JP3375128B2 - 自動風呂装置の湯張り制御用データの書き込み方法及び自動風呂装置の湯張り制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動風呂装置の湯張り制御用データの書き
込み方法および湯張り制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

器具本体から循環追焚管路を経由して浴槽への湯張り
を行ない、かつ、浴槽中の水位を圧力センサーにより検
出して設定水位で湯張りを自動停止すべくなした従来の
給湯器付自動風呂装置は、第13図，第14図に示す方法で
湯張りされていた。すなわち、第13図はフローチャー
ト、第14図は器具の構成を示すもので、自動運転スイッ
チをオンすると、追焚電磁弁10を閉じると共に注湯電磁
弁９を開き、給湯用熱交換器２により加熱された湯を逆
止弁６、バキュームブレーカ８、逆止弁７、注湯電磁弁
９、ポンプ11、流水スイッチ12、追焚用熱交換器３、循
環追焚管路の往管18を経由して浴槽中に注湯し、その
間、循環追焚管路の戻り管19に配設した圧力センサー13
により管路にエアーを含む循環口圧力を検出し、そのエ
アーを含む循環口圧力が上昇すると、注湯電磁弁９を閉
じると共に追焚電磁弁10を開き、ポンプ11を駆動して追
焚管路のエアー抜きを行ない、そのエアー抜きによって
流水スイッチ12がオンすると、ポンプ11をオフさせ、追
焚電磁弁10を閉じ、圧力センサー13による循環口水位を
静圧により検知しながら注湯電磁弁９を開いて循環追焚
管路の往管18のみを経由して浴槽中に注湯し、圧力セン
サー13が設定水に達したことを検知すると注湯電磁弁９
を閉じて設定水位の湯張りを終了するようになってい
る。前記の如く、従来技術において、循環追焚管路のエ
アー抜きを行ない、しかる後戻り管側において浴槽水位
の静圧を検出しながら往管を用いて注湯しているのは、
正確な浴槽水位を検知するためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし乍ら、従来技術は、前述の如く、注湯を行いな
がら浴槽水位を検出するため、その検出圧には変動する
ポンプ圧が間接的に含まれているので、検知される浴槽
水位はきわめて正確とは言えないと言う問題がある。

他方、循環追焚管路の往管と戻り管とを用いて湯張り
することができる方法として、器具設置後、循環金具の
位置を基準とする圧力（Ｐ）−水量（Ｑ）データを作
り、そのＰ−Ｑデータに基づいて所要の湯張り制御を行
うことも知られている。しかし、従来のこの方法は、き
わめて正確なＰ−Ｑデータを取得することが困難である
と共に、湯張りに必要とする時間が長くなると言う問題
がある。

すなわち、前記Ｐ−Ｑデータの取得方法には、注湯し
ながら水量と圧力を検出する注湯動圧を検出する方法
と、ある検出単位（例えば10リットル）の注湯を行った
後一旦注湯を停止してそのときの圧力（静圧）を検出
し、これを検出圧が上昇するまで何回か（通常５〜８
回）繰り返して循環金具の位置を確定する注湯を停止し
ての静圧検出する方法が考えられるが、動圧検出方法
は、注湯圧・ポンプ圧が直接的に含まれるので誤差の大
きなＰ−Ｑデータしか作成することができないという問
題があり、静圧検出方法は動圧検出方法に比べれば正確
ではあるけれども、注湯と圧力（静圧）検出とを何回か
繰り返さなければならないので、循環金具の位置を示す
変曲点の確定までに長い時間を必要とするばかりでな
く、得られる浴槽水位には検出単位量（例えば10リット
ル）に基づく誤差があり、その誤差は検出単位量が10リ
ットルの場合、1.5人用浴槽で約2cmにも達し、コントロ
ーラの水位設定は例えば5cmキザミであるので、この誤
差はかなり大きいという問題がある。

本発明は、前記の如き従来技術の問題点を改善し、比
較的短い時間で、しかもきわめて正確な水位の自動湯張
りを行なうことができる湯張り制御用データの書き込み
方法および湯張り制御方法を提供せんとするものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による自動風呂装置は、上記の如き目的を達成
せんがため、器具本体の給湯器から浴槽への湯張りを行
い、且つ浴槽の水位を循環口を基準として設定し、浴槽
の水位を検出する圧力センサーと浴槽への給湯量を検出
する水量センサーとを備えて、浴槽水位が前記設定水位
に達したら浴槽の湯張りを停止するようにした自動風呂
装置において、コントローラの自動運転スイッチを初め
てオンすると、浴槽の循環口以下にしか達しない水量を
注湯し、その注湯停止後の静圧・水量を検出し、この静
圧・水量を点Ａのデータとしてマイコン制御部に記憶さ
せ、次いで圧力センサーによる検出を継続し乍ら圧力セ
ンサーによる検出値が変化するまで浴槽中に注湯し、圧
力センサーによる検出値が変化したとき、注湯を停止し
て、そのときの静圧・水量を検出し、この静圧・水量を
点Ｃのデータとしてマイコン制御部に記憶させ、次いで
浴槽中に任意所望量の注湯を行った後に注湯を停止し、
そのときの静圧・水量を検出して、この静圧・水量を点
Ｄのデータとしてマイコン制御部に記憶させ、前記静圧
・水量データ上のA,C,D点に基づき、点Ａを通る圧力一
定の直線とC,D点を通る直線を引き、この２本の直線が
交叉する点を演算によって求め、その交点を循環口位置
とする湯張り制御用の静圧・水量データをつくり、該静
圧・水量データに基づいて所要水量の湯張りを行うと共
に、このデータをマイコン制御部に記憶させることを特
徴とする。

また本発明による給湯器付自動風呂装置の湯張り制御
方法は、前記特徴の如く静圧・水量のデータをマイコン
制御部に記憶させ、２回目以降の湯張りは、マイコン制
御部に記憶させた前記静圧・水量データに基づいて設定
水位までの注湯量を演算し、その演算により得た量の湯
を浴槽中に湯張りし、その湯張り中は、圧力センサーに
よる水位検出のための注湯停止を行なわないことを特徴
とする。

また、本発明は、２回目以降の湯張りは、マイコン制
御部に記憶させた静圧・水量データに基づいて設定水位
の注湯量を演算し、その演算により得た量を浴槽中に湯
張りし、その湯張り中には、圧力センサーによる水位検
出のための注湯停止を行わないことを特徴とする。

〔作用〕

本発明は、前述の如く、圧力センサーによる検出を継
続し乍ながら圧力センサーによる検出値が変化するのま
で浴槽中に注湯するという注湯動圧監視により大ざっぱ
な変曲点位置をとらえ、しかる後その位置（Ｃ点）での
静圧・水量と、それより任意所望量の注湯を行ったとき
（Ｄ点）の静圧・水量と、水位が循環口以下のどのレベ
ル（Ａ点）であっても同一の値を示す静圧・水量とに基
づいて湯張り制御用のデータを作り、該データの水量の
みに基づいて湯張りを制御するので、極めて正確な湯張
りを制御用のデータを速やかに作ることができ、かつ、
２回目以降の湯張りは、マイコン制御部に記憶させた前
記静圧・水量データに基づいて設定水位までの注湯量を
演算し、その演算により得た量の湯を浴槽中に湯張り
し、その湯張り中は圧力センサーによる水位検出のため
の注湯停止を行なわないので、必要とする全量を一気に
湯張りして湯張り時間を短縮することができる。

〔実施例〕 次に、本発明の湯張り制御およびそのデータ書き込み
方法を説明するに先立ち、本発明を適用する給湯器付自
動風呂装置の概要を第９図について説明する。

第９図において、１は器具、２は給湯用熱交換器、３
は追焚用熱交換器、４は給水管に配設した流量センサ
ー、５は同じく給水管に配設した流量制御バルブ、6,7
は給湯器の出湯管から分岐して浴槽の循環追焚管路に接
続する管路の途中に配設した逆止弁、８は同じくバキュ
ームブレーカ、９は同じく注湯電磁弁、11は循環追焚管
路の戻り管19に配設したポンプ、12は同じく流水スイッ
チ、13は同じく圧力センサー、14は給水温検出センサ
ー、15は出湯温検出センサー、16は追焚湯温検出センサ
ー、17は浴槽であって、第14図と同一部分に同一符号を
付してある。本発明を適用する装置においては、給湯器
の出湯管から循環追焚管路に接続する管路の途中に流量
センサー20を配設し、その流量センサー20により注湯量
を検出し得るようにする。

なお、上記の給湯器付自動風呂装置は、図には示して
いないが、マイコン制御部とそのマイコン制御部に対す
るコントローラとを具備し、マイコン制御部に各湯温検
出センサー14,15,16、流量センサー4,20、圧力センサー
13、流水スイッチ12などの信号を入力し、コントローラ
の指示に基づいてマイコン制御部により設定温度の湯張
りを行なうと共に、それが設定水位に達すると自動的に
湯張りを停止し、必要に応じ浴槽中の湯を循環加熱する
ものであるが、これらの技術は周知であるので、その詳
細な説明は省略する。

次に、上記の給湯器付自動風呂装置を設置した後、自
動運転スイッチを押した場合の湯張りおよびマイコン制
御部に対するデータの書き込みを第１図を参照して説明
する。

コントローラに水位を設定（循環金具の位置を基準と
して設定）した後自動運転スイッチをオンにすると、先
ず浴槽に対する湯張りデータがマイコン制御部に入力さ
れているかどうかを判断し、器具設置後の最初の使用で
あるから当然データがないと判断され、電磁弁９を閉じ
ると共にその状態でポンプ11を駆動して流氷スイッチ12
がオンしているか否かを検出する。これは、本発明によ
る湯張り制御の前段階であって、念のため設けた工程で
ある。

かくして流水スイッチ12がオフしていることを検知す
ると、ポンプ11を停止させると共に、電磁弁９を開いて
循環追焚管路の往管18と戻り管19とを介し浴槽の循環口
21以下にしか達しない量Ｑを注湯し、電磁弁９を閉じた
後圧力センサー13でそのときの静圧・水量点Ａを検出す
る（第２図（イ）（ロ）参照）。このときの点Ａは、循
環口以下のどのレベルであろうと同一である。

次に、電磁弁９を開き、圧力センサー13により注湯動
圧を監視し乍ら往管18と戻り管19とを介して浴槽中に注
湯し、圧力センサー13に出力変化が生じたら電磁弁９を
閉じて一旦注湯を停止し、そのときの静圧・水量点Ｃを
圧力センサー13により検出する（第３図（イ）（ロ）
（ハ）参照。なお、第３図において、Ｂは注湯動圧の変
化を示し、注湯動圧の変化がみられたときの注湯量をQ₂
とする）。

次に、再び電磁弁９を開いて往管18と戻り管19とを介
して任意所望量Q₃の注湯を行なった後電磁弁９を閉じて
注湯を停止し、そのときの静圧・水量点Ｄを圧力センサ
ー13により検出する（第４図（イ）（ロ）参照。）この
ときの注湯量Q₃は任意であり、かつ、注湯量に代えて任
意の注湯動圧P₃に達するまで注湯してもよい。

次に、前記Ｐ−Ｑデータ上のＡ点,C点,D点に基づき、
Ａ点を通る圧力一定の直線とＣ点とＤ点とを通る直線を
マイコン制御部により演算し、この２つの直線が交わる
点を循環口の位置とする注湯量Ｑ′およびC,D点を通る
線の傾きを求めて湯張り制御用の静圧・水量データをつ
くり（第５図参照）、圧力P₃と設定水位圧力とを比較
し、その値をもとに、第５図で求められたデータより必
要注湯量Q₄を求める（第６図参照）。

かくして必要注湯量Q₄が設定されると、循環追焚管路
の往管18と戻り管19とを介しQ₄の注湯を行ない、以後必
要に応じ常法に従って浴槽中の湯を循環追焚きする。

第７図および第８図は前記の如くしてデータを書き込
んだ後の自動運転のフローチャートであって、第７図は
浴槽中に残水なしの場合、第８図は循環口より上まで残
水がある場合である。何れの場合も、本発明において
は、前記データに基づいて設定水位に達するまでに必要
とする注湯量を演算し、流量センサー20により検出され
る流量のみに基づいて注湯し、圧力センサーは使用しな
い。

第10図ないし第12図は高温さし湯機能を有する自動風
呂装置に本発明を適用した例を示すものである。

すなわち、循環追焚きを行なう代りに浴槽中に高温さ
し湯を行なう形式の自動風呂装置は、第12図に示すよう
に、電動切替バルブ21により浴槽17に至る給湯位置と浴
槽を圧力センサに連通させるセンサ位置とに切替えられ
るように構成されていて、第12図に示す給湯位置におい
て設定湯温の湯張りおよび高温さし湯を行ない、必要に
応じ電動切替バルブ21を圧力センサ13側に切替えて浴槽
中の水位を圧力として検出し得るように構成されてい
る。なお、第12図において、22は給湯カラン側と浴槽側
とを切替える電動切替バルブである。高温さし湯機能を
有する自動風呂装置に本発明を適用したフローチャート
を第10図に示す。この場合は、第１図に示す方法と全く
同じ方法によりデータの書き込みおよび浴槽に対する湯
張りを行ない、設定量の湯張りを完了すると注湯を停止
させる。また、この自動風呂装置において、第２回以降
の湯張りは第11図に示すフローチャートの如くして行な
われる。すなわち、自動スイッチを押すと、Ｐ−Ｑデー
タがあるかどうかを判断し、切替バルブ21を圧力センサ
位置として浴槽中の残水の有無を検出し、残水がある場
合には設定水位以下かどうかを判断し、設定水位以下の
場合にはＰ−Ｑデータに基づいて設定水位になるまでの
給湯量を演算し、その演算により得た所定量の給湯を行
なう。

また、浴槽中に残水がない場合には、切替バルブ21を
給湯位置としてリモコンに設定されている湯温および設
定量の湯張りを行ない、さらに、切替バルブ21を圧力セ
ンサ位置として浴槽中の水位を検出し、設定水位に達し
ていれば停止し、設定水位以下の場合にはＰ−Ｑデータ
に基づいて給湯量を演算して所定量の給湯を行なう。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、最初の自動運転
に際し、３回の一時停止はあるものゝ、２回目以降の湯
張り制御用データを書き込んできわめて正確な量の湯張
りを行なうことができ、かつ、２回目以降は、前記制御
用データに基づき圧力センサーによる水位検出を行なう
ことなく注湯される水量のみにより湯張り水位を制御す
るので、湯張り所要時間を顕著に短縮すると共にきわめ
て正確な水位の湯張りを行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による湯張り制御用データの書き込みお
よび湯張り制御方法を示すフローチャート、第２図ない
し第６図はデータ書き込みの各段階を示す説明図、第７
図は浴槽中に残水がない場合の２回目以降の湯張り制御
方法を示すフローチャート、第８図は浴槽中に残水があ
る場合の湯張り制御方法を示すフローチャート、第９図
は本発明を適用する給湯器付自動風呂装置の水系統図で
ある。第10図は高温さし湯機能を有する風呂装置に本発
明を適用した例を示すデータ書き込みおよび湯張り制御
のフローチャート、第11図は同じく２回目以降の制御方
法を示すフローチャート、第12図は高温さし湯風呂装置
の水系統図である。第13図は従来の湯張り制御方法を示
すフローチャート、第14図は従来の湯張り制御方法を適
用する給湯器付自動風呂装置の水系統図である。 ２……給湯用熱交換器、３……追焚用熱交換器、4,20…
…流量センサー、6,7……逆止弁、８……バキュームブ
レーカー、９……注湯電磁弁、11……ポンプ、12……流
水スイッチ、13……圧力センサー、14……給水温検出セ
ンサー、15……給湯温検出センサー、16……追焚き湯温
検出センサー、17……浴槽、21……電動切替弁。

フロントページの続き (72)発明者 竹下 直行 神奈川県横浜市瀬谷区瀬谷４―11―10 (56)参考文献 特開 昭63−259347（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】器具本体の給湯器から浴槽への湯張りを行
   い、且つ浴槽の水位を循環口を基準として設定し、浴槽
   の水位を検出する圧力センサーと浴槽への給湯量を検出
   する水量センサーとを備えて、浴槽水位が前記設定水位
   に達したら浴槽の湯張りを停止するようにした自動風呂
   装置において、 コントローラの自動運転スイッチを初めてオンすると、
   浴槽の循環口以下にしか達しない水量を注湯し、その注
   湯停止後の静圧・水量を検出し、この静圧・水量を点Ａ
   のデータとしてマイコン制御部に記憶させ、 次いで圧力センサーによる検出を継続し乍ら圧力センサ
   ーによる検出値が変化するまで浴槽中に注湯し、圧力セ
   ンサーによる検出値が変化したとき、注湯を停止して、
   そのときの静圧・水量を検出し、この静圧・水量を点Ｃ
   のデータとしてマイコン制御部に記憶させ、 次いで浴槽中に任意所望量の注湯を行った後に注湯を停
   止し、そのときの静圧・水量を検出して、この静圧・水
   量を点Ｄのデータとしてマイコン制御部に記憶させ、 前記静圧・水量データ上のA,C,D点に基づき、点Ａを通
   る圧力一定の直線とC,D点を通る直線を引き、この２本
   の直線が交叉する点を演算によって求め、その交点を循
   環口位置とする湯張り制御用の静圧・水量データをつく
   り、該静圧・水量データに基づいて所要水量の湯張りを
   行うと共に、このデータをマイコン制御部に記憶させる
   ことを特徴とする湯張り制御用データの書き込み方法。
2. 【請求項２】器具本体の給湯器から浴槽への湯張りを行
   い、且つ浴槽の水位を循環口を基準として設定し、浴槽
   の水位を検出する圧力センサーと浴槽への給湯量を検出
   する水量センサーとを備えて、浴槽水位が前記設定水位
   に達したら浴槽の湯張りを停止するようにした自動風呂
   装置の給湯方法において、 コントローラの自動運転スイッチを初めてオンすると、
   浴槽の循環口以下にしか達しない水量を注湯し、その注
   湯停止後の静圧・水量を検出して、この静圧・水量を点
   Ａのデータとしてマイコン制御部に記憶させ、 次いで圧力センサーによる検出を継続し乍ら圧力センサ
   ーによる検出値が変化するまで浴槽中に注湯し、圧力セ
   ンサーによる検出値が変化したとき、注湯を停止して、
   そのときの静圧・水量を検出し、この静圧・水量を点Ｃ
   のデータとしてマイコン制御部に記憶させ、 次いで浴槽中に任意所望量の注湯を行った後に注湯を停
   止し、そのときの静圧・水量を検出し、この静圧・水量
   を点Ｄのデータとしてマイコン制御部に記憶させ、 前記静圧・水量データ上のA,C,D点に基づき、点Ａを通
   る圧力一定の直線とC,D点を通る直線を引き、この２本
   の直線が交叉する点を演算によって求め、その交点を循
   環口位置とする湯張り制御用の静圧・水量データをつく
   り、該静圧・水量データに基づいて所要水量の湯張りを
   行うと共に、このデータをマイコン制御部に記憶させ、 ２回目以降の湯張りは、マイコン制御部に記憶させた前
   記静圧・水量データに基づいて設定水位までの注湯量を
   演算し、その演算により得た量の湯を浴槽中に湯張り
   し、その湯張り中は、圧力センサーによる水位検出のた
   めの注湯停止を行なわないことを特徴とする給湯器付自
   動風呂装置の湯張り制御方法。