５、比例制御弁５６が開き、ガスバーナ５２にガスが供給されると同時に点火用イグナイタ３３が作動し、ガスバーナ５２が点火される。これにより、浴槽６０内の湯が風呂追焚系５０により循環加熱される。
【００２３】
循環ポンプ５３により循環されている浴槽６０の湯が設定温度に達すると、湯温サーミスタ５４によりその温度を感知して風呂の加熱を終了し、循環ポンプ５３が停止する。この追焚加熱は何回か繰り返され、燃焼停止１０分後に循環ポンプ５３が再び作動し、再度風呂の湯を循環させ、この時、風呂の温度が設定温度より下がっていると、そこで追焚加熱が繰り返される。
【００２４】
この時、風呂の温度が下がっていなければ、循環ポンプ５３の作動は、そこで止まり、また１０分後に作動して同じことを繰り返す。また、その間、水圧センサ５８の圧力信号が設定圧力以下になると浴槽注湯系４０の水電磁弁４２がオンし、一般給湯系２０による給湯動作により自動で浴槽６０への足し湯が行われる。そして、自動注湯スイッチを押すと、全ての動作が停止されるものである。
【００２５】
このように構成された給湯器付き風呂釜１０において、次に、風呂使用後に風呂釜ジャケット内を洗浄する風呂釜洗浄システムについて説明する。図２は、本発明の風呂釜洗浄システムを実現するための考え方を概念的に示したもので、浴槽６０に上部循環口６１と下部循環口６２とが備えられ、両循環口の途中に水圧センサ５８では浴槽水位を測定できなくなる限界があるとする。
【００２６】
そして、水圧センサ５８は、上部循環口６１のやや上の位置の浴槽水位Ｈ１を水位降下のスタート位置とし、上部循環口６１の開口下端縁における浴槽水位Ｈ２との水位差（Δｈ１−２）と、その間に浴槽の湯が排水されるのに掛かった時間（Ｔ１）とから次の数１の演算式により浴槽水位の降下速度（Ｖ）を求める。
【００２７】
【数１】
Ｖ＝Δｈ１−２／Ｔ１
【００２８】
そして次に、上記した浴槽水位Ｈ２から下部循環口６２の中央位置における浴槽水位Ｈ３との水位差（Δh２−３）と上記した数１により求められる降下速度（Ｖ）とを用いて浴槽水位Ｈ２から浴槽水位Ｈ３に到達するまでの洗浄開始タイミング時間（Ｔ２）を次の数２の演算式により求める。
【００２９】
【数２】
0003881778.tif 000002
【００３０】
本発明による給湯器付き風呂釜１０は、このタイミング時間（Ｔ２）の経過を見計らって風呂釜の洗浄が開始される。したがって、下部循環口６２近辺の水位が水圧センサ５８では測定不可能であっても、洗浄開始水位は、上記数１及び数２の演算式により正確に求められるものであるから、風呂釜洗浄は、タイミング良く開始されることになる。
【００３１】
図３は、本発明に係る風呂釜洗浄システムの制御ルーチンを示したものである。この風呂釜洗浄システムでは、風呂リモコンの洗浄運転スイッチを入れ（Ｓ１）、浴槽６０の排水栓を抜くと、その水位が低下していくが、その水位は、水圧センサ５８の圧力信号により検知される。水位が浴槽６０の上部循環口６１の開口上縁側の水位Ｈ１に達したことが検知される（Ｓ２：「ＹＥＳ」）と、Ｔ１の計測がスタートする（Ｓ３）。このＴ１計測は、浴槽６０の水位が上部循環口６１開口下縁側の水位Ｈ２に達したと判断される（Ｓ５：「ＹＥＳ」）と、その計測を終了（Ｓ６）する。
【００３２】
Ｔ１の計測を終了（Ｓ６）した後、水電磁弁４２が開き上部循環口６１の水位（Ｈ２）での風呂釜ジャケット内を洗浄するために１回目の洗浄水落とし込み（Ｓ７）が行われる。この洗浄について、図４及び５を用いて、詳しく説明する。まず、図４（ａ）は風呂釜ジャケットを上側から見た図を示しており、図４（ｂ）は風呂釜ジャケットを側面（矢印Ａ）の方向から見た図を示している。
【００３３】
この図に示すように、風呂釜ジャケット内には洗浄水を落とし込むための落とし込み管６４が配設されており、更にこの落とし込み管６４から洗浄水が落とし込まれたとき、その洗浄水が風呂釜ジャケット内を周回するように邪魔板６３が設けられている。図５（ａ）及び（ｂ）は、この風呂釜ジャケット内を展開して示しており、矢印Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄそれぞれの方向から風呂釜ジャケットの内壁面が洗浄される状態を示している。
【００３４】
ここで図５（ａ）は、図３の制御フローチャートにおける１回目の洗浄水落とし込み（Ｓ８）を示している。ここで落とし込まれた洗浄水は、邪魔板６３により風呂釜ジャケットの内壁面に沿って貫流する流れが生じ、しかも洗浄水が水平方向に流れるため、上部循環口６１付近を水面としてジャケット内の壁面を洗浄することができる。
【００３５】
ここで、測定したＴ１の値が３分を超えている（Ｓ８：「ＹＥＳ」）場合は、浴槽６０の水位の降下が排水によるものではないとみなし、この風呂釜洗浄システムを終了する。使用者が浴槽６０の湯水の排出を途中で止めた場合等により、洗浄に効果的な水位で洗浄できないためである。
【００３６】
Ｔ１の値が３分を超えない（Ｓ８：「ＮＯ」）ときは、図３の制御フローチャートに示すように、Ｈ２から水圧センサでは感知することのできない下部循環口６２中央部の水位Ｈ３に到達するまでの時間Ｔ２が上述したように、上記数１及び２により求められる（Ｓ９）。
【００３７】
そして、次にタイマーＴ２がスタートし（Ｓ１０）、Ｔ２時間経過した時点（Ｓ１１：「ＹＥＳ」）で２回目の洗浄水落とし込みによる下部循環口６２の洗浄が行われる（Ｓ１２）。この洗浄の様子を示したものが図５（ｂ）であり、風呂釜ジャケット内の水面が下部循環口６２の丁度中央付近にあるときに洗浄が行われ、それまで不正確だった洗浄を行うタイミングが正確に把握でき、従来除去することが困難であった下部循環口付近に付着した湯垢を効果的に除去することが可能となる。
【００３８】
尚、この実施例では、洗浄水の落とし込みによる水位の上昇が僅かなものなので、その上昇分を計算に入れていない。ここで、更に詳しく正確な値を求めたいとき、あるいは洗浄水の落とし込みによる水位の上昇が無視できないほど大きいときは、その水位上昇分をαとして、数２のΔｈ２−３を（Δｈ２−３＋α）と置き換えて計算すればよい。
【００３９】
この実施例によれば、浴槽６０の排水栓を抜いて浴槽の水位が低下していくときに、初めに上側循環口６１付近まで水位が下がった時点で風呂釜ジャケットの内壁面を洗浄し、次いで更に浴槽の水位が下がって下側循環口６２付近まできたときに再度風呂釜ジャケット内が洗浄される。
【００４０】
そして、特に風呂釜ジャケットの内底面付近では湯垢が堆積しやすいが、その場所の洗浄が、たとえ圧力センサでは浴槽水位を測定できなくてとも演算手法を用いてその水位を正確に把握することにより所期の水位状態においてなされる。
【００４１】
また、浴槽の排水栓が半開きになっていて排水スピードが遅くなっているときには、浴槽水位の降下スピードが遅いことが検知されて、圧力センサで測定できない水位での風呂釜洗浄が禁止されることから、不用意に風呂釜洗浄が行われるようなことは回避される。
【００４２】
また、浴槽の排水途中に風呂釜洗浄の予定を変更し、浴槽内の湯を使いたいと思ったときには排水栓を塞ぐだけで、圧力センサで測定できない水位での風呂釜洗浄が禁止されるのも、この給湯器付き風呂釜を利用する上で便利なものとしている。
【００４３】
本発明は、上記した実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。例えば、浴槽の形状も種々あることから洗浄開始タイミング時間（Ｔ２）を求めるのにいろいろな演算式や補正式を用いることは勿論必要であろう。浴槽の水位Ｈ１からＨ２に至るまでに排出する水量から単位時間当たりの排水量を求め、Ｈ２からＨ３に至るまでに排出する水量をその単位時間当たりの排水量で割った値から洗浄開始タイミング時間（Ｔ２）を求めることもできる。ただし、この手法も水位降下速度を排水量に置き換えただけで本発明の趣旨を逸脱するものではない。
【００４４】
また、風呂釜ジャケットの洗浄水の落とし込み量は適宜選択可能にしたり、更にその洗浄水を一般給湯系から供給する際に、その一般給湯系のガスバーナを点火させて湯を落とし込むようにしてもよく、その選択ボタンスイッチを風呂リモコンに設けても便利である。また、浴槽の排水を途中で中止する場合の風呂釜洗浄停止の判断機能を持たせことも効果的である。
【００４５】
【発明の効果】
本願発明に係る風呂釜洗浄システムは、その浴槽の排水中における浴槽水位を検知できる範囲で、その水位降下速度を計測し、風呂釜ジャケット内の特に浴槽水位を検知できない下部循環口付近の水位を演算により求め、その求めた洗浄タイミング時間で、湯垢の貯まりやすい内底部分を効果的に洗浄することが可能になったものである。
【００４６】
また、請求項２に記載したように所定水位の降下時間が一定の時間を超える場合に、浴槽の排水が停止されたとして、圧力センサが測定できない水位での風呂釜洗浄を禁止するようにすれば、使用者は排水途中で予定を変更することもでき、非常に使い勝手がよいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る給湯器付き風呂釜の概略構成を示した図である。
【図２】本発明の風呂釜洗浄システムを概念的に説明するために示した図である。
【図３】本発明の風呂釜洗浄システムを実現するための制御フローチャートを示した図である。
【図４】（ａ）は風呂釜ジャケットを平面的に見た図、（ｂ）はこれを側面的に見た図である。
【図５】（ａ）は水位Ｈ１からＨ２のときの洗浄の様子を示した図、（ｂ）は水位Ｈ３のときの洗浄の様子を示した図である。
【符号の説明】
１０  給湯器付き風呂釜
５０  風呂追焚系
５８  水圧センサ
６０  浴槽
６１  上部循環口
６２  下部循環口
６３  邪魔板
６４  落とし込み管
【図１】
0003881778.tif 000003
【図２】
0003881778.tif 000004
【図３】
0003881778.tif 000005
【図４】
0003881778.tif 000006
【図５】
0003881778.tif 000007