自動湯張り装置
【課題】浴槽の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知すること。
【解決手段】浴槽３０に初めて湯張りを行うときに、エラー時間作成部７０により浴槽３０への混合湯の供給開始時から浴槽３０内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算した湯張りのエラー検知時間を求め、次の湯張りからエラー検知時間を用いて浴槽３０内に張られる混合湯の水位のエラーを検知する。
【解決手段】浴槽３０に初めて湯張りを行うときに、エラー時間作成部７０により浴槽３０への混合湯の供給開始時から浴槽３０内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算した湯張りのエラー検知時間を求め、次の湯張りからエラー検知時間を用いて浴槽３０内に張られる混合湯の水位のエラーを検知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は自動湯張り装置の概略構成図である。この自動湯張り装置は、給湯タンク１内のヒータ２への通電を制御して給湯タンク１内の水を沸き上げ動作し、この湯と給水とを電動ミキシングバルブ３を通して混合することにより所望温度の混合湯にし、この混合湯を大気開放弁４から配管５に送り、保温ヒータ６を通して浴槽７に供給するものとなっている。
なお、循環ポンプ８は、浴槽７内に張られた混合湯を配管９から配管５に循環させ、保温ヒータ６の加熱により設定温度に保つものである。このような湯張り装置では、浴槽７に張られた混合湯を設定温度通りにするために、電動ミキシングバルブ３を動作させる設定温度を補正することが行われている。
【０００３】
この温度補正方法は、電動ミキシングバルブ３が設定温度に応じて湯と給水との各弁の開度を可変し、設定温度の混合湯を流出するものであるので、浴槽７に供給する混合湯の温度をサーミスタ１０により検出し、この検出温度と設定温度との温度差を求め、この温度差を補正温度として電動ミキシングバルブ３に与える設定温度を随時補正している。
このような装置では、自動湯張り運転する場合、浴槽７内の混合湯の水位を水位センサ１１により検出し、この水位が設定水位に到達したか否かを、自動湯張り開始からの経過時間を測定して判断し、かつ混合湯の水位が設定水位を越えたことを検知するためにエラー検知時間が設定されている。
【０００４】
しかしながら、このエラー検知時間は、浴槽７を設置する場所やその配管の状態によらず、同じ時間に設定されている。ところが、浴槽７内の混合湯の水位が設定水位に到達するまでの時間は、家屋敷の建てられている場所や各種配管の状態、フイルター詰まり等により全て異なるものであり、同じエラー検知時間の設定であれば、混合湯が設定水位に達したことを正確に検知することができない。
【０００５】
例えば、自動湯張り運転を行った後、足し湯をエラー検知時間の１０分間行っても設定水位に到達しないときにエラーが発生したと判断するものであれば、家屋敷が例えば給水圧の低いところに建てられている場合では、浴槽７内の混合湯が設定水位になる前にエラー検知時間の１０分間が経過し、エラー発生として検知してしまう。
又、家屋敷が給水圧の高いところに建てられている場合には、浴槽７内の混合湯が設定水位に到達していても、浴槽７内の混合湯が設定水位に達していないと判断し、エラーになるまで多量の混合湯を流して無駄にしてしまう。なお、水位センサ１１の故障時や浴槽７の栓抜けのときも多量の混合湯を流して無駄にしてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように自動湯張り運転中に混合湯の水位が設定水位を越えたことを検知するためのエラー検知時間が浴槽７を設置する場所やその配管の状態によらず同じ時間に設定されているため、混合湯が設定水位に達したことを正確に検知することができない。
本発明の目的は、浴槽の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知できる自動湯張り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面に係る自動湯張り装置は、給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、浴槽内に張られる混合湯の水位を検出する水位センサと、浴槽に初めて湯張りを行うときに、浴槽への混合湯の供給開始時から水位センサにより検出される浴槽内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算して湯張りのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段とを具備し、次の湯張りからエラー検知時間を用いて浴槽内に張られる混合湯の水位のエラーを検知する。
【０００８】
本発明の第２の局面に係る自動湯張り装置は、給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、浴槽内に張られる混合湯の水位を検出する水位センサと、浴槽内への湯張り中に、水位センサにより検出される水位変化の時間に対する関係を求める水位変化算出手段と、浴槽内に足し湯を行う場合、水位変化算出手段により求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、浴槽の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知できる自動湯張り装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は自動湯張り装置の構成図である。給湯装置本体２０には、２本の給湯タンク２１、２２が配管により直列接続されて備えられている。これら給湯タンク２１、２２の底部には、それぞれヒータが配置されている。なお、これら給湯タンク２１、２２は、１本の給湯タンクを用いてもよい。
これら給湯タンク２１、２２のうち一方の給湯タンク２１には、安心コック２３、減圧弁２４を通して給水が行われるようになっており、他方の給湯タンク２２には、電動ミキシングバルブ２５が接続されている。
【００１１】
この電動ミキシングバルブ２５は、上記の如く給湯タンク２２と接続されるとともに、安心コック２３を介して減圧弁２４と接続され、給湯タンク２２からの湯量と給水量とをそれぞれ調節し混合して、所望温度の混合湯を供給する機能を有している。なお、安心コック２３は、断水などの異常時に例えば手動により開放して給湯タンク２１、２２内の湯を外部に放出させるためのものである。
又、この電動ミキシングバルブ２５には、大気開放弁２６及びこれに内蔵された給水電磁弁２７が接続され、さらに２系統に分岐した各循環用配管２８、２９を介して浴槽３０に接続されている。
【００１２】
これら循環用配管２８、２９のうち一方の循環用配管２８には、保温ヒータ３１が配設されるととともに、水温センサとしてのサーミスタ３２、リミッター３３が設けられている。
又、他方の循環用配管２９には、循環ポンプ３４及び電動二方弁３５が設けられるとともに、水位センサ３６が配設されている。一方、本体ＰＣ板４０は、プリント基板上にマイクロコンピュータや各電子部品を搭載したもので、給湯装置本体２０内に設けられている。
この本体ＰＣ板４０は、各給湯タンク２１、２２内の各ヒータへの通電制御を行って沸き上げ動作や電動ミキシングバルブ２５を動作させて給湯の動作を行う機能を有するもので、この本体ＰＣ板４０には、各リモコンケーブル４１、４２を介して浴室リモコン４３、サブリモコン４４が接続されている。
【００１３】
これら浴室リモコン４３及びサブリモコン４４は、給湯タンク２１、２２内の沸き上げ動作の操作設定などを行うものとなっており、このうち浴室リモコン４３は浴室に設けられ、サブリモコン４４はユーザの所望する部屋、例えばキッチンルームに設けられる。
【００１４】
浴室リモコン４３は、マイクロコンピュータを搭載し、各種スイッチ例えば自動湯張りスイッチ、湯温調節スイッチ、湯量調節スイッチ、高温差し湯スイッチ、足し湯スイッチ等の操作内容を本体ＰＣ板４０に送信するとともに、本体ＰＣ板４０との間で交信し、液晶表示器に湯量表示、湯温表示、自動湯張り表示、高温差し湯表示、足し湯表示、保温中表示、湯張り中表示を行う機能を有している。
【００１５】
サブリモコン４４は、マイクロコンピュータを搭載し、各種スイッチ例えば切替ボタン、湯温調節ボタン、湯増し設定ボタン、自動湯張り／保温ボタン、時計設定ボタン、運転ボタンの操作内容を本体ＰＣ板４０に送信するとともに、本体ＰＣ板４０との間で交信し、液晶表示器に湯切表示、自動湯張り表示、設定温度表示、残湯量表示、通電中表示、湯増し設定表示、残湯温度表示、通電開始表示、電源表示、運転表示、停止表示を行う機能を有している。
【００１６】
本体ＰＣ板４０は、マイクロコンピュータの動作により給湯制御部４５、ミキシング補正部４６及び浴槽補正部４７の各機能を有している。給湯制御部４５は、自動湯張り運転や自動保温運転、自動足し湯運転などの動作制御を行う。例えば自動湯張り運転は、電動ミキシングバルブ２５を浴室又はサブリモコン４３、４４で予め設定された温度に湯の温度に調節し、大気開放弁２６に内蔵された給水電磁弁２７を開放して保温ヒータ３１を経由し、給湯タンク２１、２２内の湯を浴槽３０に供給し、このとき電動二方弁３５を開放して水位センサ３６で浴槽３０内の圧力変化を測定し、予め設定された水位まで給湯を継続し、設定水位に達したら給湯を停止するものである。
【００１７】
この自動湯張り運転は、自動湯張り運転が終了した後、電動二方弁３５を開放して循環ポンプ３４を運転開始し、この循環ポンプ３４の運転によって湯張り直後の浴槽３０内の湯温をサーミスタ３２により測定し、設定温度に対しての温度差を確認し、温度差が大きい場合には、翌日の湯張り温度を自動的に補正して設定温度に近付けるべく制御する機能も有している。
【００１８】
自動保温運転は、一定時間例えば１０分ごとに浴槽３０の湯温をサーミスタ３２により測定し、設定温度以下になっている場合には保温ヒータ３１に通電を行って、浴槽３０の湯水を設定温度に保温するものである。
自動足し湯運転は、水位センサ３６により浴槽３０の水位をチェックし、浴槽３０の水位が設定水位よりも低下した場合に、大気開放弁２６に内蔵された給水電磁弁２７を開放し、電動ミキシングバルブ２５により設定温度に保たれた湯を設定水位まで浴槽３０に足し湯するものである。
ミキシング補正部４６は、サーミスタ３２の検出温度と浴室リモコン４３又はサブリモコン４４に設定された設定温度との差に基づいて電動ミキシングバルブ２５でのミキシング動作を随時補正する機能を有している。
【００１９】
浴槽補正部４７は、浴槽３０への湯張り完了後、浴槽３０に張られた混合湯の温度をサーミスタ３２により検出し、この検出温度とミキシング補正部４６により補正された設定温度との差に基づいてミキシング補正部４６により補正された設定温度をさらに補正する機能を有している。この場合、浴槽補正部４７は、浴槽３０に張られた混合湯を循環ポンプ３４の駆動により各循環用配管２９、２８間に循環させ、これら循環用配管２９、２８に流れる混合湯の温度をサーミスタ３２で検出するものとなっている。
【００２０】
次に上記の如く構成された装置の作用について図２に示す自動湯張り補正フローチャートに従って説明する。
例えばサブリモコン４４において設定温度が設定されるとともに自動湯張りのボタンが操作されると、給湯制御部４５は、先ずステップ＃１０において電動ミキシングバルブ２５を調節可能な最高温度に応じた開度に調節し、給水電磁弁２７を開放して最高温度の混合湯を循環用配管２８を通して浴槽３０に供給する。
この最高温度の混合湯の供給は、ステップ＃１１の判断により例えば３分間行われ、これにより循環用配管２８は暖められる。このように最高温度の混合湯を供給するのは、浴槽３０に供給される混合湯の温度が循環用配管２８等の温度特性により、高温から低温に下がったときと、低温から高温に上がったときとで異なった値を示すため、最終的に浴槽３０に張られる混合湯の温度がばらつくことになる。
【００２１】
従って、循環用配管２８等の同じ温度特性を用いて湯張りを行うために、一旦最高温度の混合湯を供給し、この後に設定温度の混合湯を供給している。次に、ミキシング補正部４６は、ステップ＃１２において、電動ミキシングバルブ２５をサブリモコン４４にて設定された設定温度に応じた開度に調節し、湯タンク２１、２２からの湯と給水とを混合し、その混合湯を循環用配管２８を通して浴槽３０に供給する。
なお、電動ミキシングバルブ２５には、サブリモコン４４での設定温度をＳＴＭＰ、浴槽３０の温水温度（以下、風呂温度と称する）をＲｖＴＭＰ、電動ミキシングバルブ２５に対する誤差（以下、ミキシング補正と称する：実際にはミキシングバルブ誤差や各種条件により補正値となっている）をＲｖＭＩＸとすると、
ＳＴＭＰ＋ＲｖＴＭＰ＋ＲｖＭＩＸ …（１）
の温度が設定される。
【００２２】
次に、ミキシング補正部４６は、ステップ＃１３の判断で湯張り中であれば、次のステップ＃１４に移って随時補正、例えば３０〜６０秒毎に補正するタイミングであるかを判断し、そのタイミングであれば、ステップ＃１５に移ってサーミスタ３２の検出温度とサブリモコン４４に設定された設定温度との温度差Ｘａを求め、この温度差Ｘａが所定の範囲内かを判断する。
【００２３】
すなわち、ミキシング補正部４６は、温度差Ｘａを、サーミスタ３２の検出温度をＮＴＭＰとして、
Ｘ＝（ＳＴＭＰ＋ＲｖＴＭＰ）−ＮＴＭＰ …（２）
を演算して求め、温度差Ｘａが所定の範囲例えば
０．４℃≧Ｘａ≧−０．４℃
の範囲内であるかを判断する。
【００２４】
この判断の結果、温度差Ｘａが所定の範囲内にあれば、ミキシング補正部４６は、再びステップ＃１２に戻って電動ミキシングバルブ２５を駆動するが、温度差Ｘａが所定の範囲内になければ、ステップ＃１６に移って電動ミキシングバルブ２５のミキシング補正ＲｖＭＩＸを補正する。
このミキシング補正ＲｖＭＩＸは、
ＲｖＭＩＸ＝ＲｖＭＩＸ＋Ｘ …（３）
を演算して求められる。
【００２５】
そして、ミキシング補正部４６は、ステップ＃１２に戻って上記式（１）のミキシング補正ＲｖＭＩＸを補正し、この補正された設定温度に応じた開度に電動ミキシングバルブ２５を調節し、湯タンク２１、２２からの湯と給水とを混合した混合湯を循環用配管２８を通して浴槽３０に供給する。
このように自動湯張り中は、随時ミキシング補正ＲｖＭＩＸを補正し、電動ミキシングバルブ２５によるバラツキが補正される。
【００２６】
この後、自動湯張りが終了すると、浴槽補正部４７は、ステップ＃１３から＃１７に移り、循環ポンプ３４を例えば３分間だけ駆動して各循環用配管２９、２８間に浴槽３０に張られた混合湯を循環させ、これら循環用配管２９、２８に流れる混合湯の温度をサーミスタ３２で検出する。
次に、浴槽補正部４７は、ステップ＃１８において、サーミスタ３２の検出温度とサブリモコン４４に設定された設定温度との温度差Ｘｂを求め、この温度差Ｘｂが所定の範囲内かを判断する。
すなわち、浴槽補正部４７は、温度差Ｘｂを、
Ｘｂ＝ＳＴＭＰ−ＮＴＭＰ …（４）
を演算して求め、温度差Ｘｂが所定の範囲例えば
０．３℃≧Ｘｂ≧−０．３℃
の範囲内であるかを判断する。
【００２７】
この判断の結果、温度差Ｘｂが所定の範囲内にあれば、浴槽補正部４７は、電動ミキシングバルブ２５に与える温度に対する補正は行わないが、温度差Ｘｂが所定の範囲内になければ、ステップ＃１９に移って循環用配管２８や季節により異なる浴槽３０での熱ロス等により生じる温度のばらつきを補正するための浴槽補正（以下、風呂補正と称する）ＲｖＴＭＰを求める。
【００２８】
この風呂補正ＲｖＴＭＰは、
ＲｖＴＭＰ＝ＲｖＴＭＰ＋Ｘｂ …（５）
を演算して求められる。
従って、次回の自動湯張り運転では、風呂補正ＲｖＴＭＰを行った上記式（１）の設定温度で電動ミキシングバルブ２５を駆動し、浴槽３０内に混合湯を張ることになる。
【００２９】
このように上記第１の実施の形態においては、浴槽３０に張られた混合湯の検出温度と設定温度との差に基づいて電動ミキシングバルブ２５でのミキシング動作を随時補正し、浴槽３０への湯張り完了後、浴槽３０に張られた混合湯の検出温度とミキシング補正された設定温度との差に基づいてミキシング補正された設定温度をさらに補正するようにしたので、電動ミキシングバルブ３のばらつきを吸収して常に一定温度の混合湯を浴槽７に供給でき、そのうえ配管５や季節により異なる浴槽７での熱ロス等による温度のばらつきについても補正できる。
【００３０】
従って、２回目以降の自動湯張り運転では、上記の通り配管５や季節により異なる浴槽７での熱ロス等による温度のばらつきを補正できるので、設定温度に対して格段に高い精度で温度の混合湯を浴槽３０に張ることができ、たとえ設定温度が変更されても１度の湯張りで精度高い温度の混合湯を浴槽３０に張ることができる。
なお、上記第１の実施の形態において、サーミスタ３２は、循環用配管２８における浴槽３０側に配置すればより浴槽３０に供給する混合湯の温度の制御を高めることができる。
【００３１】
次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図３は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、水位センサ３６により検出された浴槽３０内の水位が所定水位以下で、かつサーミスタ３２により検出された浴槽３０内の混合湯の水温が浴室リモコン４３又はサブリモコン４４に設定された設定温度以下であれば、給湯タンク２１、２２内で沸き上げられた湯、例えば６０℃に調節した設定温度以上の湯を浴槽３０に供給する機能を有する足し湯部５０が備えられている。
【００３２】
次に上記の如く構成された装置の作用について図４に示す自動足し湯フローチャートに従って説明する。
自動湯張り運転が終了し、浴槽３０内に混合湯が供給されると、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２０において循環ポンプ３４を駆動して浴槽２０の混合湯を各循環用配管２９、２８に循環させ、このときに混合湯の温度をサーミスタ３２により検出し、この検出温度（風呂温度）ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとを比較する。
この比較の結果、風呂温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも低くければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２１に移って保温運転中の水位監視中であるかを判断し、この水位監視中であれば、水位センサ３６からの水位信号を受けて浴槽３０内の現在の水位ＮＬＥＶを測定する。
そして、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２２に移って浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、この比較の結果、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶよりも低ければ、ステップ＃２３に移って足し湯部５０を作動させる。
【００３３】
すなわち、風呂温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも低く、かつ現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶよりも低い状態であるので、足し湯部５０は、電動ミキシングバルブ２５を例えば設定温度に応じてより高い６０℃となるように調整し、かつ給水電磁弁２７を開放し、給湯タンク２１、２２内で沸き上げられた湯と給水とを混合して６０℃の混合湯を浴槽３０に足し湯する。
【００３４】
この足し湯は、６０℃の混合湯を浴槽３０に足し湯するに限らず、風呂温度ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとの差と、水位センサ３６の水位信号を本体ＰＣ板４０でＡ／Ｄ変換して取り込むときのＡ／Ｄ値の上昇予定数値により何度の混合湯を足し湯すればよいかを本体ＰＣ板４０により求めるようにしてもよい。
例えば、図５に示すように浴槽３０内の風呂温度ＮＴＭＰが４１℃、設定温度ＳＴＭＰが４２℃で、現在水位ＮＬＥＶが例えば１０（ｄ）、足し湯による上昇水位が１（ｄ）であれば、これら現在水位ＮＬＥＶ１０（ｄ）と足し湯による上昇水位１（ｄ）との比により、足し湯の温度Ｋ℃は、
｛４１℃×１０（ｄ）＋Ｋ℃×１（ｄ）｝／（１０＋１）＝４２℃
から
Ｋ℃＝５２℃
になる。
【００３５】
又、この計算値の温度が高すぎる場合は、足し湯の上限温度を設けて回避するようにすればよい。仮に、浴槽３０内の１５０リットル（４１℃）の混合湯に、１５リットル（４２℃）の足し湯を行うと、浴槽３０内の混合湯は、４１．１℃の湯温になる。このため、４２℃との温度差０．９℃を保温ヒータ３１で加熱すると、この保温ヒータ３１で０．１７ｋｗ／ｈのエネルギーが必要になるとともに、循環ポンプ３４を駆動する動作エネルギーが必要になる。
【００３６】
従って、例えば高温６０℃の混合湯を浴槽３０に足し湯したり、計算により求めた温度の差し湯をすれば、消費電力量を少なくでき、かつ保温ヒータ３１で加熱する時間も省略できる。
この足し湯中、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２４において足し湯により増加する浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶに達すると、ステップ＃２０に戻る。
【００３７】
なお、上記ステップ＃２２における浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとの比較の結果、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶに達すれば、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２５に移り、浴槽３０内の水位の監視時間終了であるかを判断し、この監視時間終了であればステップ＃２６において保温運転中の水位監視を終了する。
【００３８】
一方、上記ステップ＃２１における保温運転中で水位監視中であるかの判断の結果、水位監視中でなければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２７に移り、循環ポンプ３４を駆動して浴槽２０の混合湯を各循環用配管２９、２８に循環させ、このときサーミスタ３２の検出温度ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとを比較する。
この比較の結果、検出温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも高ければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２８に移って浴槽３０内の水温の検知時間が終了したかを判断し、又、検出温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも低ければ、ステップ＃２９に移って給湯タンク２１、２２の各ヒータへの通電を例えば１０分間連続して行い、続くステップ＃３０で保温運転中の水位監視をセットし、ステップ＃３１で給湯タンク２１、２２の各ヒータへの通電を遮断する。なお、上記ステップ＃２９での判断で各ヒータへの通電が例えば１０分間経過していれば、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃３２に移ってヒータへの通電を遮断する。
【００３９】
一方、上記ステップ＃２０において検出温度ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとの比較の結果、検出温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも高ければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃３３に移って浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、この比較の結果、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶよりも低ければ、ステップ＃３４に移って設定温度で電動ミキシングバルブ２５を駆動し、設定温度の混合湯を浴槽３０に足し湯する。
そして、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃３５において足し湯により増加する浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶに達すると、ステップ＃３６に移って水位監視時間が終了したかを判断し、水位監視時間が終了するとステップ＃３６に移って自動足し湯を終了する。
【００４０】
このように上記第２の実施の形態においては、浴槽３０内の水位が所定水位以下で、かつ浴槽３０内の混合湯の水温が設定温度以下であれば、給湯タンク２１、２２内で沸き上げられた湯、例えば６０℃の混合湯を浴槽３０に供給するので、足し湯しても混合湯の温度を設定温度に保つことがき、自動足し湯運転の後に保温ヒータ３１を用いて保温運転を行う必要がなく、速く設定温度にすることができ、そのうえ保温ヒータ３１に通電する必要がないので消費電力量を減少できる。
【００４１】
なお、この第２の実施の形態は、上記の如く自動の足し湯に限らず、手動の足し湯に適用しても同様な効果が得られる。この場合、手動足し湯は、時間で制御することが多いので、予め一定時間でどれだけ水位センサ３６のＡ／Ｄ値が変化するかを記憶すればよい。
【００４２】
次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図６は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、自動湯張り運転ととともに、例えば浴室リモコン４３の高温差し湯スイッチが操作されて高温差し湯の設定がある場合、電動ミキシングバルブ２５を設定温度に対して所定温度だけ高めた温度で動作させて混合湯を浴槽３０に供給する高温差し湯部６０が備えられている。
本体ＰＣ板４０は、湯張りを完了した後、電動ミキシングバルブ２５を設定温度で動作させて浴槽３０内の混合湯に高温足し湯を行う機能を有している。
【００４３】
次に上記の如く構成された装置の作用について図７に示す高温差し湯フローチャートに従って説明する。
自動湯張り運転中又は自動湯張り運転の設定とともに、浴室リモコン４３に設けてある高温差し湯スイッチが操作されると、高温差し湯部６０は、ステップ＃４０において高温差し湯の設定がなされたことを判断し、次のステップ＃４１に移って電動ミキシングバルブ２５を例えば浴室リモコン４３で設定された設定温度に対して所定温度αだけ高めた温度で動作させる。
これにより、電動ミキシングバルブ２５からは、設定温度＋αの温度の混合湯が循環用配管２８を通って浴槽３０に供給されるという自動湯張り運転が行われる。
【００４４】
図８はこのときの浴槽３０内に張られつつある混合湯の温度変化及び保温ヒータ３１への通電タイミングを示す。混合湯の温度の低下は少なく、かつ保温ヒータ３１への通電時間も少ないことが分かる。
これに対して図９に示すように電動ミキシングバルブ２５から設定温度の混合湯を供給した場合には、混合湯の温度の変化が激しく、かつ保温ヒータ３１への通電時間も頻繁に行われていることが分かる。
【００４５】
このような設定温度＋αの温度の混合湯の供給は、高温差し湯スイッチが操作された当日、又はその１回のみの運転となる。そして、このように自動湯張り運転が行われ、水位センサ３６により検出される浴槽３０内の水位が設定水位に達すると、自動湯張り運転は終了する。
なお、自動湯張り運転中に高温差し湯スイッチが操作されなければ、上記ステップ＃４０から＃４３に移り、給湯制御部４５は、電動ミキシングバルブ２５を浴室リモコン４３で設定された設定温度で動作させる。
【００４６】
このように上記第３の実施の形態においては、自動湯張り運転ととともに高温差し湯スイッチが操作されると、電動ミキシングバルブ２５を設定温度に対して所定温度αだけ高めた温度で動作させて混合湯を浴槽３０に供給するので、自動湯張り運転を終了した後に高温の差し湯をした場合のように浴槽３０の内の混合湯に温度むらができず、図１０に示すように浴槽３０の内の混合湯は、一様な温度にできる。
これにより、自動湯張り運転の終了後に少しだけ高い温度の混合湯を望む場合、自動湯張り運転中に高温差し湯スイッチを操作するだけでよく、従来のように設定温度を高くして湯張りを行い、自動湯張り運転の終了後に設定温度を下げるような面倒な操作をする必要がない。
【００４７】
又、湯張り後、直ぐに入浴しない場合でも、設定温度＋αの湯温で湯張りするので、風呂温度が設定温度まで低下するのに時間がかかることになり、これにより保温ヒータ３１を通電して保温運転するタイミングを遅らせることができ、節電の効果がある。
【００４８】
次に本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１１は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、浴槽３０に初めて湯張りを行うときに、浴槽３０への混合湯の供給開始時から水位センサ３６により検出される浴槽３０内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算して湯張りのエラー検知時間を求める機能のエラー時間作成部７０が備えられている。
【００４９】
又、本体ＰＣ板４０は、エラー時間作成部７０によりエラー検知時間を求めた後、次の湯張りからエラー検知時間を用いて浴槽３０内に張られる混合湯の水位のエラーを検知する機能を有している。
このように浴槽３０に初めて湯張りを行うときに、浴槽３０への混合湯の供給開始時から浴槽３０内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算した湯張りのエラー検知時間を求めておけば、それ以降の自動湯張り運転において、浴槽３０の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知でき、かつその浴槽３０内に張られる混合湯の水位の無用なエラーを検知をなくすことができる。
【００５０】
家屋敷が例えば給水圧の低いところに建てられている場合や給水圧の高いところに建てられている場合でも、この家屋敷の建てられた場所に応じた湯張りのエラー検知時間を求めることができ、例えばエラーになるまで多量の混合湯を流して浴槽３０から溢れるなどのように無駄にしてしまうことはなくなる。
又、水位センサ１１の故障時や浴槽７の栓抜けのときにも多量の混合湯を流して浴槽３０から溢れるなどのように無駄にすることが少なくできる。
【００５１】
次に本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、水位変化算出部７１及びエラー時間作成部７２の各機能が備えられている。
このうち水位変化算出部７１は、浴槽３０内への湯張り中に、水位センサ３６により検出される水位変化の時間に対する関係を求める機能を有している。エラー時間作成部７２は、浴槽３０内に足し湯を行う場合、水位変化算出部７１により求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求める機能を有している。
【００５２】
このような構成であれば、自動湯張り運転中などの湯張り中に、水位変化算出部７１は、水位センサ３６が出力される水位信号を入力し、この水位信号から浴槽３０に張られている混合湯の水位を求め、さらにこの水位変化の時間に対する関係を求める。
そして、浴槽３０内に足し湯を行う場合、エラー時間作成部７２は、浴槽３０内に足し湯を行っているときに、水位センサ３６が出力される水位信号から浴槽３０に張られている混合湯の水位変化を求め、この混合湯の水位変化と先に水位変化算出部７１により求めた水位変化の時間に対する関係とに基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求める。
【００５３】
そして、本体ＰＣ板４０は、エラー時間作成部７２により求められたエラー検知時間を用いて足し湯の水位のエラーを検知する。
このように上記第５の実施の形態においては、浴槽３０内への湯張り中に、水位センサ３６により検出される水位変化の時間に対する関係を求め、浴槽３０内に足し湯を行う場合に、先に求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求めるので、浴槽３０内に足し湯を行う場合でも、この足し湯に対する正確な湯張りのエラー検知時間を求めることができ、浴槽３０の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知でき、かつその浴槽３０内に張られる混合湯の水位の無用なエラーの検知をなくすことができる。
【００５４】
又、上記第４の実施の形態と同様に、家屋敷が例えば給水圧の低いところに建てられている場合や給水圧の高いところに建てられている場合でも、この家屋敷の建てられた場所に応じた湯張りのエラー検知時間を求めることができ、例えばエラーになるまで多量の混合湯を流して無駄にしてしまうことはなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係わる自動湯張り装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置における自動湯張り補正フローチャート。
【図３】本発明に係わる自動湯張り装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図４】同装置における自動足し湯フローチャート。
【図５】足し湯の湯温の算出例を説明するための図。
【図６】本発明に係わる自動湯張り装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図７】同装置における高温差し湯フローチャート。
【図８】同装置による浴槽内の混合湯の温度変化及び保温ヒータへの通電タイミングを示す図。
【図９】従来装置での浴槽内の混合湯の温度変化及び保温ヒータへの通電タイミングを示す図。
【図１０】同装置により得られる浴槽内の一様な温度の混合湯を示す模式図。
【図１１】本発明に係わる自動湯張り装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１２】本発明に係わる自動湯張り装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図１３】従来の自動湯張り装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００５６】
２０：給湯装置本体、２１，２２：給湯タンク、２５：電動ミキシングバルブ、３０：浴槽、３１：保温ヒータ、３４：循環ポンプ、４０：本体ＰＣ板、４３：浴室リモコン、４４：サブリモコン、４５：給湯制御部、４６：ミキシング補正部、４７：浴槽補正部、５０：足し湯部、６０：高温差し湯部、７０：エラー時間作成部、７１：水位変化算出部、７２：エラー時間作成部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は自動湯張り装置の概略構成図である。この自動湯張り装置は、給湯タンク１内のヒータ２への通電を制御して給湯タンク１内の水を沸き上げ動作し、この湯と給水とを電動ミキシングバルブ３を通して混合することにより所望温度の混合湯にし、この混合湯を大気開放弁４から配管５に送り、保温ヒータ６を通して浴槽７に供給するものとなっている。
なお、循環ポンプ８は、浴槽７内に張られた混合湯を配管９から配管５に循環させ、保温ヒータ６の加熱により設定温度に保つものである。このような湯張り装置では、浴槽７に張られた混合湯を設定温度通りにするために、電動ミキシングバルブ３を動作させる設定温度を補正することが行われている。
【０００３】
この温度補正方法は、電動ミキシングバルブ３が設定温度に応じて湯と給水との各弁の開度を可変し、設定温度の混合湯を流出するものであるので、浴槽７に供給する混合湯の温度をサーミスタ１０により検出し、この検出温度と設定温度との温度差を求め、この温度差を補正温度として電動ミキシングバルブ３に与える設定温度を随時補正している。
このような装置では、自動湯張り運転する場合、浴槽７内の混合湯の水位を水位センサ１１により検出し、この水位が設定水位に到達したか否かを、自動湯張り開始からの経過時間を測定して判断し、かつ混合湯の水位が設定水位を越えたことを検知するためにエラー検知時間が設定されている。
【０００４】
しかしながら、このエラー検知時間は、浴槽７を設置する場所やその配管の状態によらず、同じ時間に設定されている。ところが、浴槽７内の混合湯の水位が設定水位に到達するまでの時間は、家屋敷の建てられている場所や各種配管の状態、フイルター詰まり等により全て異なるものであり、同じエラー検知時間の設定であれば、混合湯が設定水位に達したことを正確に検知することができない。
【０００５】
例えば、自動湯張り運転を行った後、足し湯をエラー検知時間の１０分間行っても設定水位に到達しないときにエラーが発生したと判断するものであれば、家屋敷が例えば給水圧の低いところに建てられている場合では、浴槽７内の混合湯が設定水位になる前にエラー検知時間の１０分間が経過し、エラー発生として検知してしまう。
又、家屋敷が給水圧の高いところに建てられている場合には、浴槽７内の混合湯が設定水位に到達していても、浴槽７内の混合湯が設定水位に達していないと判断し、エラーになるまで多量の混合湯を流して無駄にしてしまう。なお、水位センサ１１の故障時や浴槽７の栓抜けのときも多量の混合湯を流して無駄にしてしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように自動湯張り運転中に混合湯の水位が設定水位を越えたことを検知するためのエラー検知時間が浴槽７を設置する場所やその配管の状態によらず同じ時間に設定されているため、混合湯が設定水位に達したことを正確に検知することができない。
本発明の目的は、浴槽の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知できる自動湯張り装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面に係る自動湯張り装置は、給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、浴槽内に張られる混合湯の水位を検出する水位センサと、浴槽に初めて湯張りを行うときに、浴槽への混合湯の供給開始時から水位センサにより検出される浴槽内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算して湯張りのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段とを具備し、次の湯張りからエラー検知時間を用いて浴槽内に張られる混合湯の水位のエラーを検知する。
【０００８】
本発明の第２の局面に係る自動湯張り装置は、給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、浴槽内に張られる混合湯の水位を検出する水位センサと、浴槽内への湯張り中に、水位センサにより検出される水位変化の時間に対する関係を求める水位変化算出手段と、浴槽内に足し湯を行う場合、水位変化算出手段により求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段とを具備する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、浴槽の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知できる自動湯張り装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は自動湯張り装置の構成図である。給湯装置本体２０には、２本の給湯タンク２１、２２が配管により直列接続されて備えられている。これら給湯タンク２１、２２の底部には、それぞれヒータが配置されている。なお、これら給湯タンク２１、２２は、１本の給湯タンクを用いてもよい。
これら給湯タンク２１、２２のうち一方の給湯タンク２１には、安心コック２３、減圧弁２４を通して給水が行われるようになっており、他方の給湯タンク２２には、電動ミキシングバルブ２５が接続されている。
【００１１】
この電動ミキシングバルブ２５は、上記の如く給湯タンク２２と接続されるとともに、安心コック２３を介して減圧弁２４と接続され、給湯タンク２２からの湯量と給水量とをそれぞれ調節し混合して、所望温度の混合湯を供給する機能を有している。なお、安心コック２３は、断水などの異常時に例えば手動により開放して給湯タンク２１、２２内の湯を外部に放出させるためのものである。
又、この電動ミキシングバルブ２５には、大気開放弁２６及びこれに内蔵された給水電磁弁２７が接続され、さらに２系統に分岐した各循環用配管２８、２９を介して浴槽３０に接続されている。
【００１２】
これら循環用配管２８、２９のうち一方の循環用配管２８には、保温ヒータ３１が配設されるととともに、水温センサとしてのサーミスタ３２、リミッター３３が設けられている。
又、他方の循環用配管２９には、循環ポンプ３４及び電動二方弁３５が設けられるとともに、水位センサ３６が配設されている。一方、本体ＰＣ板４０は、プリント基板上にマイクロコンピュータや各電子部品を搭載したもので、給湯装置本体２０内に設けられている。
この本体ＰＣ板４０は、各給湯タンク２１、２２内の各ヒータへの通電制御を行って沸き上げ動作や電動ミキシングバルブ２５を動作させて給湯の動作を行う機能を有するもので、この本体ＰＣ板４０には、各リモコンケーブル４１、４２を介して浴室リモコン４３、サブリモコン４４が接続されている。
【００１３】
これら浴室リモコン４３及びサブリモコン４４は、給湯タンク２１、２２内の沸き上げ動作の操作設定などを行うものとなっており、このうち浴室リモコン４３は浴室に設けられ、サブリモコン４４はユーザの所望する部屋、例えばキッチンルームに設けられる。
【００１４】
浴室リモコン４３は、マイクロコンピュータを搭載し、各種スイッチ例えば自動湯張りスイッチ、湯温調節スイッチ、湯量調節スイッチ、高温差し湯スイッチ、足し湯スイッチ等の操作内容を本体ＰＣ板４０に送信するとともに、本体ＰＣ板４０との間で交信し、液晶表示器に湯量表示、湯温表示、自動湯張り表示、高温差し湯表示、足し湯表示、保温中表示、湯張り中表示を行う機能を有している。
【００１５】
サブリモコン４４は、マイクロコンピュータを搭載し、各種スイッチ例えば切替ボタン、湯温調節ボタン、湯増し設定ボタン、自動湯張り／保温ボタン、時計設定ボタン、運転ボタンの操作内容を本体ＰＣ板４０に送信するとともに、本体ＰＣ板４０との間で交信し、液晶表示器に湯切表示、自動湯張り表示、設定温度表示、残湯量表示、通電中表示、湯増し設定表示、残湯温度表示、通電開始表示、電源表示、運転表示、停止表示を行う機能を有している。
【００１６】
本体ＰＣ板４０は、マイクロコンピュータの動作により給湯制御部４５、ミキシング補正部４６及び浴槽補正部４７の各機能を有している。給湯制御部４５は、自動湯張り運転や自動保温運転、自動足し湯運転などの動作制御を行う。例えば自動湯張り運転は、電動ミキシングバルブ２５を浴室又はサブリモコン４３、４４で予め設定された温度に湯の温度に調節し、大気開放弁２６に内蔵された給水電磁弁２７を開放して保温ヒータ３１を経由し、給湯タンク２１、２２内の湯を浴槽３０に供給し、このとき電動二方弁３５を開放して水位センサ３６で浴槽３０内の圧力変化を測定し、予め設定された水位まで給湯を継続し、設定水位に達したら給湯を停止するものである。
【００１７】
この自動湯張り運転は、自動湯張り運転が終了した後、電動二方弁３５を開放して循環ポンプ３４を運転開始し、この循環ポンプ３４の運転によって湯張り直後の浴槽３０内の湯温をサーミスタ３２により測定し、設定温度に対しての温度差を確認し、温度差が大きい場合には、翌日の湯張り温度を自動的に補正して設定温度に近付けるべく制御する機能も有している。
【００１８】
自動保温運転は、一定時間例えば１０分ごとに浴槽３０の湯温をサーミスタ３２により測定し、設定温度以下になっている場合には保温ヒータ３１に通電を行って、浴槽３０の湯水を設定温度に保温するものである。
自動足し湯運転は、水位センサ３６により浴槽３０の水位をチェックし、浴槽３０の水位が設定水位よりも低下した場合に、大気開放弁２６に内蔵された給水電磁弁２７を開放し、電動ミキシングバルブ２５により設定温度に保たれた湯を設定水位まで浴槽３０に足し湯するものである。
ミキシング補正部４６は、サーミスタ３２の検出温度と浴室リモコン４３又はサブリモコン４４に設定された設定温度との差に基づいて電動ミキシングバルブ２５でのミキシング動作を随時補正する機能を有している。
【００１９】
浴槽補正部４７は、浴槽３０への湯張り完了後、浴槽３０に張られた混合湯の温度をサーミスタ３２により検出し、この検出温度とミキシング補正部４６により補正された設定温度との差に基づいてミキシング補正部４６により補正された設定温度をさらに補正する機能を有している。この場合、浴槽補正部４７は、浴槽３０に張られた混合湯を循環ポンプ３４の駆動により各循環用配管２９、２８間に循環させ、これら循環用配管２９、２８に流れる混合湯の温度をサーミスタ３２で検出するものとなっている。
【００２０】
次に上記の如く構成された装置の作用について図２に示す自動湯張り補正フローチャートに従って説明する。
例えばサブリモコン４４において設定温度が設定されるとともに自動湯張りのボタンが操作されると、給湯制御部４５は、先ずステップ＃１０において電動ミキシングバルブ２５を調節可能な最高温度に応じた開度に調節し、給水電磁弁２７を開放して最高温度の混合湯を循環用配管２８を通して浴槽３０に供給する。
この最高温度の混合湯の供給は、ステップ＃１１の判断により例えば３分間行われ、これにより循環用配管２８は暖められる。このように最高温度の混合湯を供給するのは、浴槽３０に供給される混合湯の温度が循環用配管２８等の温度特性により、高温から低温に下がったときと、低温から高温に上がったときとで異なった値を示すため、最終的に浴槽３０に張られる混合湯の温度がばらつくことになる。
【００２１】
従って、循環用配管２８等の同じ温度特性を用いて湯張りを行うために、一旦最高温度の混合湯を供給し、この後に設定温度の混合湯を供給している。次に、ミキシング補正部４６は、ステップ＃１２において、電動ミキシングバルブ２５をサブリモコン４４にて設定された設定温度に応じた開度に調節し、湯タンク２１、２２からの湯と給水とを混合し、その混合湯を循環用配管２８を通して浴槽３０に供給する。
なお、電動ミキシングバルブ２５には、サブリモコン４４での設定温度をＳＴＭＰ、浴槽３０の温水温度（以下、風呂温度と称する）をＲｖＴＭＰ、電動ミキシングバルブ２５に対する誤差（以下、ミキシング補正と称する：実際にはミキシングバルブ誤差や各種条件により補正値となっている）をＲｖＭＩＸとすると、
ＳＴＭＰ＋ＲｖＴＭＰ＋ＲｖＭＩＸ …（１）
の温度が設定される。
【００２２】
次に、ミキシング補正部４６は、ステップ＃１３の判断で湯張り中であれば、次のステップ＃１４に移って随時補正、例えば３０〜６０秒毎に補正するタイミングであるかを判断し、そのタイミングであれば、ステップ＃１５に移ってサーミスタ３２の検出温度とサブリモコン４４に設定された設定温度との温度差Ｘａを求め、この温度差Ｘａが所定の範囲内かを判断する。
【００２３】
すなわち、ミキシング補正部４６は、温度差Ｘａを、サーミスタ３２の検出温度をＮＴＭＰとして、
Ｘ＝（ＳＴＭＰ＋ＲｖＴＭＰ）−ＮＴＭＰ …（２）
を演算して求め、温度差Ｘａが所定の範囲例えば
０．４℃≧Ｘａ≧−０．４℃
の範囲内であるかを判断する。
【００２４】
この判断の結果、温度差Ｘａが所定の範囲内にあれば、ミキシング補正部４６は、再びステップ＃１２に戻って電動ミキシングバルブ２５を駆動するが、温度差Ｘａが所定の範囲内になければ、ステップ＃１６に移って電動ミキシングバルブ２５のミキシング補正ＲｖＭＩＸを補正する。
このミキシング補正ＲｖＭＩＸは、
ＲｖＭＩＸ＝ＲｖＭＩＸ＋Ｘ …（３）
を演算して求められる。
【００２５】
そして、ミキシング補正部４６は、ステップ＃１２に戻って上記式（１）のミキシング補正ＲｖＭＩＸを補正し、この補正された設定温度に応じた開度に電動ミキシングバルブ２５を調節し、湯タンク２１、２２からの湯と給水とを混合した混合湯を循環用配管２８を通して浴槽３０に供給する。
このように自動湯張り中は、随時ミキシング補正ＲｖＭＩＸを補正し、電動ミキシングバルブ２５によるバラツキが補正される。
【００２６】
この後、自動湯張りが終了すると、浴槽補正部４７は、ステップ＃１３から＃１７に移り、循環ポンプ３４を例えば３分間だけ駆動して各循環用配管２９、２８間に浴槽３０に張られた混合湯を循環させ、これら循環用配管２９、２８に流れる混合湯の温度をサーミスタ３２で検出する。
次に、浴槽補正部４７は、ステップ＃１８において、サーミスタ３２の検出温度とサブリモコン４４に設定された設定温度との温度差Ｘｂを求め、この温度差Ｘｂが所定の範囲内かを判断する。
すなわち、浴槽補正部４７は、温度差Ｘｂを、
Ｘｂ＝ＳＴＭＰ−ＮＴＭＰ …（４）
を演算して求め、温度差Ｘｂが所定の範囲例えば
０．３℃≧Ｘｂ≧−０．３℃
の範囲内であるかを判断する。
【００２７】
この判断の結果、温度差Ｘｂが所定の範囲内にあれば、浴槽補正部４７は、電動ミキシングバルブ２５に与える温度に対する補正は行わないが、温度差Ｘｂが所定の範囲内になければ、ステップ＃１９に移って循環用配管２８や季節により異なる浴槽３０での熱ロス等により生じる温度のばらつきを補正するための浴槽補正（以下、風呂補正と称する）ＲｖＴＭＰを求める。
【００２８】
この風呂補正ＲｖＴＭＰは、
ＲｖＴＭＰ＝ＲｖＴＭＰ＋Ｘｂ …（５）
を演算して求められる。
従って、次回の自動湯張り運転では、風呂補正ＲｖＴＭＰを行った上記式（１）の設定温度で電動ミキシングバルブ２５を駆動し、浴槽３０内に混合湯を張ることになる。
【００２９】
このように上記第１の実施の形態においては、浴槽３０に張られた混合湯の検出温度と設定温度との差に基づいて電動ミキシングバルブ２５でのミキシング動作を随時補正し、浴槽３０への湯張り完了後、浴槽３０に張られた混合湯の検出温度とミキシング補正された設定温度との差に基づいてミキシング補正された設定温度をさらに補正するようにしたので、電動ミキシングバルブ３のばらつきを吸収して常に一定温度の混合湯を浴槽７に供給でき、そのうえ配管５や季節により異なる浴槽７での熱ロス等による温度のばらつきについても補正できる。
【００３０】
従って、２回目以降の自動湯張り運転では、上記の通り配管５や季節により異なる浴槽７での熱ロス等による温度のばらつきを補正できるので、設定温度に対して格段に高い精度で温度の混合湯を浴槽３０に張ることができ、たとえ設定温度が変更されても１度の湯張りで精度高い温度の混合湯を浴槽３０に張ることができる。
なお、上記第１の実施の形態において、サーミスタ３２は、循環用配管２８における浴槽３０側に配置すればより浴槽３０に供給する混合湯の温度の制御を高めることができる。
【００３１】
次に本発明の第２の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図３は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、水位センサ３６により検出された浴槽３０内の水位が所定水位以下で、かつサーミスタ３２により検出された浴槽３０内の混合湯の水温が浴室リモコン４３又はサブリモコン４４に設定された設定温度以下であれば、給湯タンク２１、２２内で沸き上げられた湯、例えば６０℃に調節した設定温度以上の湯を浴槽３０に供給する機能を有する足し湯部５０が備えられている。
【００３２】
次に上記の如く構成された装置の作用について図４に示す自動足し湯フローチャートに従って説明する。
自動湯張り運転が終了し、浴槽３０内に混合湯が供給されると、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２０において循環ポンプ３４を駆動して浴槽２０の混合湯を各循環用配管２９、２８に循環させ、このときに混合湯の温度をサーミスタ３２により検出し、この検出温度（風呂温度）ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとを比較する。
この比較の結果、風呂温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも低くければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２１に移って保温運転中の水位監視中であるかを判断し、この水位監視中であれば、水位センサ３６からの水位信号を受けて浴槽３０内の現在の水位ＮＬＥＶを測定する。
そして、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２２に移って浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、この比較の結果、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶよりも低ければ、ステップ＃２３に移って足し湯部５０を作動させる。
【００３３】
すなわち、風呂温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも低く、かつ現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶよりも低い状態であるので、足し湯部５０は、電動ミキシングバルブ２５を例えば設定温度に応じてより高い６０℃となるように調整し、かつ給水電磁弁２７を開放し、給湯タンク２１、２２内で沸き上げられた湯と給水とを混合して６０℃の混合湯を浴槽３０に足し湯する。
【００３４】
この足し湯は、６０℃の混合湯を浴槽３０に足し湯するに限らず、風呂温度ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとの差と、水位センサ３６の水位信号を本体ＰＣ板４０でＡ／Ｄ変換して取り込むときのＡ／Ｄ値の上昇予定数値により何度の混合湯を足し湯すればよいかを本体ＰＣ板４０により求めるようにしてもよい。
例えば、図５に示すように浴槽３０内の風呂温度ＮＴＭＰが４１℃、設定温度ＳＴＭＰが４２℃で、現在水位ＮＬＥＶが例えば１０（ｄ）、足し湯による上昇水位が１（ｄ）であれば、これら現在水位ＮＬＥＶ１０（ｄ）と足し湯による上昇水位１（ｄ）との比により、足し湯の温度Ｋ℃は、
｛４１℃×１０（ｄ）＋Ｋ℃×１（ｄ）｝／（１０＋１）＝４２℃
から
Ｋ℃＝５２℃
になる。
【００３５】
又、この計算値の温度が高すぎる場合は、足し湯の上限温度を設けて回避するようにすればよい。仮に、浴槽３０内の１５０リットル（４１℃）の混合湯に、１５リットル（４２℃）の足し湯を行うと、浴槽３０内の混合湯は、４１．１℃の湯温になる。このため、４２℃との温度差０．９℃を保温ヒータ３１で加熱すると、この保温ヒータ３１で０．１７ｋｗ／ｈのエネルギーが必要になるとともに、循環ポンプ３４を駆動する動作エネルギーが必要になる。
【００３６】
従って、例えば高温６０℃の混合湯を浴槽３０に足し湯したり、計算により求めた温度の差し湯をすれば、消費電力量を少なくでき、かつ保温ヒータ３１で加熱する時間も省略できる。
この足し湯中、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２４において足し湯により増加する浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶに達すると、ステップ＃２０に戻る。
【００３７】
なお、上記ステップ＃２２における浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとの比較の結果、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶに達すれば、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２５に移り、浴槽３０内の水位の監視時間終了であるかを判断し、この監視時間終了であればステップ＃２６において保温運転中の水位監視を終了する。
【００３８】
一方、上記ステップ＃２１における保温運転中で水位監視中であるかの判断の結果、水位監視中でなければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２７に移り、循環ポンプ３４を駆動して浴槽２０の混合湯を各循環用配管２９、２８に循環させ、このときサーミスタ３２の検出温度ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとを比較する。
この比較の結果、検出温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも高ければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃２８に移って浴槽３０内の水温の検知時間が終了したかを判断し、又、検出温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも低ければ、ステップ＃２９に移って給湯タンク２１、２２の各ヒータへの通電を例えば１０分間連続して行い、続くステップ＃３０で保温運転中の水位監視をセットし、ステップ＃３１で給湯タンク２１、２２の各ヒータへの通電を遮断する。なお、上記ステップ＃２９での判断で各ヒータへの通電が例えば１０分間経過していれば、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃３２に移ってヒータへの通電を遮断する。
【００３９】
一方、上記ステップ＃２０において検出温度ＮＴＭＰと設定温度ＳＴＭＰとの比較の結果、検出温度ＮＴＭＰが設定温度ＳＴＭＰよりも高ければ、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃３３に移って浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、この比較の結果、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶよりも低ければ、ステップ＃３４に移って設定温度で電動ミキシングバルブ２５を駆動し、設定温度の混合湯を浴槽３０に足し湯する。
そして、本体ＰＣ板４０は、ステップ＃３５において足し湯により増加する浴槽３０内の現在水位ＮＬＥＶと設定水位ＳＬＥＶとを比較し、現在水位ＮＬＥＶが設定水位ＳＬＥＶに達すると、ステップ＃３６に移って水位監視時間が終了したかを判断し、水位監視時間が終了するとステップ＃３６に移って自動足し湯を終了する。
【００４０】
このように上記第２の実施の形態においては、浴槽３０内の水位が所定水位以下で、かつ浴槽３０内の混合湯の水温が設定温度以下であれば、給湯タンク２１、２２内で沸き上げられた湯、例えば６０℃の混合湯を浴槽３０に供給するので、足し湯しても混合湯の温度を設定温度に保つことがき、自動足し湯運転の後に保温ヒータ３１を用いて保温運転を行う必要がなく、速く設定温度にすることができ、そのうえ保温ヒータ３１に通電する必要がないので消費電力量を減少できる。
【００４１】
なお、この第２の実施の形態は、上記の如く自動の足し湯に限らず、手動の足し湯に適用しても同様な効果が得られる。この場合、手動足し湯は、時間で制御することが多いので、予め一定時間でどれだけ水位センサ３６のＡ／Ｄ値が変化するかを記憶すればよい。
【００４２】
次に本発明の第３の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図６は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、自動湯張り運転ととともに、例えば浴室リモコン４３の高温差し湯スイッチが操作されて高温差し湯の設定がある場合、電動ミキシングバルブ２５を設定温度に対して所定温度だけ高めた温度で動作させて混合湯を浴槽３０に供給する高温差し湯部６０が備えられている。
本体ＰＣ板４０は、湯張りを完了した後、電動ミキシングバルブ２５を設定温度で動作させて浴槽３０内の混合湯に高温足し湯を行う機能を有している。
【００４３】
次に上記の如く構成された装置の作用について図７に示す高温差し湯フローチャートに従って説明する。
自動湯張り運転中又は自動湯張り運転の設定とともに、浴室リモコン４３に設けてある高温差し湯スイッチが操作されると、高温差し湯部６０は、ステップ＃４０において高温差し湯の設定がなされたことを判断し、次のステップ＃４１に移って電動ミキシングバルブ２５を例えば浴室リモコン４３で設定された設定温度に対して所定温度αだけ高めた温度で動作させる。
これにより、電動ミキシングバルブ２５からは、設定温度＋αの温度の混合湯が循環用配管２８を通って浴槽３０に供給されるという自動湯張り運転が行われる。
【００４４】
図８はこのときの浴槽３０内に張られつつある混合湯の温度変化及び保温ヒータ３１への通電タイミングを示す。混合湯の温度の低下は少なく、かつ保温ヒータ３１への通電時間も少ないことが分かる。
これに対して図９に示すように電動ミキシングバルブ２５から設定温度の混合湯を供給した場合には、混合湯の温度の変化が激しく、かつ保温ヒータ３１への通電時間も頻繁に行われていることが分かる。
【００４５】
このような設定温度＋αの温度の混合湯の供給は、高温差し湯スイッチが操作された当日、又はその１回のみの運転となる。そして、このように自動湯張り運転が行われ、水位センサ３６により検出される浴槽３０内の水位が設定水位に達すると、自動湯張り運転は終了する。
なお、自動湯張り運転中に高温差し湯スイッチが操作されなければ、上記ステップ＃４０から＃４３に移り、給湯制御部４５は、電動ミキシングバルブ２５を浴室リモコン４３で設定された設定温度で動作させる。
【００４６】
このように上記第３の実施の形態においては、自動湯張り運転ととともに高温差し湯スイッチが操作されると、電動ミキシングバルブ２５を設定温度に対して所定温度αだけ高めた温度で動作させて混合湯を浴槽３０に供給するので、自動湯張り運転を終了した後に高温の差し湯をした場合のように浴槽３０の内の混合湯に温度むらができず、図１０に示すように浴槽３０の内の混合湯は、一様な温度にできる。
これにより、自動湯張り運転の終了後に少しだけ高い温度の混合湯を望む場合、自動湯張り運転中に高温差し湯スイッチを操作するだけでよく、従来のように設定温度を高くして湯張りを行い、自動湯張り運転の終了後に設定温度を下げるような面倒な操作をする必要がない。
【００４７】
又、湯張り後、直ぐに入浴しない場合でも、設定温度＋αの湯温で湯張りするので、風呂温度が設定温度まで低下するのに時間がかかることになり、これにより保温ヒータ３１を通電して保温運転するタイミングを遅らせることができ、節電の効果がある。
【００４８】
次に本発明の第４の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１１は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、浴槽３０に初めて湯張りを行うときに、浴槽３０への混合湯の供給開始時から水位センサ３６により検出される浴槽３０内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算して湯張りのエラー検知時間を求める機能のエラー時間作成部７０が備えられている。
【００４９】
又、本体ＰＣ板４０は、エラー時間作成部７０によりエラー検知時間を求めた後、次の湯張りからエラー検知時間を用いて浴槽３０内に張られる混合湯の水位のエラーを検知する機能を有している。
このように浴槽３０に初めて湯張りを行うときに、浴槽３０への混合湯の供給開始時から浴槽３０内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算した湯張りのエラー検知時間を求めておけば、それ以降の自動湯張り運転において、浴槽３０の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知でき、かつその浴槽３０内に張られる混合湯の水位の無用なエラーを検知をなくすことができる。
【００５０】
家屋敷が例えば給水圧の低いところに建てられている場合や給水圧の高いところに建てられている場合でも、この家屋敷の建てられた場所に応じた湯張りのエラー検知時間を求めることができ、例えばエラーになるまで多量の混合湯を流して浴槽３０から溢れるなどのように無駄にしてしまうことはなくなる。
又、水位センサ１１の故障時や浴槽７の栓抜けのときにも多量の混合湯を流して浴槽３０から溢れるなどのように無駄にすることが少なくできる。
【００５１】
次に本発明の第５の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、図１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略する。
図１２は自動湯張り装置の構成図である。本体ＰＣ板４０には、水位変化算出部７１及びエラー時間作成部７２の各機能が備えられている。
このうち水位変化算出部７１は、浴槽３０内への湯張り中に、水位センサ３６により検出される水位変化の時間に対する関係を求める機能を有している。エラー時間作成部７２は、浴槽３０内に足し湯を行う場合、水位変化算出部７１により求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求める機能を有している。
【００５２】
このような構成であれば、自動湯張り運転中などの湯張り中に、水位変化算出部７１は、水位センサ３６が出力される水位信号を入力し、この水位信号から浴槽３０に張られている混合湯の水位を求め、さらにこの水位変化の時間に対する関係を求める。
そして、浴槽３０内に足し湯を行う場合、エラー時間作成部７２は、浴槽３０内に足し湯を行っているときに、水位センサ３６が出力される水位信号から浴槽３０に張られている混合湯の水位変化を求め、この混合湯の水位変化と先に水位変化算出部７１により求めた水位変化の時間に対する関係とに基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求める。
【００５３】
そして、本体ＰＣ板４０は、エラー時間作成部７２により求められたエラー検知時間を用いて足し湯の水位のエラーを検知する。
このように上記第５の実施の形態においては、浴槽３０内への湯張り中に、水位センサ３６により検出される水位変化の時間に対する関係を求め、浴槽３０内に足し湯を行う場合に、先に求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求めるので、浴槽３０内に足し湯を行う場合でも、この足し湯に対する正確な湯張りのエラー検知時間を求めることができ、浴槽３０の設置場所やその配管の状態等によらず混合湯が設定水位に達したことを正確に検知でき、かつその浴槽３０内に張られる混合湯の水位の無用なエラーの検知をなくすことができる。
【００５４】
又、上記第４の実施の形態と同様に、家屋敷が例えば給水圧の低いところに建てられている場合や給水圧の高いところに建てられている場合でも、この家屋敷の建てられた場所に応じた湯張りのエラー検知時間を求めることができ、例えばエラーになるまで多量の混合湯を流して無駄にしてしまうことはなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係わる自動湯張り装置の第１の実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置における自動湯張り補正フローチャート。
【図３】本発明に係わる自動湯張り装置の第２の実施の形態を示す構成図。
【図４】同装置における自動足し湯フローチャート。
【図５】足し湯の湯温の算出例を説明するための図。
【図６】本発明に係わる自動湯張り装置の第３の実施の形態を示す構成図。
【図７】同装置における高温差し湯フローチャート。
【図８】同装置による浴槽内の混合湯の温度変化及び保温ヒータへの通電タイミングを示す図。
【図９】従来装置での浴槽内の混合湯の温度変化及び保温ヒータへの通電タイミングを示す図。
【図１０】同装置により得られる浴槽内の一様な温度の混合湯を示す模式図。
【図１１】本発明に係わる自動湯張り装置の第４の実施の形態を示す構成図。
【図１２】本発明に係わる自動湯張り装置の第５の実施の形態を示す構成図。
【図１３】従来の自動湯張り装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００５６】
２０：給湯装置本体、２１，２２：給湯タンク、２５：電動ミキシングバルブ、３０：浴槽、３１：保温ヒータ、３４：循環ポンプ、４０：本体ＰＣ板、４３：浴室リモコン、４４：サブリモコン、４５：給湯制御部、４６：ミキシング補正部、４７：浴槽補正部、５０：足し湯部、６０：高温差し湯部、７０：エラー時間作成部、７１：水位変化算出部、７２：エラー時間作成部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、
前記浴槽内に張られる前記混合湯の水位を検出する水位センサと、
前記浴槽に初めて湯張りを行うときに、前記浴槽への前記混合湯の供給開始時から前記水位センサにより検出される前記浴槽内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算して湯張りのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段とを具備し、
次の湯張りから前記エラー検知時間を用いて前記浴槽内に張られる前記混合湯の水位のエラーを検知することを特徴とする自動湯張り装置。
【請求項２】
給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、
前記浴槽内に張られる前記混合湯の水位を検出する水位センサと、前記浴槽内への湯張り中に、前記水位センサにより検出される水位変化の時間に対する関係を求める水位変化算出手段と、
前記浴槽内に足し湯を行う場合、前記水位変化算出手段により求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段と、
を具備したことを特徴とする自動湯張り装置。
【請求項１】
給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、
前記浴槽内に張られる前記混合湯の水位を検出する水位センサと、
前記浴槽に初めて湯張りを行うときに、前記浴槽への前記混合湯の供給開始時から前記水位センサにより検出される前記浴槽内の水位が所定水位に達するまでの時間を測定し、この時間に対して所定時間だけ加算して湯張りのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段とを具備し、
次の湯張りから前記エラー検知時間を用いて前記浴槽内に張られる前記混合湯の水位のエラーを検知することを特徴とする自動湯張り装置。
【請求項２】
給湯タンク内で沸き上げられた湯と給水とを混合し、この混合湯を浴槽に供給する自動湯張り装置において、
前記浴槽内に張られる前記混合湯の水位を検出する水位センサと、前記浴槽内への湯張り中に、前記水位センサにより検出される水位変化の時間に対する関係を求める水位変化算出手段と、
前記浴槽内に足し湯を行う場合、前記水位変化算出手段により求めた水位変化の時間に対する関係に基づいて所定水位に達するまでのエラー検知時間を求めるエラー時間作成手段と、
を具備したことを特徴とする自動湯張り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−１５３４５１（Ｐ２００６−１５３４５１Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−６５７６１（Ｐ２００６−６５７６１）
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【分割の表示】特願平９−２６３９６４の分割
【原出願日】平成９年９月２９日（１９９７．９．２９）
【出願人】（０００２２１２６９）東芝機器株式会社 (125)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１０日（２００６．３．１０）
【分割の表示】特願平９−２６３９６４の分割
【原出願日】平成９年９月２９日（１９９７．９．２９）
【出願人】（０００２２１２６９）東芝機器株式会社 (125)
【Ｆターム（参考）】
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