(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に直接接続した配管を介して給湯器から設定温度の湯を供給可能とした給湯器付風呂装置であって、
前記浴槽内の前記配管接続部における湯出口と同じ高さ或はそれより上方に、前記浴槽内の湯の温度を検出可能な感温素子を、前記配管と非接触で配置して、前記感温素子で得られる検出温度が前記設定温度より所定温度低下した際に、前記設定温度より高温の湯を所定量供給可能とし、更に、前記高温の湯の供給開始直後に前記検出温度が供給開始時から所定の温度低下した場合には、前記浴槽内の水位が少なくとも前記感温素子の位置まであると判断することを特徴とする給湯器付風呂装置。
【請求項２】
浴槽に直接接続した配管を介して給湯器から設定温度の湯を供給可能とした給湯器付風呂装置であって、
前記浴槽内の前記配管接続部における湯出口と同じ高さ或はそれより上方に、前記浴槽内の湯の温度を検出可能な感温素子を、前記配管と非接触で配置して、前記感温素子で得られる検出温度が前記設定温度より所定温度低下した際に、前記設定温度より高温の湯を所定量供給可能とし、更に、前記高温の湯の供給中に前記検出温度が所定時間内で所定の温度上昇した場合には、前記浴槽内の水位が少なくとも前記感温素子の位置まであると判断することを特徴とする給湯器付風呂装置。
【請求項３】
前記浴槽内の水位が前記感温素子の位置まであると判断されなかった場合、前記高温の湯の供給を停止する請求項１又は２に記載の給湯器付風呂装置。
【請求項４】
前記高温の湯の所定量の供給終了後、前記浴槽に水を供給させる請求項１乃至３の何れかに記載の給湯器付風呂装置。
【請求項５】
前記浴槽外の前記配管接続部に、Ｌ字状に屈曲した継手管を、前記配管接続部に対して回動且つ着脱可能に設けた請求項１乃至４の何れかに記載の給湯器付風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽に直接接続した配管を介して給湯器から設定温度の湯を供給可能とした給湯器付風呂装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
風呂釜を備えない給湯器付風呂装置においては、浴槽の側壁に、給湯器からの配管を直接接続するバスアダプターが設けられ、そのバスアダプター内に開口した配管の湯出口から、給湯器で設定温度に制御された湯を浴槽内へ供給可能となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、浴槽内の湯温が低下した場合は、ユーザーが自身で比較的高温の湯を供給（差し湯）して湯温を保持する必要があるため、面倒である上、温度の調整も不正確となりやすい。よって、浴槽内の湯温を検知して、湯温が低下した場合には、高温の湯を所定量供給することで湯温の維持を可能とする自動差し湯機能を付与して、使い勝手を向上させることが考えられる。ところがこの場合、浴槽の閉栓忘れ等で浴槽内に湯がなかったり、バスアダプターに達しない低い水位であったりしても湯の自動供給が行われるため、高温の湯が肌に直接触れてやけどの危険がある。
【０００４】
そこで、請求項１及び２に記載の発明は、浴槽内の湯の有無を正確に検知して、適正に自動差し湯が可能な給湯器付風呂装置を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記浴槽内の前記配管接続部における湯出口と同じ高さ或はそれより上方に、前記浴槽内の湯の温度を検出可能な感温素子を、前記配管と非接触で配置して、前記感温素子で得られる検出温度が前記設定温度より所定温度低下した際に、前記設定温度より高温の湯を所定量供給可能とし、更に、前記高温の湯の供給開始直後に前記検出温度が供給開始時から所定の温度低下した場合には、前記浴槽内の水位が少なくとも前記感温素子の位置まであると判断することを特徴とするものである。
又、上記目的を達成するために、請求項２に記載の第二発明は、前記浴槽内の前記配管接続部における湯出口と同じ高さ或はそれより上方に、前記浴槽内の湯の温度を検出可能な感温素子を、前記配管と非接触で配置して、前記感温素子で得られる検出温度が前記設定温度より所定温度低下した際に、前記設定温度より高温の湯を所定量供給可能とし、更に、前記高温の湯の供給中に前記検出温度が所定時間内で所定の温度上昇した場合には、前記浴槽内の水位が少なくとも前記感温素子の位置まであると判断することを特徴とするものである。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の目的に加えて、湯がない場合に高温の湯に直接触れることによるやけどの危険を効果的に防止するために、前記浴槽内の水位が前記感温素子の位置まであると判断されなかった場合、前記高温の湯の供給を停止するようにしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの目的に加えて、浴槽内の湯温と検出温度とを早く一致させるために、前記高温の湯の所定量の供給終了後、前記浴槽に水を供給させるようにしたものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの目的に加えて、浴槽における配管との接続を良好な作業性で行うために、前記浴槽外の配管接続部に、Ｌ字状に屈曲した継手管を、前記接続部に対して回動且つ着脱可能に設けたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、給湯器付風呂装置１の概略図で、まず、給湯器２側には、給水管３及び出湯管５が接続された熱交換器４が燃焼室６内に配設され、燃焼室６内には、熱交換器４を加熱するバーナ７が備えられている。又、給水管３と出湯管５との間には、熱交換器４をバイパスするバイパス管８が接続されると共に、バイパス管８を開閉可能なバイパス電磁弁９が設けられている。
更に、１０はコントローラで、バイパス電磁弁９の他、給水管３に設けられた流量センサ１１、出湯管５に設けられた出湯温センサ１２ａ及び１２ｂ、バーナ７のガス管に設けられたガス比例弁１３等が夫々電気的接続されている。
一方、浴室１４側において、浴槽１５の側壁に設けられた配管接続部としてのバスアダプター１６には、出湯管５から分岐した分岐管１７が接続され、その分岐管１７に、分岐管１７を開閉可能な落とし込み電磁弁１８が設けられている。又、バスアダプター１６内には、感温素子としてのサーミスタ２９が備えられ、このサーミスタ２９や落とし込み電磁弁１８もコントローラ１０と電気的接続されている。
【０００８】
よって、上記給湯器付風呂装置１においては、出湯管５に接続された図示しない蛇口を開栓することにより、器具内に通水されて流量センサ１１がＯＮすると、コントローラ１０は、バーナ７を点火させて熱交換器４を加熱し、出湯管５から湯を供給させる。このとき出湯温センサ１２ａ又は１２ｂからの検出信号により、コントローラ１０は、ガス比例弁１３の開度を調整して、出湯温度が設定温度に維持されるように出湯温制御を行う。尚、バイパス電磁弁９は、浴槽１５への高温差し湯中にのみ開状態となり、この高温差し湯中に蛇口が開かれた場合、水と高温の湯とを混合して高温の湯が給湯側へ流れないようにすることで、やけど防止を図っている。
又、浴室１４側では、給湯器２若しくは浴室１４内の図示しないリモコンに設けられた給湯スイッチをＯＮ操作することにより、コントローラ１０は、落とし込み電磁弁１８を開弁させ、熱交換器４から分岐管１７へ通水させて、バーナ７を点火させる。よって、熱交換器４で加熱された湯は、分岐管１７からバスアダプター１６を介して浴槽１５内へ直接供給されることになる。
【０００９】
一方、図２は、浴槽１５に設置されたバスアダプター１６の断面説明図で、浴槽１５の側壁に穿設された取付孔２０には、浴槽１５の外（図２の右側）から受金具２１が、浴槽１５の内から筒状の本体２２が、夫々前後のリング状のパッキン２３，２４を介して組み付けられる。これは、受金具２１内周の雌ネジ部２１ａに、本体２２外周の雄ネジ部２２ａを螺合させて、浴槽１５を挟む格好で両者を一体化するものである。又、受金具２１の後端（同じく図２の右側）の筒状部２１ｂには、分岐管１７が継手管２５を介して接続され、その前方からは、本体２２を貫通して浴槽１５内へ開口する湯の出口管２６が同軸で挿着されて、分岐管１７から浴槽１５内への通水を可能としている。
又、本体２２内には、貫通させた出口管２６の略中間部を把持する支持盤２７が、Ｏリング２８による密封状態で挿着されており、支持盤２７において出口管２６の真上には、サーミスタ２９を把持したサーミスタケース３０が、Ｏリング３１による密封状態で挿着されている。このサーミスタ２９は、本体２２前方の開口側へ向けて出口管２６と非接触且つ平行姿勢で把持されて、前述の如く電気的接続されたコントローラ１０により、サーミスタ２９の電気抵抗値に基づく温度検出がなされるものである。
更に、３２は、本体２２の前方に着脱可能に嵌着され、本体２２の前方の開口を閉塞可能なキャップで、出口管２６の開口の下方部位には、湯出口３３が開口している。
【００１０】
そして、コントローラ１０は、給湯器２若しくは浴室１４のリモコンに設けられた図示しない湯温保持スイッチが押されると、サーミスタ２９で検出される浴槽１５内の湯温が設定温度から所定温度低下した際、自動的に高温の湯を供給して浴槽１５内の湯温を設定温度に維持させる自動差し湯を可能としている。この自動差し湯制御を、図３のフローチャートと図４のサーミスタ２９による検出温度のグラフと併せて説明する。
まず、Ｓ１の判別で、サーミスタ２９の検出温度が設定温度Ｔs より３℃低下したことを確認すると（図４（Ａ）のグラフではａ点、検出温度Ｔ1 ）、Ｓ２で、バイパス電磁弁９と落とし込み電磁弁１８とを共にＯＮ（開弁）させ、Ｓ３でバーナ７を点火させて８０℃の出湯温度で浴槽１５内へ給湯を行う。尚、ここでバイパス電磁弁９も開弁させるのは、この制御時に出湯管５側で蛇口が開栓されると、そのまま８０℃の高温の湯が出湯されてやけどの危険性があるため、バイパス管８から水を供給して湯温を低下させるためである。
しかし、浴槽１５内に差し湯が始まった直後は、分岐管１７等の配管内に貯留していた低温の湯又は水が最初に出口管２６から流れるため、僅かの時間は出口管２６からの湯温は上昇せず、逆に一時的に低下する（ｂ点、検出温度Ｔ2 ）。そこで、Ｓ４では、この差し湯直後の湯温低下分、即ちＴ1 −Ｔ2 が４℃以上か否かを判別するようにしている。但し、この湯温の一時低下は、浴槽１５内の湯の水位が少なくともバスアダプター１６におけるサーミスタ２９の位置にまでないと検知されない（図４（Ｂ））。サーミスタ２９は出口管２６の真上にあるため、ここまで湯がないと、出口管２６からの湯はそのままキャップ３２の湯出口３３から下方へ流れ落ち、サーミスタ２９に接触しないからである。
【００１１】
こうして、Ｓ４で湯温の一時低下が検知されれば、サーミスタ２９の位置まで水位があると判断できるため、Ｓ５の判別で、予め設定された所定流量への到達が確認されるまで、Ｓ３からの給湯が継続される。一方、Ｓ４の判別で湯温の一時低下が検知されなくても、Ｓ６において、高温での差し湯により上昇するサーミスタ２９の検出温度が７０℃に達した際、６０℃（ｃ点）から７０℃（ｄ点）まで上昇するのに要した時間が、１５秒以内か否かを判別するようにしている。この判別を設けたのも、湯温の一時低下と同様に、サーミスタ２９の位置設定により、浴槽１５内の水位が少なくともサーミスタ２９の位置にまでないと、出口管２６からの湯はそのままキャップ３２の湯出口３３から流れ落ちるため、サーミスタ２９に接触せず、短時間での温度上昇は検知されないからである（図４（Ｂ））。よって、ここで１５秒以内の温度上昇が認められれば、湯ありと判断してＳ５での所定の流量の確認まで給湯が継続される。尚、Ｓ６でも所定時間内の温度上昇が認められなければ、Ｓ７で給湯は停止される。
そして、Ｓ５での判別で所定流量に達すると、Ｓ８でバーナ７の燃焼のみ停止して落とし込み電磁弁１８の開弁は維持させ、今度は水だけを、分岐管１７から浴槽１５内へ供給させる（ｅ点）。よって、サーミスタ２９の検出温度が８０℃から急激に低下し、早く浴槽１５内の湯温と一致することになる。次にＳ９の判別で、サーミスタ２９の検出温度が６０℃まで低下したことが確認されると（ｆ点）、Ｓ１０で、バイパス電磁弁８と落とし込み電磁弁１８とを共にＯＦＦ（閉弁）させて水の供給を停止し、再び検出温度がＳ１で設定温度Ｔs より３℃低下するまで待機状態となる。
【００１２】
このように、上記実施の形態では、浴槽１５内の湯温が低下すると、自動的に差し湯が行われ、常に設定温度Ｔs での湯温が維持されるため、風呂釜を持たない給湯器付風呂装置１でも、ユーザーがいちいち湯温を見て差し湯を行う必要がなくなり、使い勝手が非常に良くなる。特に、差し湯開始直後の検出温度の一時低下又は、検出温度の立上りの上昇時間の監視により、浴槽１５内の湯の有無の確認が正確に可能となるため、浴槽１５の閉栓忘れ等で湯がなかったり、サーミスタ２９に達しない水位であったりした場合には、差し湯が停止され、高温の湯が直接触れてやけどする危険を防止できると共に、無駄な差し湯や不正確な湯温の発生も防止される。よって、安全で適正な自動差し湯が可能となる。
加えて、ここでは、差し湯によりサーミスタ２９の検出温度が８０℃に達した後、水だけを供給して分岐管１７等の配管内を水に置換しているため、先述した浴槽１５内の湯温と検出温度との早い一致の効果の他、次回の自動差し湯において、Ｓ４における差し湯開始直後の検出温度の一時低下を確実に検知できることにもなる。又、配管内に高温の湯が残らないため、すぐ後に通常の給湯を行う際にいきなり高温の湯がバスアダプター１６から出ることもなく、安全性を確保できる。尚、検出温度６０℃で水を止めるようにしたのは、必要以上の水の供給で浴槽１５内の湯温まで低下させないためである。
【００１３】
又、本発明においては、バスアダプター１６におけるサーミスタ２９の位置は、浴槽１５内の湯の有無検知のために重要で、出口管２６の開口の真横を含めた上方位置、即ち、出口管２６と非接触で、且つ出口管２６からの湯が直接当らない位置に設定し、浴槽１５内の湯の有無による検出温度の変化に相違が現われるようにする必要がある。例えば、サーミスタ２９を出口管２６と接触させたり、その真下に設けたりすると、浴槽１５内に湯がなくても、出口管２６からの湯がサーミスタ２９に間接又は直接接触するため、差し湯開始直後の検出温度の一時低下と、６０℃から７０℃までの短時間の立上りが共に得られ、図４（Ａ）（Ｂ）のような相違が生じないからである。
【００１４】
一方、バスアダプター１６において、受金具２１の筒状部２１ｂの軸方向に対する分岐管１７の方向は、施工の態様によって異なる。よって、図２のように筒状部２１ｂがストレートタイプのままでは、例えば筒状部２１ｂと直交方向に分岐管１７を接続する場合に対応できず、更に、直交方向でも上下左右の何れに接続するか現場を見るまで不明な場合もある。特に、上記サーミスタ２９の位置設定に伴い、出口管２６と筒状部２１ｂの位置が、図２の如く受金具２１の軸心と偏心して設けられることが多くなるため、より接続の面倒が増える。しかし、これらを考慮すれば、受金具２１後端の連結部分が直角に屈曲したタイプを様々の方向別に用意する必要があり、部品管理が面倒で、又、受金具２１ごと交換する手間が生じて接続時の作業性も良くない。
そこで、このような部品管理や作業上の手間を軽減するために、受金具２１の後端に、Ｌ字状に屈曲した継手管を回動且つ着脱可能に設けると、この継手管一つで分岐管１７のどの方向にも対応できて接続作業が簡単となり、部品管理もしやすくなる。
【００１５】
一例として挙げると、図５，６の如く、筒状部２１ｂの後端外周に、凹溝３４をリング状に周設すると共に、先端側にシール用のＯリング３５を装着し、ここに、内部に流路を形成したＬ字状の継手管３６の一方の端部３７を外嵌して、この端部３７の外から螺合したネジ３９の先端を凹溝３４内に突出させることで、抜け止めと回動自在な連結とを可能とし、他方の端部３８に分岐管１７を連結する構造が考えられる。尚、図２と同じ符号は同じ部材であるため、重複説明は省略する。
このような構造であれば、全方向の対応や部品管理、作業性の向上といった先述と同じ効果が得られる。勿論、具体的な装着構造は、上記図５のものによる他、カプラのように凹溝３４に嵌合するボールと外側のスリーブとからなる継手構造等、他で実現しても差し支えない。
【００１６】
尚、上記自動差し湯制御において、Ｓ４で判別する一時低下の具体的数値は、４℃以外で適宜増減設定可能で、Ｓ６で判別する立上りの温度幅や上昇時間も、６０℃から７０℃までや１５秒の他適宜増減設定可能である。又、浴槽１５内の湯の有無は、Ｓ４での一時低下の判別か、Ｓ６での立上り上昇時間の判別かの何れか一方でも確認できるため、一方の判別を省略しても良いが、上記形態のように両方の判別を共に行うと、より湯有無の判断の確実性を高めることができる。同様に、差し湯終了後の水供給による配管内の置換も省略することは可能である。
更に、上記形態では、浴槽内に湯ありと判断されなかった場合は差し湯を停止するようにしているが、差し湯停止を行わず、ブザーやランプ等による報知を行うにとどめてもよい。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１及び２に記載の発明によれば、風呂釜を持たない給湯器付風呂装置でも自動的に湯温が維持され、ユーザーがいちいち湯温を見て差し湯を行う必要がなくなり、使い勝手が非常に良くなる。特に、差し湯開始直後の検出温度の一時低下、又は検出温度の立上りの上昇時間の監視により、浴槽内の湯の有無の判断が正確に可能となるため、浴槽の閉栓忘れ等で湯がなかったり、感温素子の位置に達しない水位であったりした場合には、差し湯を停止する等の迅速且つ確実な対応が可能となり、自動差し湯が適正に行える。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、浴槽内の水位が感温素子までない場合には、差し湯を停止することで、高温の湯が肌に直接触れてやけどすることを効果的に防止できる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、差し湯終了後、配管内を水に置換することで、浴槽内の湯温と検出温度とを早く一致させることができる。よって、次回の自動差し湯を行う際、湯の有無の判断の目安となる差し湯開始直後の検出温度の一時低下を確実に検知可能となる。又、配管内に高温の湯が残らないため、すぐ後に通常の給湯を行う際にいきなり高温の湯が浴槽内に出ることがなく、安全性も確保できる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、配管接続部に前記継手管を設けたことで、部品管理や作業上の手間を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】給湯器付風呂装置の概略図である。
【図２】バスアダプターの断面説明図である。
【図３】自動差し湯制御のフローチャートである。
【図４】（Ａ）差し湯中の検出温度の変化を示すグラフである（湯あり）。
（Ｂ）差し湯中の検出温度の変化を示すグラフである（湯なし）。
【図５】バスアダプターの変更例の断面説明図である。
【図６】図５のバスアダプターを後方から見た説明図である。
【符号の説明】
１・・給湯器付風呂装置、２・・給湯器、３・・給水管、４・・熱交換器、５・・出湯管、７・・バーナ、８・・バイパス管、９・・バイパス電磁弁、１０・・コントローラ、１１・・流量センサ、１４・・浴室、１５・・浴槽、１６・・バスアダプター、１７・・分岐管、１８・・落とし込み電磁弁、２１・・受金具、２２・・本体、２６・・出口管、２９・・サーミスタ、３２・・キャップ、３６・・継手管。
【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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