JP2017083091A - 浴槽補給水装置および浴槽給湯システム - Google Patents

Abstract

【課題】水位調整機能を有する浴槽補給水装置が適用された浴槽給湯システムにおける最大給湯負荷を抑制する。【解決手段】浴槽補給水装置１００は、給湯機１０からの加熱水と加熱水よりも低温の低温水とを混合した湯を浴槽５０へ出力する。浴槽５０への出湯路１５０には、給湯流量を制御するための流量調整弁１６０が設けられる。コントローラ１８０は、浴槽５０の水位センサ５５の出力信号に基づき、浴槽５０へのお湯張りの終了後に浴槽水位が補給開始水位Ｌ２まで低下すると、浴槽水位が給湯停止水位Ｌ１に復帰するまで給湯する補給動作を実行する。コントローラ１８０は、補給動作時における給湯流量がお湯張り時における給湯流量よりも低くなるように、流量調整弁１６０の開度を制御する。【選択図】図１

Description

この発明は、浴槽補給水装置およびそれを備えた浴槽給湯システムに関し、より特定的には、浴槽への給湯流量の制御に関する。

従来より、浴槽内の水位を自動的に維持するためのシステム構成が用いられている。たとえば、特開２００８−１０００１８号公報（特許文献１）には、掛け流し式浴槽の水位制御のための自動装置として、水位センサからの信号に応じて温泉水および冷水の流入バルブの開閉を制御する構成が記載されている。

また、特開平１１−３５１６６４号公報（特許文献２）には、浴槽へのお湯張り機能付き給湯機において、浴槽の水位検出装置からの信号に応じて、水位が基準水位より高い場合には、最大熱効率となる燃焼量に固定して注湯流量を制御することが記載されている。

特開２００８−１０００１８号公報 特開平１１−３５１６６４号公報

水位調整機能を有する浴槽補給水装置が適用される浴槽給湯システムでは、浴槽への給湯と、浴場内の給湯栓（カラン／シャワー）への給湯は、共通の給湯機によってカバーされる構成が一般的である。また、浴槽への給湯は、入浴前の浴槽へのお湯張りの場面（以下、「お湯張り時」とも称する）と、お湯張り終了後の入浴中等に浴槽水位が低下することにより浴槽へ湯を補給する場面（以下、「補給時」とも称する）との両方で行われる。

お湯張り時には、給湯栓への給湯が不要であるので、給湯能力は、お湯張りが一定時間内に終了するように設計される。これに対して、補給時には、浴槽への給湯と、給湯栓への給湯とが重なることによって、給湯負荷が過大となる虞がある。この際の給湯負荷にも対応できるように給湯能力を設計すると、給湯機の必要台数が増加することによって、浴槽給湯システムが高コスト化することが懸念される。この問題点は、特に、業務用等の大規模浴場施設で顕著となる。

この発明はこのような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、水位調整機能を有する浴槽補給水装置が適用された浴槽給湯システムにおける最大給湯負荷を抑制するための浴槽補給水装置の構成を提供することである。

この発明のある局面によれば、浴槽に対して湯を供給するための浴槽補給水装置は、出湯路と、流量調整器と、制御装置とを備える。出湯路は、少なくとも１台の給湯機からの加熱水と加熱水よりも低温の低温水とが混合された湯を浴槽に対して出力する。流量調整器は、出湯路からの給湯流量を制御するように構成される。制御装置は、流量調整器を制御する。制御装置は、お湯張り手段、補給手段および流量制御手段を含む。お湯張り手段は、浴槽補給水装置の運転開始に応じて浴槽水位が所定水位に達するまで出湯路から浴槽に給湯する。補給手段は、お湯張り手段による給湯の終了後において、浴槽の水位検出信号に基づき浴槽水位の低下に応じて出湯路から浴槽に再び給湯する。流量制御手段は、お湯張り手段による給湯流量を第１の流量に設定する一方で、補給手段による給湯流量を第１の流量よりも低い第２の流量に設定するように、流量調整器を制御する。

上記浴槽補給水装置によれば、お湯張り終了後のユーザ入浴中における浴槽水位低下時には、お湯張り時よりも低い流量で浴槽へ湯を自動的に補給することができる。これにより、当該補給時において、給湯機がユーザ入浴中に使用される給湯栓等の他の端末に対して給湯していても、給湯機の給湯負荷を抑制できる。この結果、給湯機の最大給湯負荷を低下できるので、給湯能力（または設置台数）の抑制によって、浴槽補給水装置が適用された浴槽給湯システムの低コスト化を図ることが可能となる。

この発明の他のある局面では、浴槽給湯システムは、少なくとも１台の給湯機と、浴槽に設けられた水位検出センサと、給湯機からの加熱水と加熱水よりも低温の低温水とが入力される浴槽補給水装置とを備える。給湯器は、少なくとも１個の給湯栓に対しても加熱水を供給するように構成される。浴槽補給水装置は、出湯路と、流量調整器と、制御装置とを備える。出湯路は、加熱水および低温水が混合された湯を浴槽に対して出力する。流量調整器は、出湯路からの給湯流量を制御するように構成される。制御装置は、流量調整器を制御する。制御装置は、お湯張り手段、補給手段および流量制御手段を含む。お湯張り手段は、浴槽補給水装置の運転開始に応じて浴槽水位が所定水位に達するまで出湯路から浴槽に給湯する。補給手段は、お湯張り手段による給湯の終了後において、浴槽の水位検出信号に基づき浴槽水位の低下に応じて出湯路から浴槽に再び給湯する。流量制御手段は、お湯張り手段による給湯流量を第１の流量に設定する一方で、補給手段による給湯流量を第１の流量よりも低い第２の流量に設定するように、流量調整器を制御する。

上記浴槽給湯システムによれば、浴槽補給水装置によって、お湯張り終了後のユーザ入浴中における浴槽水位低下時には、お湯張り時よりも低い流量で浴槽へ湯を補給することができる。これにより、給湯栓においても給湯機からの湯が使用される可能性が高い補給時における給湯機の最大給湯負荷を抑制することができる。この結果、給湯機の給湯能力（または設置台数）の抑制によって、浴槽給湯システムの低コスト化を図ることが可能となる。

好ましくは、お湯張り手段は、水位検出信号に基づいて、浴槽補給水装置の運転開始から浴槽水位が所定水位に相当する給湯停止水位に達するまで出湯路から給湯する。補給手段は、浴槽水位が給湯停止水位よりも低い所定の補給開始水位まで低下すると出湯路から再び給湯する。

このように構成すると、浴槽水位の検出値を用いてお湯張り時と補給時とを正確に峻別することにより、給湯機の最大給湯負荷を抑制するための給湯流量制御を適切に実行できる。

あるいは好ましくは、お湯張り手段による給湯は、現在時刻が所定時間帯外であるときに実行可能である一方で、現在時刻が所定時間帯内であるときには非実行とされる。補給手段による給湯は、現在時刻が所定時間帯内であるときに実行可能である一方で、現在時刻が所定時間帯外であるときには非実行とされる。

このように構成すると、現在時刻を用いてお湯張り時と補給時とを簡易に峻別することにより、給湯機の最大給湯負荷を抑制するための給湯流量制御を適切に実行できる。

好ましくは、浴槽給湯システムは、浴槽内の湯を循環ろ過するためのろ過ユニットをさらに備える。補給手段は、水位検出信号に基づいて、浴槽水位が所定水位よりも低い所定の補給開始水位まで低下すると出湯路から再び給湯する。ろ過ユニットは、ろ過ユニットの運転中において浴槽水位が補給開始水位よりも低い所定のろ過停止水位よりも低下するとろ過ユニットの運転を停止するように構成される。流量制御手段は、補給手段による浴槽への給湯時に浴槽水位が、ろ過停止水位よりも高く補給開始水位よりも低い所定の基準水位まで低下すると、給湯流量を第２の流量よりも増加させるように流量調整器を制御する。

このような構成とすることにより、ろ過ユニットが設置された浴槽給湯システムでは、給湯機の最大給湯負荷を抑制するとともに、浴槽補給水装置の運転中にろ過ユニットが停止することを防止するように、給湯流量を制御することができる。

この発明によれば、水位調整機能を有する浴槽補給水装置が適用された浴槽給湯システムにおける最大給湯負荷を抑制することができる。

本発明の実施の形態に従う浴槽補給水装置の構成および当該浴槽補給水システムが適用された浴槽給湯システムの構成を示すブロック図である。 本実施の形態に従う浴槽補給水装置の動作例を説明する概念的な波形図である。 本実施の形態に従う浴槽補給水装置の給湯運転時における状態遷移図である。 本実施の形態に従う浴槽補給水装置による給湯運転の制御処理を説明するフローチャートである。 本実施の形態に従う浴槽補給水装置による流量制御を説明するフローチャートである。 本実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置の給湯動作における状態遷移図である。 本実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置の動作例を説明する概念的な波形図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。

図１は、本発明の実施の形態に従う浴槽補給水装置が適用された浴槽給湯システムの全体構成を示すブロック図である。

図１を参照して、浴槽５０への浴槽給湯システム５は、少なくとも１台の給湯機１０と、ろ過ユニット６０と、浴槽補給水装置１００とを備える。

各給湯機１０は、入水管２０からの入水を熱交換器（図示せず）によって加熱して、加熱水（高温水）を高温水配管１５へ供給する。本実施の形態において、各給湯機１０の熱源は特に限定されず、代表的には、ガスや石油等の燃料の燃焼熱によって加熱を行うことができる。あるいは、ヒートポンプ式の給湯機を適用することも可能である。各給湯機１０は、加熱水の温度を設定温度（たとえば、６０℃程度）に従って制御する機能を有する。なお、図１では給湯機１０が３台設置された構成を例示するが、本実施の形態において、給湯機１０の設置台数は限定されるものではない。

高温水配管１５は、浴槽補給水装置１００に加熱水を伝達する。さらに、浴槽補給水装置１００に対しては、給湯機１０からの加熱水よりも低温の低温水が入力される。図１の構成例では、入水管２０から分岐された配管２１によって、給湯機１０と共通の低温水が供給される。ただし、浴槽補給水装置１００へ入力される低温水については、図１の例に限定されず、供給源は任意とすることができる。たとえば、低温水は、給湯機１０とは異なる水源から入力されてもよく、給湯機１０からの加熱水よりも低温であれば、給湯機１０以外の低熱源（たとえば、排熱源）によって予熱されたものであってもよい。

配管１６は、高温水配管１５から分岐されて、各給湯機１０からの加熱水を複数の給湯栓３０へ伝達する。配管２２は、入水管２０から分岐されて、少なくとも１個の給湯栓３０へ低温水を伝達する。各給湯栓３０は、図示しないカランおよび／またはシャワーと接続される。ユーザが給湯栓３０を操作することにより、給湯機１０から供給された加熱水と、低温水との混合水が、カランおよび／またはシャワーから出力される。このように、給湯機１０は、浴槽補給水装置１００に加えて、給湯栓３０へも加熱水を供給するように構成されている。

浴槽補給水装置１００は、入水路１１０と、高温水路１２０と、流量調整弁１３０，１４０と、出湯路１５０と、コントローラ１８０とを有する。出湯路１５０には、流量調整弁１６０、流量センサ１７０、および温度センサ１７５が介挿接続される。さらに、浴槽補給水装置１００は、コントローラ１８０と接続された遠隔モニタ１９０によって、浴槽補給水装置１００の運転を遠隔監視できるように構成される。なお、遠隔モニタ１９０により監視可能なデータについては、図示しない管理サーバに逐次転送することによって、当該管理サーバに蓄積することも可能である。

入水路１１０には、配管２１から低温水が入力される。高温水路１２０には高温水配管１５から加熱水が入力される。入水路１１０の低温水および高温水路１２０の加熱水が混合されて、出湯路１５０から浴槽５０への吐水口５２へ湯が出力される。

温度センサ１７５は、たとえばサーミスタによって構成されて、浴槽補給水装置１００からの出湯温度Ｔを検出する。温度センサ１７５による検出値は、コントローラ１８０へ入力される。

入水路１１０および高温水路１２０の少なくとも一方には、低温水および加熱水の混合比率を制御するための流量調整弁が設けられる。図１では、入水路１１０および高温水路１２０に、流量調整弁１３０および１４０がそれぞれ設けられる構成を例示しているが、いずれか一方のみを配置する構成（たとえば、入水路側の流量調整弁１３０のみ）とすることも可能である。

流量調整弁１３０，１４０は、たとえば電動サーボ弁によって構成される。すなわち、流量調整弁１３０，１４０の各々は、コントローラ１８０からの制御信号に応じて開度が制御されることによって、通過流量を制御できるように構成される。

コントローラ１８０は、温度センサ１７５による検出温度と設定温度との比較に基づき、低温水および加熱水の混合比率を制御する。当該混合比率は、コントローラ１８０による流量調整弁１３０および／または１４０の開度調整によって制御することができる。これにより、浴槽補給水装置１００からの出湯温度Ｔは、設定温度に従って、たとえば４０℃程度に制御される。なお、低温水は、当該設定温度よりも低温である。

流量センサ１７０は、たとえば羽根車式センサによって構成されて、浴槽補給水装置１００からの給湯流量Ｑを検出する。流量センサ１７０による検出値は、コントローラ１８０へ入力される。流量調整弁１６０は、流量調整弁１３０，１４０と同様に電動サーボ弁によって構成することができる。このように、流量調整弁１６０は、コントローラ１８０からの制御信号に応じて、通過流量を制御可能に構成される。

したがって、コントローラ１８０は、流量センサ１７０の検出値に応じて流量調整弁１６０の開度を制御することによって、浴槽５０への給湯流量Ｑを制御することができる。すなわち、流量調整弁１６０は「流量調整器」の一実施例に対応する。また、流量調整弁１３０，１４０，１６０は、コントローラ１８０によって全閉状態（開度＝０）に制御されることにより、通過流量を０に制御できるように構成される。

このように、浴槽補給水装置１００から浴槽５０へ供給される温水については、流量調整弁１３０，１４０の流量制御による温度制御および、流量調整弁１６０による流量制御が可能である。なお、流量調整弁１３０，１４０，１６０の各々については、開度制御可能なサーボ弁によって構成される他、並列配置された複数個の開閉弁によって構成することも可能である。このような構成では、複数個の開閉弁の各々について、コントローラ１８０からの信号に応じて開放／閉止を制御することによって、開放される弁の数によって流量を制御することが可能である。

浴槽５０には、浴槽水位Ｌを検出するための水位センサ５５が設けられる。水位センサ５５は、少なくとも、浴槽水位Ｌと予め定められた水位Ｌ０〜Ｌ４との間の高低を比較可能に構成される。すなわち、水位センサ５５は、圧力センサ等によって連続的に浴槽水位を検出可能に構成されてもよく、電極および水面の接触に応じて浴槽水位が水位Ｌ０〜Ｌ４へ到達したことを離散的に検出可能に構成されてもよい。水位センサ５５の出力信号は、シールド線７０を経由してコントローラ１８０へ伝達される。

ろ過ユニット６０は、浴槽５０と配管を経由して連結されて、浴槽５０内の湯を循環ろ過するように構成される。ろ過ユニット６０の運転指令を入力するためのリモートコントローラ（以下、単にリモコンと表記する）６５は、通信線７５を経由してコントローラ１８０と接続される。すなわち、リモコン６５に入力されたろ過ユニット６０の運転指令は、コントローラ１８０によっても検知される。

水位Ｌ０は、浴槽５０の満水状態に対応する水位である。以下では、水位Ｌ０を満水水位Ｌ０とも称する。水位Ｌ１は、浴槽補給水装置１００からの給湯停止水位であり、基本的には、浴槽５０の水位自動制御における上限水位とされる。以下では、水位Ｌ１を給湯停止水位Ｌ１とも称する。

なお、水位自動制御の上限値は、一時的あるいは定常的に、満水水位Ｌ０と同等に設定されてもよい（すなわち、Ｌ１＝Ｌ０）。このようにすると、浴槽５０から湯がオーバーフローする状態となることにより、表面の垢等を排出することができる。すなわち、給湯停止水位Ｌ１は、Ｌ１≦Ｌ０に設定される。

水位Ｌ２は、後述するお湯張り終了後において、浴槽水が減少したときに浴槽補給水装置１００からの給湯が再開される水位である。以下では、水位Ｌ２を補給開始水位とも称する。補給開始水位Ｌ２は、給湯停止水位Ｌ１よりも低く設定される。

ろ過ユニット６０が設けられた構成では、上記の水位Ｌ０〜Ｌ２に加えて、水位Ｌ３，Ｌ４がさらに定義される。水位Ｌ３は、ろ過ユニット６０の運転開始の条件とされる水位である。すなわち、停止状態のろ過ユニット６０を起動するためには、浴槽水位がＬ３よりも高いことが条件とされる。以下では、水位Ｌ３について、ろ過ユニット起動水位Ｌ３とも称する。

Ｌ４は、ろ過ユニット６０を運転可能な下限水位に相当する。したがって、ろ過ユニット６０の運転中に水位がＬ４より低下すると、ろ過ユニット６０は自動的に停止される。以下では、水位Ｌ４について、ろ過ユニット停止水位Ｌ４とも称する。ろ過ユニット６０が設けられた構成では、水位Ｌ３，Ｌ４は、Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４となるように設定される。

なお、リモコン６５に対してろ過ユニット６０の運転指令が入力されたときに、浴槽水位Ｌがろ過ユニット起動水位Ｌ３に達していない場合には、コントローラ１８０は、浴槽５０への給湯を実行する。そして、浴槽水位Ｌがろ過ユニット起動水位Ｌ３に達するまで、ろ過ユニット６０の運転開始は待機される。

このように、浴槽補給水装置１００は、水位センサ５５の出力に基づき浴槽水位Ｌを検出することができる。そして、浴槽補給水装置１００は、検出された浴槽水位に基づいて、浴槽補給水装置１００から浴槽５０に対する給湯を以下に説明するように制御する。

図２には、浴槽補給水装置１００の動作例を説明する概念的な波形図が示される。また、図３には、浴槽補給水装置１００の運転時における状態遷移図が示される。

図２を参照して、時刻ｔ０において、浴槽水位＝０の状態で、浴槽５０ヘの給湯運転が開始される。

図３を参照して、浴槽補給水装置１００による給湯は、お湯張りモードおよび補給モードを選択して実行される。以下では、運転モードを示すフラグＦＬＧを用いて、ＦＬＧ＝０のときはお湯張りモードが選択される一方で、ＦＬＧ＝１のときには補給モードが選択されるものとする。

フラグＦＬＧのデフォルト値は「０」である。したがって、浴槽補給水装置１００の運転が開始されると、ＦＬＧ＝０に初期設定される。一方で、お湯張りモードにおいて所定のお湯張り終了条件が成立すると、ＦＬＧが０から１に変化されて、お湯張りモードから補給モードへ運転モードが遷移する。すなわち、フラグＦＬＧは、お湯張りが終了されるまでは０に設定される一方で、お湯張りが終了すると１に設定される。

代表的には、水位センサ５５による浴槽水位Ｌの検出値が給湯停止水位Ｌ１に達したこと（水位上昇条件）を、お湯張り終了条件として用いることができる。あるいは、浴槽水位Ｌを直接検出しなくても、流量センサ１７０による単位時間当たりの流量検出値を積算することにより、流量積算値が、給湯停止水位Ｌ１に対応する予め定められた水量に達したこと（流量積算条件）を、お湯張り終了条件としてもよい。

再び、図２を参照して、時刻ｔ０での運転開始時から、お湯張りモードによる給湯が開始されて、浴槽水位が徐々に上昇する。時刻ｔ１において、浴槽水位Ｌが給湯停止水位Ｌ１に達することによりお湯張りが終了すると、浴槽補給水装置１００からの給湯は一旦停止される。お湯張りモードにおける浴槽補給水装置１００からの単位時間当たりの給湯流量はＱ＝Ｑ１に設定される。すなわち、給湯停止水位Ｌ１は、お湯張りにおける「所定水位」の一実施例に対応する。

なお、浴槽給湯システム５が業務用途で使用される場合には、営業時間帯あるいは入浴時間帯の開始時刻に対応して定められた所定時刻Ｔ１までに、時刻ｔ０〜ｔ１での給湯（お湯張り）は終了される必要がある。

お湯張りの終了後、ユーザの入浴等により浴槽水位Ｌが低下する。時刻ｔ２において浴槽水位Ｌが補給開始水位Ｌ２まで低下すると、補給モードでの単位時間当たりの流量Ｑ２に従って浴槽補給水装置１００からの給湯が再開される。補給モードでの流量Ｑ２は、お湯張りモードでの流量Ｑ１よりも低く設定される。

時刻ｔ２から再開された浴槽５０への給湯によって、浴槽水位が給湯停止水位Ｌ１まで復帰すると、浴槽補給水装置１００からの給湯は再び停止される（Ｑ＝０）。

時刻ｔ２〜ｔ３では、補給モードでの流量Ｑ２を適用するために、フラグＦＬＧ＝１に設定されている必要がある。たとえば、水位上昇条件（Ｌ＞Ｌ１）の成立に基づいて、お湯張りが終了する時刻ｔ１において、フラグＦＬＧを０から１に変化させることができる。あるいは、時刻条件として、現在時刻が営業時間帯あるいは入浴時間帯に対応して予め定められた所定時間帯内であることを条件にフラグＦＬＧを０から１に変化させると、ユーザ入浴前の所定時刻Ｔ１において、フラグＦＬＧを０から１に変化させることができる。

このように、ＦＬＧ＝０からＦＬＧ＝１への遷移条件（お湯張り終了条件）としては、浴槽水位Ｌに基づく水位上昇条件、流量センサ１７０による検出値に基づく流量積算条件、および、現在時刻に基づく時刻条件を適宜用いることが可能である。なお、図３中に点線で示されるように、現在時刻が所定時間帯外であるとき、すなわち、営業時間帯または入浴時間帯の終了時刻よりも遅い時刻では、フラグＦＬＧを１から０に戻すことも可能である。

図４は、本実施の形態に従う浴槽補給水装置１００の給湯運転の制御処理を説明するフローチャートである。図４に示された制御処理は、コントローラ１８０によって、浴槽補給水装置１００の運転時に繰返し実行される。

図４を参照して、コントローラ１８０は、ステップＳ１００により、現在のフラグＦＬＧ＝０であるかどうかを判定する。ＦＬＧ＝０のとき（Ｓ１００のＹＥＳ判定時）には、コントローラ１８０は、ステップＳ１１０により、浴槽水位Ｌが所定水位（ここでは、給湯停止水位Ｌ１）に達しているかどうかを判定する。ステップＳ１１０による判定は、上述した、お湯張り終了条件における水位上昇条件または流量積算条件と共通に、あるいは、両者の組み合わせによって実行することができる。

コントローラ１８０は、ＦＬＧ＝０（お湯張りモード）の期間中には、浴槽水位Ｌが所定水位（給湯停止水位Ｌ１）に達するまでの間（Ｓ１１０のＮＯ判定時）、ステップＳ２００に処理を進めて、浴槽５０への給湯を実行する。これにより、浴槽５０へのお湯張りが実行される。一方で、コントローラ１８０は、ＦＬＧ＝０の下で浴槽水位Ｌが所定水位（給湯停止水位Ｌ１）に達すると（Ｓ１１０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１５０に処理を進めて、浴槽５０への給湯を停止する。これにより、浴槽補給水装置１００内の流量調整弁１６０が全閉状態とされて、お湯張りが終了される。すなわち、ステップＳ１００，Ｓ１１０の処理によって「お湯張り手段」の機能を実現することができる。

コントローラ１８０は、ＦＬＧ＝１（補給モード）の期間中（Ｓ１００のＮＯ判定時）には、ステップＳ１２０に処理を進めて、給湯中であるかどうかを判定する。給湯中でないとき（Ｓ１２０のＮＯ判定時）には、コントローラ１８０は、ステップＳ１３０に処理を進めて、浴槽水位Ｌを補給開始水位Ｌ２と比較する。

コントローラ１８０は、浴槽水位Ｌが補給開始水位Ｌ２よりも低下していると（Ｓ１３０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ２００に処理を進めて給湯を実行する。これにより、浴槽水の補給が開始される。一方で、コントローラ１８０は、浴槽水位Ｌが補給開始水位Ｌ２以上のときには（Ｓ１３０のＮＯ判定時）、ステップＳ１５０に処理を進める。すなわち、浴槽５０への給湯が停止された状態が維持される。

コントローラ１８０は、給湯中には（Ｓ１２０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１４０に処理を進めて、浴槽水位Ｌを給湯停止水位Ｌ１と比較する。コントローラ１８０は、浴槽水位Ｌが給湯停止水位Ｌ１に達するまでの間（Ｓ１４０のＮＯ判定時）、ステップＳ２００に処理を進めて給湯を実行する。すなわち、浴槽水の補給が継続される。一方で、コントローラ１８０は、浴槽水位Ｌが給湯停止水位Ｌ１に達すると（Ｓ１４０のＹＥＳ判定時）、ステップＳ１５０に処理を進めて、浴槽５０への給湯を停止する。これにより、浴槽水の補給が終了される。このように、ステップＳ１２０〜Ｓ１４０による処理によって「補給手段」の機能を実現することができる。

なお、上述のように、ステップＳ１４０における給湯停止水位Ｌ１は、固定的、あるいは、一時的に満水水位Ｌ０とすることができる（Ｌ１＝Ｌ０）。

図５には、図４のステップＳ２００における流量制御を説明するフローチャートが示される。

図５を参照して、コントローラ１８０は、ステップＳ２１０により、現在のフラグＦＬＧ＝０であるか否かによって、処理をステップＳ２２０およびＳ２３０に分岐する。ＦＬＧ＝０であるときには（Ｓ２１０のＹＥＳ判定時）、コントローラ１８０は、ステップＳ２２０により、お湯張りモードに従った給湯流量（Ｑ＝Ｑ１）とするように、流量調整弁１６０を制御する。たとえば、ステップＳ２２０では、流量調整弁１６０は、全開状態に制御される。すなわち、流量Ｑ１は、流量調整弁１６０による最大流量とすることが好ましい。このようにすると、お湯張りの所要時間を最短化できる。

コントローラ１８０は、ＦＬＧ＝１であるとき（Ｓ２１０のＮＯ判定時）には、ステップＳ２３０に処理を進めて、補給モードに従った給湯流量（Ｑ＝Ｑ２）とするように、流量調整弁１６０を制御する。

このように、本発明の実施の形態に従う浴槽補給水装置によれば、浴槽水位Ｌが給湯停止水位Ｌ１および補給開始水位Ｌ２の間の領域内であるとき（Ｌ２＜Ｌ＜Ｌ１）の給湯流量について、補給時には、お湯張り時よりも低く設定することができる。なお、図４のフローチャートから理解されるように、ＦＬＧ＝０の期間では、所定水位への到達（Ｓ１１０）有無に応じてお湯張り（流量Ｑ１）が実行可能である一方で、補給モードによる給湯（流量Ｑ２）は実行されない。一方で、ＦＬＧ＝１の期間では、浴槽水位Ｌに応じて浴槽水の補給（流量Ｑ２）が実行可能である一方で、お湯張りモードによる給湯（流量Ｑ１）は実行されない。

通常、浴槽水の補給（図２の時刻ｔ２〜ｔ３）は、ユーザの入浴中に実行されるので、給湯機１０に対しては、給湯栓３０（カランおよび／またはシャワー）への給湯と、浴槽５０への供給とが同時に実行される可能性が高い。この際に、補給時における給湯流量をお湯張り時と同等（たとえば、流量調整弁１６０の全開状態）に設定すると、補給時における水位回復が早期化される一方で、給湯機１０の最大給湯負荷が増大することが懸念される。最大給湯負荷に対応するために、給湯機１０の給湯能力（または設置台数）が増加すると、浴槽給湯システム５全体の高コスト化が懸念される。

これに対して、本実施の形態に従う浴槽補給水装置が適用された浴槽給湯システムでは、補給時における浴槽補給水装置１００からの給湯流量をお湯張り時よりも絞ることによって、給湯機１０による最大給湯負荷を抑制することが可能となる。これにより、給湯機１０の給湯能力（または設置台数）の抑制によって、低コスト化を図ることが可能となる。

さらに、万一、補給時における故障発生により、浴槽補給水装置１００からの給湯を停止できなくなった場合にも、無駄な給湯による被害額を低減することができる。また、補給時に流量調整弁１６０が全開状態から全閉状態まで開閉されることがなくなるので、弁のパッキン等に掛かる応力（ストレス）が抑制できるので、部品の耐久性を向上することも可能である。

（変形例）
図１に示された、ろ過ユニット６０が設置された構成では、ろ過ユニット６０の運転についても、浴槽水位Ｌに応じて制御される。したがって、実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置では、ろ過ユニット６０の運転に関連する水位をさらに考慮して、給湯流量が制御される。逆に言うと、図２〜図５に示した制御は、ろ過ユニット６０が配置されていない構成に対しても適用可能である。

図６は、本実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置の給湯動作における状態遷移図である。

図６を図３と比較して、実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置では、補給モード（ＦＬＧ＝１）からお湯張りモード（ＦＬＧ＝０）への遷移条件がさらに定められる。具体的には、補給モードにおいて、浴槽水位Ｌが基準水位Ｌｎよりも低下すると、フラグＦＬＧが１から０に戻されて、補給モードからお湯張りモードへ運転モードが遷移する。基準水位Ｌｎは、ろ過ユニット停止水位Ｌ４よりも高く、かつ、補給開始水位Ｌ２より低く設定される。たとえば、基準水位Ｌｎは、ろ過ユニット起動水位Ｌ３とすることができる。水位センサ５５が連続的に浴槽水位Ｌを検出可能である場合には、基準水位Ｌｎは、Ｌ４＜Ｌ＜Ｌ２の範囲内で自由に設定することができる。

また、図３と同様に、現在時刻が所定時間帯外であるときにも、すなわち、営業時間帯または入浴時間帯の終了時刻よりも遅い時刻では、フラグＦＬＧを１から０に戻すことが可能である。一方、お湯張りモード（ＦＬＧ＝０）から補給モード（ＦＬＧ＝１）への遷移条件は、図３と同様であるので詳細な説明は繰り返さない。

図７は、本実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置の給湯動作による浴槽水位の水位例を説明するグラフである。

図７を参照して、浴槽補給水装置１００の時刻ｔ２までの動作は図２と同様であるので、詳細な説明は繰り返さない。

一方で、時刻ｔ２から流量Ｑ２によって浴槽５０へ給湯（補給）が開始されても、浴槽水位Ｌがさらに低下すると、時刻ｔ４において、浴槽水位Ｌが基準水位Ｌｎまで低下すると、図６に示したように、フラグＦＬＧが１から０に戻される。これにより、給湯流量ＱがＱ２からＱ１へ増加される。

この結果、時刻ｔ４以降における浴槽水位Ｌの回復により、浴槽水位Ｌがろ過ユニット停止水位Ｌ４まで低下することによって、ろ過ユニット６０の運転が停止されることを防止できる。この後、浴槽水位Ｌが給湯停止水位Ｌ１まで復帰すると（時刻ｔ５）、浴槽補給水装置１００からの給湯は再び停止される（Ｑ＝０）。

このように、実施の形態の変形例に従う浴槽補給水装置によれば、ろ過ユニット６０が配置された構成において、流量を絞った補給中にろ過ユニット停止水位Ｌ４まで浴槽水位が低下することを防止できる。これにより、浴槽補給水装置の運転中にろ過ユニット６０が停止することを防止できる。

なお、図６および図７では、浴槽水位Ｌが基準水位Ｌｎまで低下したときの給湯流量について、お湯張りモードへの復帰により流量Ｑ１（Ｑ１＞Ｑ２）とする例を説明したが、例示した制御に限定されることなく、流量Ｑ２よりも大きい範囲であれば（Ｑ＞Ｑ２）、任意の値に設定することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

５ 浴槽給湯システム、１０ 給湯機、１５ 高温水配管、１６，２１，２２ 配管、２０ 入水管、３０ 給湯栓、５０ 浴槽、５２ 吐水口、５５ 水位センサ、６０ ろ過ユニット、６５ リモコン、７０ シールド線、７５ 通信線、１００ 浴槽補給水装置、１１０ 入水路、１２０ 高温水路、１３０，１４０，１６０ 流量調整弁、１５０ 出湯路、１７０ 流量センサ、１７５ 温度センサ、１８０ コントローラ、１９０ 遠隔モニタ、ＦＬＧ フラグ（お湯張りモード／補給モード）、Ｌ 浴槽水位、Ｌ０ 満水水位、Ｌ１ 給湯停止水位、Ｌ２ 補給開始水位、Ｌ３ ろ過ユニット起動水位、Ｌ４ ろ過ユニット停止水位、Ｌｎ 基準水位、Ｑ 給湯流量、Ｑ１ 流量（お湯張りモード）、Ｑ２ 流量（補給モード）、Ｔ１ 所定時刻。

Claims (7)

1. 浴槽に対して湯を供給するための浴槽補給水装置であって、
   少なくとも１台の給湯機からの加熱水と前記加熱水よりも低温の低温水とが混合された前記湯を前記浴槽に対して出力するための出湯路と、
   前記出湯路からの給湯流量を制御するための流量調整器と、
   前記流量調整器を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記浴槽補給水装置の運転開始に応じて浴槽水位が所定水位に達するまで前記出湯路から前記浴槽に給湯するためのお湯張り手段と、
   前記お湯張り手段による給湯の終了後において、前記浴槽の水位検出信号に基づき前記浴槽水位の低下に応じて前記出湯路から前記浴槽に再び給湯するための補給手段と、
   前記お湯張り手段による前記給湯流量を第１の流量に設定する一方で、前記補給手段による前記給湯流量を前記第１の流量よりも低い第２の流量に設定するように、前記流量調整器を制御するための流量制御手段とを含む、浴槽補給水装置。
2. 前記お湯張り手段は、前記水位検出信号に基づいて、前記浴槽補給水装置の運転開始から前記浴槽水位が前記所定水位に相当する給湯停止水位に達するまで前記出湯路から給湯し、
   前記補給手段は、前記浴槽水位が前記給湯停止水位よりも低い所定の補給開始水位まで低下すると前記出湯路から再び給湯する、請求項１記載の浴槽補給水装置。
3. 前記お湯張り手段による給湯は、現在時刻が所定時間帯外であるときに実行可能である一方で、前記現在時刻が前記所定時間帯内であるときには非実行とされ、
   前記補給手段による給湯は、前記現在時刻が前記所定時間帯内であるときに実行可能である一方で、前記現在時刻が前記所定時間帯外であるときには非実行とされる、請求項１記載の浴槽補給水装置。
4. 少なくとも１台の給湯機と、
   浴槽に設けられた水位検出センサと、
   前記給湯機からの加熱水と、前記加熱水よりも低温の低温水とが入力される浴槽補給水装置とを備え、
   前記給湯機は、少なくとも１個の給湯栓に対しても前記加熱水を供給するように構成され、
   前記浴槽補給水装置は、
   前記加熱水および前記低温水が混合された湯を前記浴槽に対して出力するための出湯路と、
   前記出湯路からの給湯流量を制御するための流量調整器と、
   前記流量調整器を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、
   前記浴槽補給水装置の運転開始に応じて浴槽水位が所定水位に達するまで前記出湯路から前記浴槽に給湯するためのお湯張り手段と、
   前記お湯張り手段による給湯の終了後において、前記浴槽の水位検出信号に基づき前記浴槽水位の低下に応じて前記出湯路から前記浴槽に再び給湯するための補給手段と、
   前記お湯張り手段による前記給湯流量を第１の流量に設定する一方で、前記補給手段による前記給湯流量を前記第１の流量よりも低い第２の流量に設定するように、前記流量調整器を制御するための流量制御手段とを含む、浴槽給湯システム。
5. 前記お湯張り手段は、前記水位検出信号に基づいて、前記浴槽補給水装置の運転開始から前記浴槽水位が前記所定水位に相当する給湯停止水位に達するまで前記出湯路から給湯し、
   前記補給手段は、前記浴槽水位が前記給湯停止水位よりも低い所定の補給開始水位まで低下すると前記出湯路から再び給湯する、請求項４記載の浴槽給湯システム。
6. 前記お湯張り手段による給湯は、現在時刻が所定時間帯外であるときに実行可能である一方で、前記現在時刻が前記所定時間帯内であるときには非実行とされ、
   前記補給手段による給湯は、前記現在時刻が前記所定時間帯内であるときに実行可能である一方で、前記現在時刻が前記所定時間帯外であるときには非実行とされる、請求項４記載の浴槽給湯システム。
7. 前記浴槽内の湯を循環ろ過するためのろ過ユニットをさらに備え、
   前記補給手段は、前記水位検出信号に基づいて、前記浴槽水位が前記所定水位よりも低い所定の補給開始水位まで低下すると前記出湯路から再び給湯し、
   前記ろ過ユニットは、前記ろ過ユニットの運転中において前記浴槽水位が前記補給開始水位よりも低い所定のろ過停止水位よりも低下すると前記ろ過ユニットの運転を停止するように構成され、
   前記流量制御手段は、前記水位検出信号に基づいて、前記補給手段による前記浴槽への給湯時に前記浴槽水位が、前記ろ過停止水位よりも高く前記補給開始水位よりも低い所定の基準水位まで低下すると、前記給湯流量を前記第２の流量よりも増加させるように前記流量調整器を制御する、請求項４記載の浴槽給湯システム。

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