JP3611369B2 - 風呂装置 - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、追焚のための循環用配水管と給湯用配水管とをエア層で縁切りした風呂装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、追焚と湯張りを行うことができる風呂装置は公知である。詳述すると、循環用配水管の両端が浴槽に接続されており、この循環用配水管に、追焚用加熱部とポンプが設けられている。ポンプにより浴槽内の湯を循環用配水管を介して循環させた状態でこの配水管内を通る湯を加熱することにより、浴槽の湯温を設定温度まで追焚する。他方、給湯用配水管には給湯用加熱部が設けられており、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とが注水管で接続されている。この注水管には弁手段が設けられている。この弁手段を開き、給湯用配水管を通る水を給湯用加熱部で加熱し、ここで得られた湯を注水管,循環用配水管を経て浴槽に供給することにより、湯張りを行い、浴槽水位を設定水位にする。
【0003】
近年、衛生上の観点から上記浴槽内の湯と給湯用配水管内の水とをエア層で縁切りすることが求められている。この要求に対して次のような工夫がなされている。すなわち、注水管には、上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより低い位置でしかも第1弁口の下流側に配置された第2弁口とが設けられている。この第2弁口は、この注水管の管路壁に形成されている。これら第1,第2の弁口間に縁切り室が形成されている。上記第2弁口の下方には大気開放のホッパータンクが配置されている。上記弁手段が第1弁口を開き第2弁口を閉じて湯張り配水管を流通状態にすることにより、給湯用配水管からの湯または水が注水管を通り追焚用配水管を経て浴槽に供給される。この状態から、弁手段が第1弁口を閉じ第2弁口を開いて湯張り配水管を流通遮断状態に切り替えると、湯や水の供給が停止され、上記縁切り室の湯や水が第2弁口を経てホッパータンクに落ちる。これにより、縁切り室が空気で満たされ、その空気層で上流側と下流側の縁切りがなされる。
【0004】
上記ホッパータンク内に貯留した水は、ホッパータンク内を満たして外部に漏れる前に積極的にホッパータンクから排出する必要がある。そこで、ホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを排水管で接続している。そして、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時に、これをホッパー水位検出手段で検出して、ポンプを駆動し、ホッパータンク内の貯留水を上記排水管と循環用配水管を経て浴槽に排水するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、上記ホッパー排水動作を他の制御に対して最優先で実行しているため、次の不都合が生じていた。例えば、追焚中は上記縁切り室の空気により縁切り状態にあり、縁切り室からさらに水がホッパータンクに落下する可能性が低く、したがってホッパータンクから外部へ貯留水が漏れる可能性が低いにも拘わらず、ホッパー排水を優先させるため、追焚が遅れてしまった。
また、湯張りが必要か否かを判断するために、浴槽水位データを短周期で読み込み、所定回数の水位データから浴槽水位を確定し、これを設定水位と比較しているが、所定回数の浴槽水位データ読み込みの途中でホッパー排水が行われるので、途中まで読み込んだ浴槽水位データが無駄になり、ひいては湯張り動作が遅れてしまった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、図1に示すように、浴槽に接続された循環用配水管と、この循環用配水管を介して浴槽に水を供給する注水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプ1と、循環用配水管を通る湯を加熱する追焚用加熱部2とを備え、さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段5とを備え、さらに、ポンプを駆動し浴槽の湯を循環用配水管を通して循環させ、この循環する湯を追焚用加熱部で加熱することにより、上記浴槽の湯温を設定温度にする追焚制御手段7と、上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段8と、を備えた風呂装置において、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、追焚制御中の場合には追焚制御終了まで上記ホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段9を備えたことを特徴とする風呂装置。
【0007】
請求項2の発明は、浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、浴槽に両端が接続された循環用配水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、給湯用配水管と、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とを接続する注水管と、給湯用配水管を通る水を加熱する給湯用加熱部とを備え、さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、さらに、上記浴槽水位検出手段で検出された浴槽水位を周期的に所定回数読み込みこれら水位データに基づいて水位を確定し、この水位確定も周期的に行うことにより浴槽水位を監視する浴槽水位監視手段と、上記確定された浴槽水位が設定水位より低い時に、上記弁手段を制御して注水管を流通状態にし、給湯用加熱部で給湯用配水管を通る水を加熱し、この給湯用配水管からの湯を、注水管、循環用配水管を経て浴槽へ供給することにより、浴槽水位を設定水位にする湯張り制御手段と、上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、を備えた風呂装置において、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、浴槽水位監視手段が水位データを読み込んでいる途中である場合には、浴槽水位監視手段が上記所定回数の水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明では、浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、浴槽に両端が接続された循環用配水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、給湯用配水管と、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とを接続する注水管と、循環用配水管を通る湯を加熱する追焚用加熱部と、給湯用配水管を通る水を加熱する給湯用加熱部とを備え、さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、さらに、上記弁手段を制御して注水管を流通状態にし、給湯用加熱部で給湯用配水管を通る水を加熱し、この給湯用配水管からの湯を、注水管、循環用配水管を経て浴槽へ供給することにより、浴槽水位を設定水位にする湯張り制御手段と、ポンプを駆動し浴槽の湯を循環用配水管を通して循環させ、この循環する湯を追焚用加熱部で加熱することにより、上記浴槽の湯温を設定温度にする追焚制御手段と、上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、を備えた風呂装置において、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、湯張り制御中の場合には即座にホッパー排水制御手段による排水動作を許容し、追焚制御中の場合には追焚制御終了まで上記ホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項3に記載の風呂装置において、さらに、上記浴槽水位検出手段で検出された浴槽水位を所定周期で所定回数読み込みこれら水位データに基づいて水位を確定し、この水位確定を周期的に行うことにより浴槽水位を監視する浴槽水位監視手段を備え、上記排水時期遅延手段は、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパーの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、浴槽水位監視手段が水位データを読み込んでいる途中である場合には、浴槽水位監視手段が上記所定回数の水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水制御手段を待機させることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の風呂装置において、上記排水時期遅延手段は、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパーの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、ポンプ駆動中の場合には、上記ホッパー排水制御手段をポンプ駆動停止まで待機させることを特徴とする。
【0010】
【作用】
請求項1の発明では、ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行う。これにより、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。なお、この追焚においては、弁手段は第1弁口を閉じ第2弁口を開いた状態にあり、縁切り室内の水はすでにホッパータンクに落ちていて縁切り室が空気によって満たされているので、新たに第2弁口からホッパータンク内に水が落ちることがなく、ホッパータンクの貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0011】
請求項2の発明では、所定回数の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作が遅れるのを防止できる。
【0012】
請求項3の発明では、ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、湯張り制御中の場合には即座にホッパー排水制御手段による排水動作を許容する。湯張り制御中は、湯張り用排水管に水が流れており、万一第2弁口の弁座にごみ等が付着していて第2弁口が完全に閉じられていないと、第2弁口からホッパータンクへと漏水が生じ、ホッパータンクの貯留水が所定水位から上昇して外部へ漏れるおそれがある。これを確実に防止するためにホッパー排水動作を急ぐのである。他方、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行う。これにより、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。なお、この追焚においては、弁手段は第1弁口を閉じ第2弁口を開いた状態にあり、縁切り室内の水はすでにホッパータンクに落ちていて縁切り室が空気によって満たされているので、新たに第2弁口からホッパータンク内に水が落ちることがなく、ホッパータンクの貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0013】
請求項4の発明では、所定回数の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作が遅れるのを防止できる。
請求項5の発明では、ポンプ駆動中、すなわち、追焚中は勿論,例えばエア抜き等の動作中はホッパー排水を行わず、ポンプ停止を待ってホッパー排水を行う。この発明では、ポンプ一時駆動をホッパー排水より優先させることにより、例えばエア抜きの等のためのポンプ駆動時間が長くなるのを防止し、以後の水位検出,湯張りの動作を早めることができる。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図2〜図5を参照して説明する。図4,図5に示すように、風呂装置は、浴槽10に接続される循環用配水管20と、給湯用配水管30とを備えている。
【0015】
上記循環用配水管20の両端は、上記浴槽10の内壁に設置された循環金具22に接続されており、一方の端20aが吸込端、他方の端20bが吐出端となっている。この循環用配水管20の中途部には、追焚燃焼部21(追焚用加熱部)が設けられている。追焚燃焼部21は、バーナ(図示しない)とその上方に配置された熱交換器21aと、バーナの下方に配置された燃焼空気供給用のファン(図示しない)とを有している。この熱交換器21aを循環用配水管20が通っている。
【0016】
さらに循環用配水管20にはポンプ25が設けられている。このポンプ25と吸込端20aとの間には、流水センサ26,温度センサ27,二方電動弁28(開閉弁)が設けられている。二方電動弁28は、後述するホッパー排水動作時以外は開いている。
【0017】
他方、上記給湯用配水管30には、給湯燃焼部31(給湯用加熱部)が設けられている。給湯燃焼部31は、バーナ(図示しない)とその上方に配置された熱交換器31aと、バーナの下方に配置された燃焼空気供給用のファン(図示しない)とを有している。給湯用配水管30の上流側(給水側)の端には給水管が接続されており、下流側(給湯側)の端には出湯栓が接続されている。配水管30の給水側には水量センサ33が設けられており、給湯側には水量制御弁34,流水センサ35が設けられている。なお、給水側,給湯側にはそれぞれ温度センサ(図示しない)が設けられている。
【0018】
給湯用配水管30の給湯側と循環用配水管20は、注水管40により接続されている。この配水管40には、循環用配水管30に向かって順に、第1弁口41,第2弁口42,第3弁口43,圧力センサ44(浴槽水位検出手段)が設けられている。
【0019】
上記第1弁口41は、配水管40の上流側と下流側とを仕切るものであり、垂直方向に延びている。第2弁口42は、第1弁口41の真下に位置しており、両者の間の空間が縁切り室45として提供されている。
【0020】
上記第2弁口42は、管路の底壁に垂直に形成されており、そこにはホッパータンク46が設置されている。このホッパータンク46は、後述するように縁切り室45から第2弁口42を通って落下した水や湯を貯留するものである。
【0021】
上記第1弁口41,第2弁口42の開閉は、弁手段50により制御されるようになっている。この弁手段50は、第1弁口41の上方に配置されたパイロット式電磁弁51と、下方に配置された逆止弁52および大気開放弁53を備えている。
【0022】
上記パイロット式電磁弁51は、第1弁口41の上端弁座に対峙するダイヤフラム弁体51aと、この弁体51aに取り付けられたロッド51bと、ソレノイド51cと、プランジャ51dとを有している。弁体51aには小孔51xが形成されており、ロッド51bには細孔51yが形成されている。プランジャ51dは図示しないスプリングにより下方に付勢されている。
【0023】
上記逆止弁52は、上記パイロット電磁弁51の動作に応答して第1弁口41の下端弁座に着座したり離れたりするものであり、スプリング54により、第1弁口41に向かって付勢されている。逆止弁52には係止鍔52aが形成されている。
【0024】
上記大気開放弁53は、上記第2弁口41を開閉するものであり、上記逆止弁52の係止鍔52aに係止される係止鍔53aと、縁切り室45とホッパータンク46とを連通する細孔53bおよびスリット53cを有している。
【0025】
上記第3弁口43は、負圧閉止弁55,逆止弁56により開閉されるようになっている。負圧閉止弁55は、ダイヤフラム式のものであり、スプリング57により第3弁口43の上端弁座に向かって付勢されている。逆止弁56は、スプリング58により第3弁口43の下端弁座に向かって付勢されている。
【0026】
上記ホッパータンク46の内部空間は、その底部を貫通する垂直なオーバーフロー管60を介して大気に開放されている。このオーバーフロー管60の上端は、ホッパータンク46内の貯留水の排水動作を実行するための所定水位より十分高い位置にある。万一貯留水が所定水位を超え、さらにオーバーフロー管60の上端位置を超えた時には、貯留水はオーバーフロー管60から外部へ排水され、ホッパータンク46の満水を防ぐようになっている。
【0027】
上記ホッパータンク46にはフロートスイッチ61(ホッパー水位検出手段)が内蔵されている。このフロートスイッチ61は、ホッパータンク46の底部から垂直に延びるガイドポスト61aと、このガイドポスト61aに案内されるリング形状のフロート61bとを有している。ホッパータンク46内の貯留水の水位が上昇すると、これに伴いフロート61bが上方へ移動し、このフロート61bに設けられたマグネット(図示しない)がガイドポスト61aに所定高さで設けられたリードスイッチ(図示しない)をオンにする。このようにして、貯留水が所定水位に達した時に、検出信号を出力することができる。
【0028】
上記ホッパータンク46の底部には、貯留水を浴槽10へ排水するための排水管65の一端が接続されている。この排水管65の他端は、循環用配水管20において、ポンプ25と二方電動弁28との間に接続されている。排水管65にはホッパータンク46から浴槽10に向かう流れのみを許容する逆止弁66と電磁開閉弁67(開閉弁)が設けられている。この電磁開閉弁67は後述するホッパー配水動作時に開き、それ以外の時には閉じている。
【0029】
風呂装置はマイクロコンピュータ70を含む制御ユニットを備えている。このマイクロコンピュータ70は、種々のセンサからの検出信号およびリモートコントローラからの指令信号に基づいて、各種制御を行うものであり、実質的に、給湯制御手段と、湯張り制御手段と、注水制御手段と、追焚制御手段と、浴槽湯温監視手段と、エア抜き制御手段と、浴槽水位監視手段と、ホッパー排水制御手段と、排水時期遅延手段とを備えている。以下、各制御について詳述する。
【0030】
マイクロコンピュータ70は、出湯栓が開いて給湯用配水管30に設けられた水量センサ33が通水を検出した時に、給湯燃焼部31のバーナの燃焼を行い、配水管30を通る水を加熱して出湯栓からの出湯を実行する(給湯制御)。
【0031】
マイクロコンピュータ70は、浴槽10の検出水位が設定水位より低い時(浴槽10の湯張り開始要求があった時)には、弁手段50をソレノイド51cをオンさせることにより、弁手段50を制御して注水管を流通状態にする。この状態で、給湯用配水管30の給水側から供給された水を給湯燃焼部31で加熱して、注水管40,循環用配水管20を介して浴槽10に注湯する。この注湯は浴槽10の水位が設定水位になるまで行う(湯張り制御)。
【0032】
マイクロコンピュータ70は、浴槽10の検出湯温が設定温度より高い時(注水開始要求があった時)には、給湯燃焼部31の燃焼を行わず、弁手段50を制御して注水管40を流通状態にする。これにより、給湯用配水管30から注水管40,循環用配水管20を経て、浴槽10に水を供給して、湯温を設定温度まで下げる(注水制御)。
【0033】
マイクロコンピュータ70は、検出湯温が設定温度より低い時(追焚開始要求があった時)には、ポンプ25を駆動させて、浴槽10の湯を循環用配水管20を通して循環させながら、浴槽水の戻りを水流スイッチで確認しながら、追焚燃焼部21の燃焼を行い、浴槽10の湯温を上昇させる(追焚制御)。この追焚制御は、配水管20に設けた温度センサ27による検出温度が設定温度に達するまで行う。なお、上記湯張り制御,注水制御を実行中を除く期間では、注水管40は流通遮断状態にある。追焚制御中は勿論、流通遮断状態にある。
【0034】
マイクロコンピュータ70は、リモートコントローラの自動運転ボタンを押した時に、自動運転を実行する。詳述すると、最初に上記湯張りを行ない、次に追焚を行った後、保温保水モードに進み、ここで浴槽10の湯温を設定温度に維持するとともに、水位を設定水位に維持する。
【0035】
上記保温保水モードでは、例えば30分毎に周期的にポンプ25を一時駆動させ、浴槽10の湯を循環用配水管20を介して循環させ、温度センサ27で湯温を検出する(浴槽湯温監視)。湯温が設定温度より低い時には上記追焚を行う。なお、設定温度が低い温度に切り替えられた時には、上述したように浴槽10の温度を低くするために給湯用配水管30から水を浴槽10に供給する(注水制御)。
【0036】
上記保温保水モードでは、数分毎にポンプ25を所定時間一時駆動させて循環用配水管20のエア抜きを行い、圧力センサ44による正確な水位検出を担保する(エア抜き制御)。
【0037】
上記保温保水モードでは、浴槽水位を常時監視している(浴槽水位監視)。詳述すると、図2に示すように0.1秒毎に圧力センサ44からの信号を読み込み、10回読み込む度にすなわち1秒毎に平均水位を演算する。この平均水位演算を10回行う度にすなわち10秒毎に平均水位が安定しているか不安定かを判断し、安定している場合には10回の平均水位の平均値を検出水位として確定する。なお、上記平均水位が不安定の場合には、これらデータをキャンセルする。このように、合計100回(所定回数)の検出水位データに基づいて、10秒毎に検出水位を確定することにより、浴槽水位を監視するのである。そして、この確定された検出水位を設定水位と比較し、設定水位より低い場合には上記湯張りを実行し、浴槽10の水位を設定水位にする。
【0038】
上記追焚制御中等における注水管40内の流通遮断状態について詳述する。パイロット電磁弁51のソレノイド51cがオフの時には、図5に示すように、プランジャ51dがスプリングに押されてロッド51bの細孔51yを塞いでいる。給湯用配水管40からの給水圧力は、ダイヤフラム弁体51aの小孔51xを介してダイヤフラム弁体51aの上面にも付与され、このダイヤフラム弁体51aの上下面の受圧面積の差により、ダイヤフラム弁体51aは下方に付勢されて第1弁口41の上端弁座に着座し、第1弁口41を閉じている。この状態では、逆止弁52は水圧を受けずスプリング54に押されて第1弁口41の下端弁座に着座し、第1弁口41を閉じている。また、大気開放弁53は係止鍔53aが逆止弁52の係止鍔52aに係止されて上方に引き上げられており、第2弁口42を開いている。したがって、この状態では、縁切り室45は第2弁口42を介してホッパータンク47に連なり、空気に満たされており、この空気層により、第1弁口41より上流側の水と第2弁口42より下流側の水とが縁切りされている。
なお、負圧閉止弁55は流体圧を受けなくなるのでスプリング57により第3弁口43を閉じ、逆止弁56もスプリング58により第3弁口43を閉じている。
【0039】
次に、上記湯張り,注水制御中における注水管40の流通状態について説明する。パイロット電磁弁51のソレノイド51cがオンした時には、図4に示すように、プランジャ61dが上方へ移動し、ロッド51bの細孔51yを開く。これにより、給水圧力が第1弁口41内にも伝わり、弁体51aが上方へ移動するとともに、逆止弁52がスプリング54に抗して下方へ移動する。その結果、第1弁口41が開く。また、この逆止弁52が下方に移動することにより、大気開閉弁53を押し下げて第2弁口42閉じるとともに、大気開閉弁53の細孔53bを閉じる。また、負圧閉止弁55は、流体圧によりスプリング57に抗して上方へ移動し、逆止弁56はスプリング58に抗して下方に移動する。その結果、第3弁口43が開かれる。このように、第1弁口41と第3弁口43が開かれるので、給湯用配水管30からの湯や水が循環用配水管20を通って浴槽10に供給される。この時、第2弁口42が閉じられているので、注水管40とホッパータンク46は遮断されている。
【0040】
上記流通状態から、再びパイロット電磁弁51のソレノイド51cをオフすると、プランジャ51dがロッド51bの細孔51yを閉じるので、弁体51aが流体圧により下方に移動して第1弁口41の上端弁座に着座し、逆止弁52がスプリング54により上方へ移動して第1弁口41の下端弁座に着座し、その結果、第1弁口41が閉じられる。逆止弁52が上方に移動する際に、まず大気開放弁53の細孔53bを開いて縁切り室45の圧力を大気圧まで低下させ、大気開放弁53に付与される流体圧を低減させる。この状態で、逆止弁52の係止鍔52aが大気開放弁53の係止鍔53aを係止して大気開放弁43を上方に移動させ、第2弁口42を開く。この第1弁口41の閉じと第2弁口42の開きに応答して、第3弁口が開く。この際、縁切り室45の湯や水は、第2弁口42からホッパータンク46へと落下する。
【0041】
上記のように、注水管40の流通状態から流通遮断状態に切り替わる度に、縁切り室45の湯や水がホッパータンク46に落下するので、ホッパータンク46の貯留水が徐々に増加し、これに伴いフロートスイッチ61のフロート61bが上方へ移動する。やがて、貯留水の水位が所定水位に達すると、フロートスイッチ61がオンし、このオン信号(所定水位検出信号)が、マイクロコンピュータ70に送られる。マイクロコンピュータ70ではこのオン信号に応答して、ホッパータンク46の排水を実行する。詳述すると、二方電動弁28を閉じ、電磁弁67を開き、この状態でポンプ25を駆動させる。これにより、ホッパータンク46に貯留された水はポンプ25により、排水管65を通り循環用配水管を通って浴槽10に戻される。その結果、ホッパータンク46内の水がオーバーフロー管60から外部へ漏れるのを防止できる。
【0042】
上記ホッパー排水は、ホッパータンク46の貯留水が外部へ漏れるのを防止するため、緊急を要するものである。そこで、マイクロコンピュータ70は、湯張りや注水制御中に、フロートスイッチ61から所定水位検出信号を受けた時に、即座にホッパー排水を実行する。湯張り制御中は、湯張り用排水管40に水や湯が流れており、万一、第2弁口42の弁座と大気開放弁53と間にゴミ等が介在されていると、第2弁口42からホッパータンク46へと漏水が続き、ホッパータンク46の貯留水が所定水位から上昇して外部へ漏れるおそれがあるからである。
【0043】
しかし、、マイクロコンピュータ70は、追焚制御中(追焚開始要求があった時から追焚が終了するまで)や、エア抜き制御中,湯温検出中,浴槽水位データ読み込み中に、フロートスイッチ61から所定水位検出信号を受けても、ホッパー排水を行わず、これら制御等が終了した後でホッパー排水を行う(排水時期遅延)。
【0044】
追焚制御をホッパー排水より優先させることにより、浴槽10の湯を早く設定温度にすることができる。例えば、湯張り制御から追焚制御に切り替わった時に、縁切り室45の湯がホッパータンク46に落ちて貯留水の水位が所定水位に達した時でも、この追焚を終了した後でホッパー排水を行うのである。
【0045】
湯温検出のためのポンプ駆動をホッパー排水より優先させることにより、ポンプを再駆動させずに済み、ポンプの合計駆動時間が長くなるのを防止でき、ひいては以後の追焚制御を早めることができる。
同様に、エア抜きのためのポンプ駆動をホッパー排水より優先させることにより、ポンプを再駆動せずに済み、ポンプの合計駆動時間が長くなるのを防止でき、ひいては以後の水位検出,湯張りの動作を早めることができる。
なお、ポンプ駆動は他に残水確認のためにも行われる。
【0046】
また、図2に示すように、浴槽水位確定のために浴槽水位データを読み込んでいる最中にフロースイッチ61から所定水位検出信号を受けた時にも、所定回数(100回)の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作を早めることができる。
【0047】
上記追焚制御中や、エア抜き制御中,湯温検出中,浴槽水位データ読み込み中では、弁手段50は第1弁口41を閉じ第2弁口42を開いた状態にあり、縁切り室45内の水はすでにホッパータンク46に落ちていて縁切り室45が空気によって満たされているので、新たに第2弁口42からホッパータンク46内に水が落ちることがなく、ホッパータンク46の貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れることがない。このような状況では、ホッパー排水を遅延させても支障が生じないのである。
【0048】
上記マイクロコンピュータ70で実行されるホッパー排水制御ルーチンについて図3を参照しながら説明する。このルーチンは、上記フロートスイッチ61からのオン信号(所定水位検出信号)に応答して開始される。まず、ステップ101でポンプ25駆動中か否か、換言すれば、追焚制御,エア抜き制御,湯温検出のいずれかを実行中か否か,を判断する。ここで肯定判断した時には、ポンプ25が停止するまで待機する。
【0049】
ステップ101で否定判断した時には、ステップ102に進み、ここで水位測定中か否か、すなわち、浴槽水位データ読み込みの途中か否かを判断する。ここで肯定判断した時には、水位測定が終了するまで待機する。ステップ102で否定判断した時には、前述したホッパー排水を実行する。
【0050】
上記実施例において、図3のステップ101ではポンプ駆動中か否かの判断の代わりに、追焚制御中か否かの判断を行ってもよい。「追焚制御中」は追焚開始要求発生から追焚終了までを意味する。また、ステップ102を省いてもよい。
【0051】
本発明は、追焚機能を有するが湯張り機能をもたず、注水管から循環用配水管を経て水だけを浴槽に供給する風呂装置に適用してもよい。また、追焚機能をもたず湯張り機能だけをもつ風呂装置に適用してもよい。
【0052】
【発明の効果】
請求項1の発明の発明によれば、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行うので、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。なお、この追焚においては、弁手段は第1弁口を閉じ第2弁口を開いた状態にあり、縁切り室内の水はすでにホッパータンクに落ちていて縁切り室が空気によって満たされているので、新たに第2弁口からホッパータンク内に水が落ちることがなく、ホッパータンクの貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0053】
請求項2の発明では、所定回数の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作が遅れるのを防止できる。
【0054】
請求項3の発明によれば、湯張り制御中にホッパータンクの貯留水が所定水位に達した時には、即座にホッパー排水を行うことにより、ホッパータンクの貯留水が外部への漏れるのを防止できる。他方、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行う。これにより、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。この追焚時においては、ホッパータンク内の貯留水の水位上昇の可能性が少なく、貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0055】
請求項4の発明によれば、浴槽水位データ読み込みをホッパー排水より優先させることにより、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作を早めることができる。
請求項5の発明によれば、エア抜き等をホッパー排水より優先させることにより、以後の水位検出,湯張りの動作を早めることができる。このエア抜き等時にも、ホッパータンクの貯留水が外部に漏れることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例において、水位検出を示すタイムチャートである。
【図3】マイクロコンピュータで実行されるホッパー排水のための制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】同実施例の風呂装置の湯張り時での状態を示す概略図である。
【図5】同実施例の風呂装置の湯張り停止時、追焚時の状態を示す概略図である。
【符号の説明】
1 … ポンプ
2 … 追焚用加熱部
5 … ホッパー水位検出手段
7 … 追焚制御手段
8 … ホッパー排水制御手段
9 … 排水時期遅延手段
10 … 浴槽
20 … 循環用配水管
21 … 追焚燃焼部(追焚用加熱部)
25 … ポンプ
30 … 給湯用配水管
31 … 給湯燃焼部(給湯用加熱部)
40 … 注水管
41 … 第1弁口
42 … 第2弁口
44 … 圧力センサ(浴槽水位検出手段)
45 … 縁切り室
46 … ホッパータンク
50 … 弁手段
61 … フロースイッチ(ホッパー水位検出手段)
70 … マイクロコンピュータ
【産業上の利用分野】
本発明は、追焚のための循環用配水管と給湯用配水管とをエア層で縁切りした風呂装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、追焚と湯張りを行うことができる風呂装置は公知である。詳述すると、循環用配水管の両端が浴槽に接続されており、この循環用配水管に、追焚用加熱部とポンプが設けられている。ポンプにより浴槽内の湯を循環用配水管を介して循環させた状態でこの配水管内を通る湯を加熱することにより、浴槽の湯温を設定温度まで追焚する。他方、給湯用配水管には給湯用加熱部が設けられており、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とが注水管で接続されている。この注水管には弁手段が設けられている。この弁手段を開き、給湯用配水管を通る水を給湯用加熱部で加熱し、ここで得られた湯を注水管,循環用配水管を経て浴槽に供給することにより、湯張りを行い、浴槽水位を設定水位にする。
【0003】
近年、衛生上の観点から上記浴槽内の湯と給湯用配水管内の水とをエア層で縁切りすることが求められている。この要求に対して次のような工夫がなされている。すなわち、注水管には、上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより低い位置でしかも第1弁口の下流側に配置された第2弁口とが設けられている。この第2弁口は、この注水管の管路壁に形成されている。これら第1,第2の弁口間に縁切り室が形成されている。上記第2弁口の下方には大気開放のホッパータンクが配置されている。上記弁手段が第1弁口を開き第2弁口を閉じて湯張り配水管を流通状態にすることにより、給湯用配水管からの湯または水が注水管を通り追焚用配水管を経て浴槽に供給される。この状態から、弁手段が第1弁口を閉じ第2弁口を開いて湯張り配水管を流通遮断状態に切り替えると、湯や水の供給が停止され、上記縁切り室の湯や水が第2弁口を経てホッパータンクに落ちる。これにより、縁切り室が空気で満たされ、その空気層で上流側と下流側の縁切りがなされる。
【0004】
上記ホッパータンク内に貯留した水は、ホッパータンク内を満たして外部に漏れる前に積極的にホッパータンクから排出する必要がある。そこで、ホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを排水管で接続している。そして、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時に、これをホッパー水位検出手段で検出して、ポンプを駆動し、ホッパータンク内の貯留水を上記排水管と循環用配水管を経て浴槽に排水するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、上記ホッパー排水動作を他の制御に対して最優先で実行しているため、次の不都合が生じていた。例えば、追焚中は上記縁切り室の空気により縁切り状態にあり、縁切り室からさらに水がホッパータンクに落下する可能性が低く、したがってホッパータンクから外部へ貯留水が漏れる可能性が低いにも拘わらず、ホッパー排水を優先させるため、追焚が遅れてしまった。
また、湯張りが必要か否かを判断するために、浴槽水位データを短周期で読み込み、所定回数の水位データから浴槽水位を確定し、これを設定水位と比較しているが、所定回数の浴槽水位データ読み込みの途中でホッパー排水が行われるので、途中まで読み込んだ浴槽水位データが無駄になり、ひいては湯張り動作が遅れてしまった。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、図1に示すように、浴槽に接続された循環用配水管と、この循環用配水管を介して浴槽に水を供給する注水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプ1と、循環用配水管を通る湯を加熱する追焚用加熱部2とを備え、さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段5とを備え、さらに、ポンプを駆動し浴槽の湯を循環用配水管を通して循環させ、この循環する湯を追焚用加熱部で加熱することにより、上記浴槽の湯温を設定温度にする追焚制御手段7と、上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段8と、を備えた風呂装置において、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、追焚制御中の場合には追焚制御終了まで上記ホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段9を備えたことを特徴とする風呂装置。
【0007】
請求項2の発明は、浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、浴槽に両端が接続された循環用配水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、給湯用配水管と、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とを接続する注水管と、給湯用配水管を通る水を加熱する給湯用加熱部とを備え、さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、さらに、上記浴槽水位検出手段で検出された浴槽水位を周期的に所定回数読み込みこれら水位データに基づいて水位を確定し、この水位確定も周期的に行うことにより浴槽水位を監視する浴槽水位監視手段と、上記確定された浴槽水位が設定水位より低い時に、上記弁手段を制御して注水管を流通状態にし、給湯用加熱部で給湯用配水管を通る水を加熱し、この給湯用配水管からの湯を、注水管、循環用配水管を経て浴槽へ供給することにより、浴槽水位を設定水位にする湯張り制御手段と、上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、を備えた風呂装置において、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、浴槽水位監視手段が水位データを読み込んでいる途中である場合には、浴槽水位監視手段が上記所定回数の水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする。
【0008】
請求項3の発明では、浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、浴槽に両端が接続された循環用配水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、給湯用配水管と、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とを接続する注水管と、循環用配水管を通る湯を加熱する追焚用加熱部と、給湯用配水管を通る水を加熱する給湯用加熱部とを備え、さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、さらに、上記弁手段を制御して注水管を流通状態にし、給湯用加熱部で給湯用配水管を通る水を加熱し、この給湯用配水管からの湯を、注水管、循環用配水管を経て浴槽へ供給することにより、浴槽水位を設定水位にする湯張り制御手段と、ポンプを駆動し浴槽の湯を循環用配水管を通して循環させ、この循環する湯を追焚用加熱部で加熱することにより、上記浴槽の湯温を設定温度にする追焚制御手段と、上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、を備えた風呂装置において、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、湯張り制御中の場合には即座にホッパー排水制御手段による排水動作を許容し、追焚制御中の場合には追焚制御終了まで上記ホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする。
【0009】
請求項4の発明は、請求項3に記載の風呂装置において、さらに、上記浴槽水位検出手段で検出された浴槽水位を所定周期で所定回数読み込みこれら水位データに基づいて水位を確定し、この水位確定を周期的に行うことにより浴槽水位を監視する浴槽水位監視手段を備え、上記排水時期遅延手段は、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパーの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、浴槽水位監視手段が水位データを読み込んでいる途中である場合には、浴槽水位監視手段が上記所定回数の水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水制御手段を待機させることを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の風呂装置において、上記排水時期遅延手段は、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパーの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、ポンプ駆動中の場合には、上記ホッパー排水制御手段をポンプ駆動停止まで待機させることを特徴とする。
【0010】
【作用】
請求項1の発明では、ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行う。これにより、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。なお、この追焚においては、弁手段は第1弁口を閉じ第2弁口を開いた状態にあり、縁切り室内の水はすでにホッパータンクに落ちていて縁切り室が空気によって満たされているので、新たに第2弁口からホッパータンク内に水が落ちることがなく、ホッパータンクの貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0011】
請求項2の発明では、所定回数の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作が遅れるのを防止できる。
【0012】
請求項3の発明では、ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、湯張り制御中の場合には即座にホッパー排水制御手段による排水動作を許容する。湯張り制御中は、湯張り用排水管に水が流れており、万一第2弁口の弁座にごみ等が付着していて第2弁口が完全に閉じられていないと、第2弁口からホッパータンクへと漏水が生じ、ホッパータンクの貯留水が所定水位から上昇して外部へ漏れるおそれがある。これを確実に防止するためにホッパー排水動作を急ぐのである。他方、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行う。これにより、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。なお、この追焚においては、弁手段は第1弁口を閉じ第2弁口を開いた状態にあり、縁切り室内の水はすでにホッパータンクに落ちていて縁切り室が空気によって満たされているので、新たに第2弁口からホッパータンク内に水が落ちることがなく、ホッパータンクの貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0013】
請求項4の発明では、所定回数の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作が遅れるのを防止できる。
請求項5の発明では、ポンプ駆動中、すなわち、追焚中は勿論,例えばエア抜き等の動作中はホッパー排水を行わず、ポンプ停止を待ってホッパー排水を行う。この発明では、ポンプ一時駆動をホッパー排水より優先させることにより、例えばエア抜きの等のためのポンプ駆動時間が長くなるのを防止し、以後の水位検出,湯張りの動作を早めることができる。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図2〜図5を参照して説明する。図4,図5に示すように、風呂装置は、浴槽10に接続される循環用配水管20と、給湯用配水管30とを備えている。
【0015】
上記循環用配水管20の両端は、上記浴槽10の内壁に設置された循環金具22に接続されており、一方の端20aが吸込端、他方の端20bが吐出端となっている。この循環用配水管20の中途部には、追焚燃焼部21(追焚用加熱部)が設けられている。追焚燃焼部21は、バーナ(図示しない)とその上方に配置された熱交換器21aと、バーナの下方に配置された燃焼空気供給用のファン(図示しない)とを有している。この熱交換器21aを循環用配水管20が通っている。
【0016】
さらに循環用配水管20にはポンプ25が設けられている。このポンプ25と吸込端20aとの間には、流水センサ26,温度センサ27,二方電動弁28(開閉弁)が設けられている。二方電動弁28は、後述するホッパー排水動作時以外は開いている。
【0017】
他方、上記給湯用配水管30には、給湯燃焼部31(給湯用加熱部)が設けられている。給湯燃焼部31は、バーナ(図示しない)とその上方に配置された熱交換器31aと、バーナの下方に配置された燃焼空気供給用のファン(図示しない)とを有している。給湯用配水管30の上流側(給水側)の端には給水管が接続されており、下流側(給湯側)の端には出湯栓が接続されている。配水管30の給水側には水量センサ33が設けられており、給湯側には水量制御弁34,流水センサ35が設けられている。なお、給水側,給湯側にはそれぞれ温度センサ(図示しない)が設けられている。
【0018】
給湯用配水管30の給湯側と循環用配水管20は、注水管40により接続されている。この配水管40には、循環用配水管30に向かって順に、第1弁口41,第2弁口42,第3弁口43,圧力センサ44(浴槽水位検出手段)が設けられている。
【0019】
上記第1弁口41は、配水管40の上流側と下流側とを仕切るものであり、垂直方向に延びている。第2弁口42は、第1弁口41の真下に位置しており、両者の間の空間が縁切り室45として提供されている。
【0020】
上記第2弁口42は、管路の底壁に垂直に形成されており、そこにはホッパータンク46が設置されている。このホッパータンク46は、後述するように縁切り室45から第2弁口42を通って落下した水や湯を貯留するものである。
【0021】
上記第1弁口41,第2弁口42の開閉は、弁手段50により制御されるようになっている。この弁手段50は、第1弁口41の上方に配置されたパイロット式電磁弁51と、下方に配置された逆止弁52および大気開放弁53を備えている。
【0022】
上記パイロット式電磁弁51は、第1弁口41の上端弁座に対峙するダイヤフラム弁体51aと、この弁体51aに取り付けられたロッド51bと、ソレノイド51cと、プランジャ51dとを有している。弁体51aには小孔51xが形成されており、ロッド51bには細孔51yが形成されている。プランジャ51dは図示しないスプリングにより下方に付勢されている。
【0023】
上記逆止弁52は、上記パイロット電磁弁51の動作に応答して第1弁口41の下端弁座に着座したり離れたりするものであり、スプリング54により、第1弁口41に向かって付勢されている。逆止弁52には係止鍔52aが形成されている。
【0024】
上記大気開放弁53は、上記第2弁口41を開閉するものであり、上記逆止弁52の係止鍔52aに係止される係止鍔53aと、縁切り室45とホッパータンク46とを連通する細孔53bおよびスリット53cを有している。
【0025】
上記第3弁口43は、負圧閉止弁55,逆止弁56により開閉されるようになっている。負圧閉止弁55は、ダイヤフラム式のものであり、スプリング57により第3弁口43の上端弁座に向かって付勢されている。逆止弁56は、スプリング58により第3弁口43の下端弁座に向かって付勢されている。
【0026】
上記ホッパータンク46の内部空間は、その底部を貫通する垂直なオーバーフロー管60を介して大気に開放されている。このオーバーフロー管60の上端は、ホッパータンク46内の貯留水の排水動作を実行するための所定水位より十分高い位置にある。万一貯留水が所定水位を超え、さらにオーバーフロー管60の上端位置を超えた時には、貯留水はオーバーフロー管60から外部へ排水され、ホッパータンク46の満水を防ぐようになっている。
【0027】
上記ホッパータンク46にはフロートスイッチ61(ホッパー水位検出手段)が内蔵されている。このフロートスイッチ61は、ホッパータンク46の底部から垂直に延びるガイドポスト61aと、このガイドポスト61aに案内されるリング形状のフロート61bとを有している。ホッパータンク46内の貯留水の水位が上昇すると、これに伴いフロート61bが上方へ移動し、このフロート61bに設けられたマグネット(図示しない)がガイドポスト61aに所定高さで設けられたリードスイッチ(図示しない)をオンにする。このようにして、貯留水が所定水位に達した時に、検出信号を出力することができる。
【0028】
上記ホッパータンク46の底部には、貯留水を浴槽10へ排水するための排水管65の一端が接続されている。この排水管65の他端は、循環用配水管20において、ポンプ25と二方電動弁28との間に接続されている。排水管65にはホッパータンク46から浴槽10に向かう流れのみを許容する逆止弁66と電磁開閉弁67(開閉弁)が設けられている。この電磁開閉弁67は後述するホッパー配水動作時に開き、それ以外の時には閉じている。
【0029】
風呂装置はマイクロコンピュータ70を含む制御ユニットを備えている。このマイクロコンピュータ70は、種々のセンサからの検出信号およびリモートコントローラからの指令信号に基づいて、各種制御を行うものであり、実質的に、給湯制御手段と、湯張り制御手段と、注水制御手段と、追焚制御手段と、浴槽湯温監視手段と、エア抜き制御手段と、浴槽水位監視手段と、ホッパー排水制御手段と、排水時期遅延手段とを備えている。以下、各制御について詳述する。
【0030】
マイクロコンピュータ70は、出湯栓が開いて給湯用配水管30に設けられた水量センサ33が通水を検出した時に、給湯燃焼部31のバーナの燃焼を行い、配水管30を通る水を加熱して出湯栓からの出湯を実行する(給湯制御)。
【0031】
マイクロコンピュータ70は、浴槽10の検出水位が設定水位より低い時(浴槽10の湯張り開始要求があった時)には、弁手段50をソレノイド51cをオンさせることにより、弁手段50を制御して注水管を流通状態にする。この状態で、給湯用配水管30の給水側から供給された水を給湯燃焼部31で加熱して、注水管40,循環用配水管20を介して浴槽10に注湯する。この注湯は浴槽10の水位が設定水位になるまで行う(湯張り制御)。
【0032】
マイクロコンピュータ70は、浴槽10の検出湯温が設定温度より高い時(注水開始要求があった時)には、給湯燃焼部31の燃焼を行わず、弁手段50を制御して注水管40を流通状態にする。これにより、給湯用配水管30から注水管40,循環用配水管20を経て、浴槽10に水を供給して、湯温を設定温度まで下げる(注水制御)。
【0033】
マイクロコンピュータ70は、検出湯温が設定温度より低い時(追焚開始要求があった時)には、ポンプ25を駆動させて、浴槽10の湯を循環用配水管20を通して循環させながら、浴槽水の戻りを水流スイッチで確認しながら、追焚燃焼部21の燃焼を行い、浴槽10の湯温を上昇させる(追焚制御)。この追焚制御は、配水管20に設けた温度センサ27による検出温度が設定温度に達するまで行う。なお、上記湯張り制御,注水制御を実行中を除く期間では、注水管40は流通遮断状態にある。追焚制御中は勿論、流通遮断状態にある。
【0034】
マイクロコンピュータ70は、リモートコントローラの自動運転ボタンを押した時に、自動運転を実行する。詳述すると、最初に上記湯張りを行ない、次に追焚を行った後、保温保水モードに進み、ここで浴槽10の湯温を設定温度に維持するとともに、水位を設定水位に維持する。
【0035】
上記保温保水モードでは、例えば30分毎に周期的にポンプ25を一時駆動させ、浴槽10の湯を循環用配水管20を介して循環させ、温度センサ27で湯温を検出する(浴槽湯温監視)。湯温が設定温度より低い時には上記追焚を行う。なお、設定温度が低い温度に切り替えられた時には、上述したように浴槽10の温度を低くするために給湯用配水管30から水を浴槽10に供給する(注水制御)。
【0036】
上記保温保水モードでは、数分毎にポンプ25を所定時間一時駆動させて循環用配水管20のエア抜きを行い、圧力センサ44による正確な水位検出を担保する(エア抜き制御)。
【0037】
上記保温保水モードでは、浴槽水位を常時監視している(浴槽水位監視)。詳述すると、図2に示すように0.1秒毎に圧力センサ44からの信号を読み込み、10回読み込む度にすなわち1秒毎に平均水位を演算する。この平均水位演算を10回行う度にすなわち10秒毎に平均水位が安定しているか不安定かを判断し、安定している場合には10回の平均水位の平均値を検出水位として確定する。なお、上記平均水位が不安定の場合には、これらデータをキャンセルする。このように、合計100回(所定回数)の検出水位データに基づいて、10秒毎に検出水位を確定することにより、浴槽水位を監視するのである。そして、この確定された検出水位を設定水位と比較し、設定水位より低い場合には上記湯張りを実行し、浴槽10の水位を設定水位にする。
【0038】
上記追焚制御中等における注水管40内の流通遮断状態について詳述する。パイロット電磁弁51のソレノイド51cがオフの時には、図5に示すように、プランジャ51dがスプリングに押されてロッド51bの細孔51yを塞いでいる。給湯用配水管40からの給水圧力は、ダイヤフラム弁体51aの小孔51xを介してダイヤフラム弁体51aの上面にも付与され、このダイヤフラム弁体51aの上下面の受圧面積の差により、ダイヤフラム弁体51aは下方に付勢されて第1弁口41の上端弁座に着座し、第1弁口41を閉じている。この状態では、逆止弁52は水圧を受けずスプリング54に押されて第1弁口41の下端弁座に着座し、第1弁口41を閉じている。また、大気開放弁53は係止鍔53aが逆止弁52の係止鍔52aに係止されて上方に引き上げられており、第2弁口42を開いている。したがって、この状態では、縁切り室45は第2弁口42を介してホッパータンク47に連なり、空気に満たされており、この空気層により、第1弁口41より上流側の水と第2弁口42より下流側の水とが縁切りされている。
なお、負圧閉止弁55は流体圧を受けなくなるのでスプリング57により第3弁口43を閉じ、逆止弁56もスプリング58により第3弁口43を閉じている。
【0039】
次に、上記湯張り,注水制御中における注水管40の流通状態について説明する。パイロット電磁弁51のソレノイド51cがオンした時には、図4に示すように、プランジャ61dが上方へ移動し、ロッド51bの細孔51yを開く。これにより、給水圧力が第1弁口41内にも伝わり、弁体51aが上方へ移動するとともに、逆止弁52がスプリング54に抗して下方へ移動する。その結果、第1弁口41が開く。また、この逆止弁52が下方に移動することにより、大気開閉弁53を押し下げて第2弁口42閉じるとともに、大気開閉弁53の細孔53bを閉じる。また、負圧閉止弁55は、流体圧によりスプリング57に抗して上方へ移動し、逆止弁56はスプリング58に抗して下方に移動する。その結果、第3弁口43が開かれる。このように、第1弁口41と第3弁口43が開かれるので、給湯用配水管30からの湯や水が循環用配水管20を通って浴槽10に供給される。この時、第2弁口42が閉じられているので、注水管40とホッパータンク46は遮断されている。
【0040】
上記流通状態から、再びパイロット電磁弁51のソレノイド51cをオフすると、プランジャ51dがロッド51bの細孔51yを閉じるので、弁体51aが流体圧により下方に移動して第1弁口41の上端弁座に着座し、逆止弁52がスプリング54により上方へ移動して第1弁口41の下端弁座に着座し、その結果、第1弁口41が閉じられる。逆止弁52が上方に移動する際に、まず大気開放弁53の細孔53bを開いて縁切り室45の圧力を大気圧まで低下させ、大気開放弁53に付与される流体圧を低減させる。この状態で、逆止弁52の係止鍔52aが大気開放弁53の係止鍔53aを係止して大気開放弁43を上方に移動させ、第2弁口42を開く。この第1弁口41の閉じと第2弁口42の開きに応答して、第3弁口が開く。この際、縁切り室45の湯や水は、第2弁口42からホッパータンク46へと落下する。
【0041】
上記のように、注水管40の流通状態から流通遮断状態に切り替わる度に、縁切り室45の湯や水がホッパータンク46に落下するので、ホッパータンク46の貯留水が徐々に増加し、これに伴いフロートスイッチ61のフロート61bが上方へ移動する。やがて、貯留水の水位が所定水位に達すると、フロートスイッチ61がオンし、このオン信号(所定水位検出信号)が、マイクロコンピュータ70に送られる。マイクロコンピュータ70ではこのオン信号に応答して、ホッパータンク46の排水を実行する。詳述すると、二方電動弁28を閉じ、電磁弁67を開き、この状態でポンプ25を駆動させる。これにより、ホッパータンク46に貯留された水はポンプ25により、排水管65を通り循環用配水管を通って浴槽10に戻される。その結果、ホッパータンク46内の水がオーバーフロー管60から外部へ漏れるのを防止できる。
【0042】
上記ホッパー排水は、ホッパータンク46の貯留水が外部へ漏れるのを防止するため、緊急を要するものである。そこで、マイクロコンピュータ70は、湯張りや注水制御中に、フロートスイッチ61から所定水位検出信号を受けた時に、即座にホッパー排水を実行する。湯張り制御中は、湯張り用排水管40に水や湯が流れており、万一、第2弁口42の弁座と大気開放弁53と間にゴミ等が介在されていると、第2弁口42からホッパータンク46へと漏水が続き、ホッパータンク46の貯留水が所定水位から上昇して外部へ漏れるおそれがあるからである。
【0043】
しかし、、マイクロコンピュータ70は、追焚制御中(追焚開始要求があった時から追焚が終了するまで)や、エア抜き制御中,湯温検出中,浴槽水位データ読み込み中に、フロートスイッチ61から所定水位検出信号を受けても、ホッパー排水を行わず、これら制御等が終了した後でホッパー排水を行う(排水時期遅延)。
【0044】
追焚制御をホッパー排水より優先させることにより、浴槽10の湯を早く設定温度にすることができる。例えば、湯張り制御から追焚制御に切り替わった時に、縁切り室45の湯がホッパータンク46に落ちて貯留水の水位が所定水位に達した時でも、この追焚を終了した後でホッパー排水を行うのである。
【0045】
湯温検出のためのポンプ駆動をホッパー排水より優先させることにより、ポンプを再駆動させずに済み、ポンプの合計駆動時間が長くなるのを防止でき、ひいては以後の追焚制御を早めることができる。
同様に、エア抜きのためのポンプ駆動をホッパー排水より優先させることにより、ポンプを再駆動せずに済み、ポンプの合計駆動時間が長くなるのを防止でき、ひいては以後の水位検出,湯張りの動作を早めることができる。
なお、ポンプ駆動は他に残水確認のためにも行われる。
【0046】
また、図2に示すように、浴槽水位確定のために浴槽水位データを読み込んでいる最中にフロースイッチ61から所定水位検出信号を受けた時にも、所定回数(100回)の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作を早めることができる。
【0047】
上記追焚制御中や、エア抜き制御中,湯温検出中,浴槽水位データ読み込み中では、弁手段50は第1弁口41を閉じ第2弁口42を開いた状態にあり、縁切り室45内の水はすでにホッパータンク46に落ちていて縁切り室45が空気によって満たされているので、新たに第2弁口42からホッパータンク46内に水が落ちることがなく、ホッパータンク46の貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れることがない。このような状況では、ホッパー排水を遅延させても支障が生じないのである。
【0048】
上記マイクロコンピュータ70で実行されるホッパー排水制御ルーチンについて図3を参照しながら説明する。このルーチンは、上記フロートスイッチ61からのオン信号(所定水位検出信号)に応答して開始される。まず、ステップ101でポンプ25駆動中か否か、換言すれば、追焚制御,エア抜き制御,湯温検出のいずれかを実行中か否か,を判断する。ここで肯定判断した時には、ポンプ25が停止するまで待機する。
【0049】
ステップ101で否定判断した時には、ステップ102に進み、ここで水位測定中か否か、すなわち、浴槽水位データ読み込みの途中か否かを判断する。ここで肯定判断した時には、水位測定が終了するまで待機する。ステップ102で否定判断した時には、前述したホッパー排水を実行する。
【0050】
上記実施例において、図3のステップ101ではポンプ駆動中か否かの判断の代わりに、追焚制御中か否かの判断を行ってもよい。「追焚制御中」は追焚開始要求発生から追焚終了までを意味する。また、ステップ102を省いてもよい。
【0051】
本発明は、追焚機能を有するが湯張り機能をもたず、注水管から循環用配水管を経て水だけを浴槽に供給する風呂装置に適用してもよい。また、追焚機能をもたず湯張り機能だけをもつ風呂装置に適用してもよい。
【0052】
【発明の効果】
請求項1の発明の発明によれば、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行うので、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。なお、この追焚においては、弁手段は第1弁口を閉じ第2弁口を開いた状態にあり、縁切り室内の水はすでにホッパータンクに落ちていて縁切り室が空気によって満たされているので、新たに第2弁口からホッパータンク内に水が落ちることがなく、ホッパータンクの貯留水は所定水位に達した状態で維持され、この貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0053】
請求項2の発明では、所定回数の浴槽水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水を待つので、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作が遅れるのを防止できる。
【0054】
請求項3の発明によれば、湯張り制御中にホッパータンクの貯留水が所定水位に達した時には、即座にホッパー排水を行うことにより、ホッパータンクの貯留水が外部への漏れるのを防止できる。他方、追焚制御中は、ホッパー排水をせずに待機し追焚終了後にホッパー排水を行う。これにより、浴槽の湯を早く設定温度にすることができる。この追焚時においては、ホッパータンク内の貯留水の水位上昇の可能性が少なく、貯留水が溢れて外部に漏れる不都合は生じない。
【0055】
請求項4の発明によれば、浴槽水位データ読み込みをホッパー排水より優先させることにより、途中まで読み込んだ浴槽水位データを無駄にせずに済み、この浴槽水位データに基づく湯張り動作を早めることができる。
請求項5の発明によれば、エア抜き等をホッパー排水より優先させることにより、以後の水位検出,湯張りの動作を早めることができる。このエア抜き等時にも、ホッパータンクの貯留水が外部に漏れることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例において、水位検出を示すタイムチャートである。
【図3】マイクロコンピュータで実行されるホッパー排水のための制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図4】同実施例の風呂装置の湯張り時での状態を示す概略図である。
【図5】同実施例の風呂装置の湯張り停止時、追焚時の状態を示す概略図である。
【符号の説明】
1 … ポンプ
2 … 追焚用加熱部
5 … ホッパー水位検出手段
7 … 追焚制御手段
8 … ホッパー排水制御手段
9 … 排水時期遅延手段
10 … 浴槽
20 … 循環用配水管
21 … 追焚燃焼部(追焚用加熱部)
25 … ポンプ
30 … 給湯用配水管
31 … 給湯燃焼部(給湯用加熱部)
40 … 注水管
41 … 第1弁口
42 … 第2弁口
44 … 圧力センサ(浴槽水位検出手段)
45 … 縁切り室
46 … ホッパータンク
50 … 弁手段
61 … フロースイッチ(ホッパー水位検出手段)
70 … マイクロコンピュータ
Claims (5)
- 浴槽に接続された循環用配水管と、この循環用配水管を介して浴槽に水を供給する注水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、循環用配水管を通る湯を加熱する追焚用加熱部とを備え、
さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、
さらに、ポンプを駆動し浴槽の湯を循環用配水管を通して循環させ、この循環する湯を追焚用加熱部で加熱することにより、上記浴槽の湯温を設定温度にする追焚制御手段と、
上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、
を備えた風呂装置において、
上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、追焚制御中の場合には追焚制御終了まで上記ホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする風呂装置。 - 浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、浴槽に接続された循環用配水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、給湯用配水管と、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とを接続する注水管と、給湯用配水管を通る水を加熱する給湯用加熱部とを備え、
さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、
さらに、上記浴槽水位検出手段で検出された浴槽水位を周期的に読み込みこれら水位データに基づいて水位を確定し、この水位確定も周期的に行うことにより浴槽水位を監視する浴槽水位監視手段と、
上記確定された浴槽水位が設定水位より低い時に、上記弁手段を制御して注水管を流通状態にし、給湯用加熱部で給湯用配水管を通る水を加熱し、この給湯用配水管からの湯を、注水管、循環用配水管を経て浴槽へ供給することにより、浴槽水位を設定水位にする湯張り制御手段と、
上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、
を備えた風呂装置において、
上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、浴槽水位監視手段が水位データを読み込んでいる途中である場合には、浴槽水位監視手段が上記所定回数の水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする風呂装置。 - 浴槽の水位を検出する浴槽水位検出手段と、浴槽に接続された循環用配水管と、この循環用配水管に設けられて浴槽の湯を循環させるポンプと、給湯用配水管と、この給湯用配水管の出湯側部位と循環用配水管とを接続する注水管と、循環用配水管を通る湯を加熱する追焚用加熱部と、給湯用配水管を通る水を加熱する給湯用加熱部とを備え、
さらに、上記注水管を上流側と下流側に仕切る第1弁口と、これより下流側に形成された第2弁口と、第1,第2の弁口間に形成された縁切り室と、第1弁口を開き第2弁口を閉じた注水管の流通状態と第1弁口を閉じ第2弁口を開いた注水管の流通遮断状態とを選択する弁手段と、第2弁口に連通され上記縁切り室から第2弁口を経た水を受けてこれを貯留するホッパータンクと、このホッパータンクの底部と上記循環用配水管におけるポンプの吸い込み側とを接続する排水管と、ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達した時にこれを検出するホッパー水位検出手段とを備え、
さらに、上記弁手段を制御して注水管を流通状態にし、給湯用加熱部で給湯用配水管を通る水を加熱し、この給湯用配水管からの湯を、注水管、循環用配水管を経て浴槽へ供給することにより、浴槽水位を設定水位にする湯張り制御手段と、
ポンプを駆動し浴槽の湯を循環用配水管を通して循環させ、この循環する湯を追焚用加熱部で加熱することにより、上記浴槽の湯温を設定温度にする追焚制御手段と、
上記ホッパータンク内の貯留水の水位が所定水位に達したことをホッパー水位検出手段で検出した時に、上記ポンプを駆動してホッパータンク内の貯留水を排水管と循環用配水管を介して浴槽に排水するホッパー排水制御手段と、
を備えた風呂装置において、
上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパータンクの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、湯張り制御中の場合には即座にホッパー排水制御手段による排水動作を許容し、追焚制御中の場合には追焚制御終了まで上記ホッパー排水制御手段を待機させる排水時期遅延手段を備えたことを特徴とする風呂装置。 - さらに、上記浴槽水位検出手段で検出された浴槽水位を所定周期で所定回数読み込みこれら水位データに基づいて水位を確定し、この水位確定を周期的に行うことにより浴槽水位を監視する浴槽水位監視手段を備え、上記排水時期遅延手段は、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパーの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、浴槽水位監視手段が水位データを読み込んでいる途中である場合には、浴槽水位監視手段が上記所定回数の水位データ読み込みを終了するまでホッパー排水制御手段を待機させることを特徴とする請求項3に記載の風呂装置。
- 上記排水時期遅延手段は、上記ホッパー水位検出手段で上記ホッパーの貯留水が所定水位に達したことを検出した時に、ポンプ駆動中の場合には、上記ホッパー排水制御手段をポンプ駆動停止まで待機させることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の風呂装置。
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