JP3812349B2

JP3812349B2 - 風呂給湯装置

Info

Publication number: JP3812349B2
Application number: JP2001056798A
Authority: JP
Inventors: 秀峰村端; 誠治三輪
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-03-01
Filing date: 2001-03-01
Publication date: 2006-08-23
Anticipated expiration: 2021-03-01
Also published as: JP2002257410A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽への給湯及び浴槽内の浴水を保温する風呂給湯装置に関し、特に浴槽内の浴水に差し湯を行なうことができる風呂給湯装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、使用者が浴槽内の浴水の温度を低いと感じて差し湯を行ないたい場合に、差し湯スイッチをオンすると所定温度の温水を差し湯する風呂給湯装置がある。
【０００３】
このような風呂給湯装置では、差し湯終了後、循環ポンプを運転させず浴水を攪拌しないものと、循環ポンプを運転させて浴水を攪拌するものとがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術において、差し湯終了後、循環ポンプを運転させず浴水を攪拌しないものでは、浴槽内の温度分布が悪くなり、人が浴水を攪拌しなければならない煩わしさがあり、使い勝手が悪いという問題がある。また、差し湯終了後、循環ポンプを運転させて浴水を攪拌するものでは、浴槽内に人が居る場合、高温の湯が体に当たって不快であるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、差し湯終了後、浴槽内の温度分布を良くすると共に、使用者に不快感を与えない風呂給湯装置を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、浴槽（１）内に人が居るか居ないかを検出し、浴槽（１）内の浴水に差し湯を行なった後、人が居ない場合には所定の浴水の循環を行ない、人が居る場合には所定の浴水の循環を行なわない差し湯制御を行なう制御手段（２００）を具備することを特徴とする。
【０００７】
これにより、使用者が浴水温を上げたいことを入力すると、風呂給湯装置は設定された温度上昇量分だけ上がるように差し湯が行なわれるうえ、差し湯終了後、人が居ない場合には浴水の循環を行なって浴槽内の温度分布を良くし、人が居る場合には浴水の循環を行なわないため、高温の湯を人の体に当てて不快にさせることがない。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、浴槽（１）内の浴水に差し湯を行なった後、自動保温制御を行なっていない場合に所定の浴水の循環を行ない、自動保温制御を行なっている場合には所定の浴水の循環を行なわない差し湯制御を行なう制御手段（２００）を具備することを特徴とする。
【０００９】
これにより、使用者が浴水温を上げたいことを入力すると、風呂給湯装置は設定された温度上昇量分だけ上がるように差し湯が行なわれる。また、差し湯終了後、自動保温制御を行なっていない場合には、浴水温が低下したことによる差し湯要求であったと判断し、差し湯後の浴槽内でぬるい浴水と熱い差し湯とが温度差の大きいままで滞留することによる使用者の不快感を解消するために、浴水の循環を行なって浴槽内の温度分布を均一にする。
【００１０】
また、差し湯終了後、自動保温制御を行なっている場合には、浴水温を高くして入浴したいことによる差し湯要求であったと判断し、浴水と差し湯との温度差も大きなものではなく、差し湯後の浴槽内の温度分布もさほど悪くないと判断し、浴水の循環を行なわないため、高温の湯を人の体に当てて不快にさせることがない。また、浴槽内に人が居るか居ないかを判断するのと比べて、制御が簡単となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、浴水の温度が安定するまで、所定の浴水の循環を行なったことを特徴とする。これにより、浴水の温度分布を均一とするのに充分なだけ、浴水の循環による攪拌が行われる。
【００１２】
尚、上記各手段に付した括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示す。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態における風呂給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【００１５】
風呂給湯装置の本体ユニット１００（図１中２点鎖線で囲んだ部分）は、浴室近傍の屋外適所に配置されている。１は浴槽であり浴室内に配置されている。浴槽１の内壁面下端部近傍には浴槽１内の浴水を吸い込む吸入口２と、浴槽１内に湯を吐出する吐出口３が設けられている。１０は循環回路であり、その両端は、吸入口２と吐出口３とに接続しており、浴槽１内の浴水を本体ユニット１００内で循環できるように配置されている。
【００１６】
循環回路１０は、後述する配管２０との接続点２１より下流側にある往き管１０ａと、接続点２１より上流側にある戻り管１０ｂとで構成されている。戻り管１０ｂには、循環回路１０内に浴槽１内の浴水を循環するための循環ポンプ１１が配置されている。本例では、循環ポンプ１１は、ハウジング内のインペラを回転させることにより浴水を圧送するタイプの電動ポンプを用いている。
【００１７】
戻り管１０ｂの循環ポンプ１１より上流側には、戻り管１０ｂの経路を連通または遮断する電動弁１２が設けられている。電動弁１２はサーボモータ等により経路を緩やかに開閉する電動弁であり、ソレノイド等により経路を瞬時に開閉する電磁弁よりも浴槽１が配置された浴室内へ伝わる作動音を低減することができる。
【００１８】
戻り管１０ｂの電動弁１２が設けられた位置より上流側には、圧力検出手段である水位センサ１３が配設されており、戻り管１０ｂ内の圧力情報を浴槽１内の水位情報として後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００１９】
一方、往き管１０ａには、往き管１０ａを通過する浴水を加熱する加熱手段である電気ヒータ１４が設けられている。往き管１０ａの電気ヒータ１４より上流側にはフロースイッチ１５が設けられており、往き管１０ａ内の浴水の流れの有無を後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００２０】
また、循環回路１０と後述する配管２０との接続点２１には、水温検出手段である水温センサ１６が配設されており、接続点２１の温度情報、すなわち、循環回路１０内の水もしくは配管２０から往き管１０ａに流入する水の温度情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００２１】
構成３０〜３４が本実施形態における給湯手段である。３０は貯湯タンクであり、図示しないヒートポンプ装置もしくは電気ヒータ等により加熱され、導入管３１より供給された高温の湯を内部貯えるようになっている。本例では、貯湯タンク３０は、導入管３１より供給された高温の湯を内部貯えるものであったが、導入管３１から水道水等を導入し、貯湯タンク３０内で電気ヒータ等により加熱して高温の湯として貯えるものであってもよい。
【００２２】
３４は温調弁であり、貯湯タンク３０から高温の湯を導出する導出管３２と水道水を導入する水道水導入管３３との合流点に配置されている。そして、温調弁３４は開口面積比を調節することにより、高温の湯と水道水との混合比率を調節できるようになっている。
【００２３】
温調弁３４の出口側と循環回路１０の接続点２１とは、給湯通路である配管２０で繋がれている。配管２０にはこの経路を連通または遮断する開閉手段である電磁弁２２が設けられている。
【００２４】
配管２０の電磁弁２２と温調弁３４との間には、流量カウンタ２３が配設されており、配管２０を流れる湯の流量情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。また、配管２０の電磁弁２２と接続点２１との間には、逆止弁２４が配設されており、配管２０の給湯圧力が循環回路１０内を循環する浴水の圧力より低い場合に、浴水が配管２０を逆流しないようになっている。
【００２５】
７０は外気温を検出する外気温検出手段である外気温センサ（温度センサ）であり、屋外に配置された本体ユニット１００内の外気温を検出しやすい適所に配置されている。そして外気温センサ７０は、外気の温度情報を後述する制御装置２００に出力するようになっている。
【００２６】
また、図１中の２００は制御手段である制御装置であり、水位センサ１３からの圧力情報、フロースイッチ１５からの浴水の流れの有無、水温センサ１６からの温度情報、流量カウンタ２３からの流量情報、外気温センサ７０からの温度情報および浴室内に配置された操作盤４０に設けられた差し湯スイッチ４１からの信号等に基づいて、後述する手順に従って循環ポンプ１１、電動弁１２、電気ヒータ１４、電磁弁２２および温調弁３４を制御するように構成されている。
【００２７】
次に、上記構成に基づき風呂給湯装置の作動を説明する。
【００２８】
図２は、制御装置２００の全体概略制御動作を示すフローチャートである。また、図３は、その全体概略制御動作と使用者の入浴による、浴水の水位の変化例を示したグラフである。
【００２９】
図２に示すように、制御装置２００は、風呂給湯装置に電力供給されているときには、操作盤４０の差し湯スイッチ４１や図示しない他のスイッチからの信号に基づいて、自動湯張り自動保温制御Ｓ１１、足し湯制御Ｓ１２、差し水制御Ｓ１３および差し湯制御Ｓ１４のいずれかを実行する。
【００３０】
まず、自動湯張り自動保温制御について説明する。
【００３１】
操作盤４０の図示しない自動湯張りスイッチがオンされ、オン信号が制御装置２００に入力されると、制御装置２００は自動湯張り自動保温制御Ｓ１１を実行する。制御装置２００は、まず、電磁弁２２を開き、電動弁１２を開くとともに、循環ポンプ１１を停止する。このとき電気ヒータ１４には通電していない。
【００３２】
これにより、高温の湯と水道水とが温調弁３４で混合された温水は、配管２０を介して接続点２１から循環回路１０に流入する。このとき、循環ポンプ１１は駆動しておらず、電動弁１２も開いているので、配管２０から接続点２１で循環回路１０に流入した温水は、往き管１０ａと戻り管１０ｂに流れ込む。
【００３３】
往き管１０ａに流れ込んだ温水は、吐出口３から浴槽１内に吐出し、戻り管１０ｂに流れ込んだ温水は、停止している循環ポンプ１１内を通過し、吸入口２から浴槽１内に吐出する。従って、往き管１０ａのみから湯張りする場合よりも速やかに湯張りをすることができる。
【００３４】
このとき制御装置２００は、図示しない温度設定スイッチからの信号と水温センサ１６からの温度情報とに基づいて温調弁３４を制御し、高温の湯と水道水との混合比率を調節して吸入口２および吐出口３から吐出する湯の温度を調節する。そして、図３に示すように設定水位まで湯張りしたら、電磁弁２２を閉じて湯張りを終了する。
【００３５】
但し、浴槽１への湯張りが初期所定回数（本例では３回）以内の湯張りである場合には、制御装置２００は、循環ポンプ１１を停止し、電気ヒータ１４には通電しないまま、電動弁１２を閉じ、電磁弁２２を開く。これにより、貯湯タンク３０内の高温の湯と水道水導入管３３から供給される水とが温調弁３４で混合され、配管２０と往き管１０ａを介して吐出口３から浴槽１内に湯張りされる。
【００３６】
ここで、制御装置２００は、湯張りが進行しているときに、流量カウンタ２３からの流量情報と水位センサ１３からの圧力情報とに基づき、水位センサ１３からの圧力情報で浴槽１内の水位を算出するための基準水位データや、風呂データ（水位に対する供給水量の各ポイントデータ等）を記憶する。
【００３７】
湯張りが終了したら、次に、制御装置２００は自動保温制御に移行する。
【００３８】
電動弁１２を開き、電磁弁２２を閉じ、循環ポンプ１１を駆動して循環回路１０内に浴槽１内の浴水を循環させる。そして、水温センサ１６が検出する温度が図示しない温度設定スイッチの設定温度よりも低い場合には電気ヒータ１４に通電し、循環回路１０内を流れる浴水を加熱する。水温センサ１６が検出する温度が図示しない温度設定スイッチの設定温度以上の場合には電気ヒータ１４には通電しない。
【００３９】
次に、足し湯制御について説明する。
【００４０】
操作盤４０の図示しない足し湯スイッチがオンされ、オン信号が制御装置２００に入力されると、制御装置２００は足し湯制御Ｓ１２を実行する。制御装置２００は、まず、電磁弁２２を開き、電動弁１２を開くとともに、循環ポンプ１１を停止する。このとき電気ヒータ１４には通電していない。これにより、高温の湯と水道水とが温調弁３４で混合された温水は、初期所定回数以降の自動湯張り時と同様に、吸入口２および吐出口３から浴槽１内に吐出する。
【００４１】
このとき制御装置２００は、図示しない温度設定スイッチからの信号と水温センサ１６からの温度情報とに基づいて温調弁３４を制御し、高温の湯と水道水との混合比率を調節して吸入口２および吐出口３から吐出する湯の温度を調節する。そして、図３に示すように設定水位まで足し湯をしたら、電磁弁２２を閉じて足し湯を終了する。
【００４２】
次に、差し水制御について説明する。
【００４３】
操作盤４０の図示しない差し水スイッチがオンされてオン信号が制御装置２００に入力すると、制御装置２００は以下の差し水制御Ｓ１３を実行する。
【００４４】
制御装置２００は、まず、電磁弁２２を開き、電動弁１２を開くと共に、循環ポンプ１１を停止する。この時電気ヒータ１４には通電していない。また、水道水のみが配管２０に流れ込むように温調弁３４を制御する。これにより、水道水は吸入口２及び吐出口３から浴槽１内に吐出する。そして、浴槽１内に水道水を所定量吐出したら、電磁弁２２を閉じて差し水を終了する。
【００４５】
次に、本発明の要部である差し湯制御について図４に基づいて説明する。図４は第１実施形態における制御装置２００での、差し湯制御の概略の流れを示すフローチャートである。
【００４６】
図４のステップＳ２１で、操作盤４０の差し湯スイッチ４１がオンされてオン信号が制御装置２００に入力すると、制御装置２００は以下の差し湯制御を実行する。差し湯制御は大きく分けて、ステップＳ２２からステップＳ２８までの注湯と、ステップＳ３１からステップＳ３４までの攪拌とからなる。
【００４７】
差し湯スイッチ４１は、１回オンされると、現在の浴水温Ｔから設定した温度上昇量Δｔ（例えば１℃）だけ上がるだけの差し湯が行なわれる。まずステップＳ２２で、水温センサ１６から差し湯する前の現在湯温（浴水温Ｔ）と、水位センサ１３から差し湯する前の現在水位を取り込んでおく。
【００４８】
次にステップＳ２３で、循環ポンプ１１をオフして循環回路１０の循環を止め、配管２０から注湯できる状態にすると共に、電気ヒータ１４への通電がオンしていればこれもオフする。
【００４９】
次にステップＳ２４で、電磁弁２２を開いて浴槽１への注湯を開始し、ステップＳ２５で、注湯する湯温を温調弁３４で制御する。このステップＳ２５の温調弁制御は、外気温センサ７０から外気温を入力し、外気温に応じて温調弁３４を制御する。
【００５０】
この時制御装置２００は、水温センサ１６からの温度情報に基づいて配管２０から接続点２１で循環回路１０に流れ込む温水の温度、すなわち差し湯の温度を検出する。そして、この検出した差し湯の温度が、外気温に応じた値となるように、温調弁３４の開口面積比を調節する。
【００５１】
本実施形態では、外気温が−１０℃以下では浴槽１内に吸入口２および吐出口３から供給される差し湯の温度は約８０℃とし、外気温が−１０℃から３０℃までは外気温が高くなるに応じて差し湯の温度を低くし、外気温が３０℃以上では差し湯の温度は約６０℃としている。
【００５２】
差し湯の温度を約８０〜約６０℃の範囲で制御するのは、貯湯タンク３０内の高温の湯の温度が若干変動しても温調弁３４で確実に安定して得られる温水の最高温度が約８０℃であり、６０℃以下になると差し湯による浴槽１内の浴水温上昇効果が小さくなるためである。
【００５３】
従って、例えば貯湯タンク３０内の高温の湯の温度を確実に９０℃以上に保つことができれば、差し湯の最高温度を約９０℃とすることもできるが、約８０℃の場合と比較して、差し湯時に浴槽１内の吸入口２や吐出口３の周辺の浴水の温度が高くなり、使用者に不快感を与えやすい。
【００５４】
次にステップＳ２６で、先に取りこんだ湯温と水位（湯量）の浴水を温度上昇量Δｔだけ上げるには、現在注湯している温度の湯ではどれだけの量を注湯すればよいか、注湯量を演算する。そして、ステップＳ２７で、流量カウンタ２３の値から演算した注湯量だけの注湯が行われたら、ステップＳ２８で電磁弁２２を閉じて注湯を終了する。
【００５５】
次に、温度分布を均一とするために、攪拌としての浴水の循環を行なうが、まずステップＳ３１で、水位センサ１３の情報から、浴槽１内に人が居るか居ないかを判断を行なう。
【００５６】
これは、図３に表わすように、入浴前の安定した水位に対して、人が浴槽１内に入浴すると水位が上昇し、且つ、人の動きによって水位が変動するため、この水位の変化を捉えて人の存在を判断している。しかし、浴槽１内に人が居ることの検出は、この方法に限るものではなく、人検知センサ等他の検出手段を用いてもよい。
【００５７】
人が居ないと判断される場合は、ステップＳ３２で、循環ポンプ１１を駆動させ、攪拌としての浴水の循環を行なう。そして、ステップＳ３３で、水温センサ１６の情報から、浴水温が安定したことを確認し、ステップＳ３４で、循環ポンプ１１を停止させて差し湯制御を終了する。これにより、浴水の温度分布を均一とするのに充分なだけ、浴水の循環による攪拌が行われる。
【００５８】
また、ステップＳ３１で、人が居ると判断される場合は、循環ポンプ１１での攪拌のための浴水循環は行なわず、差し湯制御を終了する。
【００５９】
上述の作動により、使用者が浴水温Ｔを上げたいことを入力すると、風呂給湯装置は設定された温度上昇量Δｔ分だけ上がるように差し湯が行なわれるうえ、差し湯終了後、人が居ない場合には浴水の循環を行なって浴槽１内の温度分布を良くし、人が居る場合には浴水の循環を行なわないため、高温の湯を人の体に当てて不快にさせることがない。
【００６０】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態での差し湯制御について図５に基づいて説明する。図５は第２実施形態における制御装置２００での、差し湯制御の概略の流れを示すフローチャートである。尚、前提となる風呂給湯装置の構成は、図１に示す実施形態であり、作動ついても図２に示す制御装置２００の全体概略制御動作は同様であるため説明を省略し、異なる差し湯制御の内容についてのみ説明する。
【００６１】
図５のステップＳ４１で、操作盤４０の差し湯スイッチ４１がオンされてオン信号が制御装置２００に入力すると、制御装置２００は以下の差し湯制御を実行する。差し湯制御は大きく分けて、ステップＳ４２からステップＳ４６までの注湯と、ステップＳ５１からステップＳ５４までの攪拌とからなる。
【００６２】
差し湯スイッチ４１は、１回オンされると、現在の浴水に対して設定した所定量だけの差し湯が行なわれる。まずステップＳ４２で、循環ポンプ１１をオフして循環回路１０の循環を止め、配管２０から注湯できる状態にすると共に、電気ヒータ１４への通電がオンしていればこれもオフする。
【００６３】
次にステップＳ４３で、電磁弁２２を開いて浴槽１への注湯を開始し、ステップＳ４４で、注湯する湯温を６０℃となるよう温調弁３４で制御する。次にステップＳ４５で、流量カウンタ２３の値から所定注湯量だけの注湯が行われたら、ステップＳ４６で電磁弁２２を閉じて注湯を終了する。
【００６４】
但し、本発明での注湯は、第１実施形態に示したように、設定した温度上昇量Δｔ分だけ上がるように演算して注湯が行なってもよいし、ステップＳ４４での温調弁制御も、第１実施形態に示したように、外気温に応じた湯温に制御するようにしてもよい。
【００６５】
次に、温度分布を均一とするために、攪拌としての浴水の循環を行なうが、まずステップＳ５１で、制御装置２００内で、自動保温制御が行なわれているかどうかを確認する。
【００６６】
自動保温制御が行なわれていない場合には、ステップＳ５２で、循環ポンプ１１を駆動させ、攪拌としての浴水の循環を行なう。そして、ステップＳ５３で、水温センサ１６の情報から、浴水温が安定したことを確認し、ステップＳ５４で、循環ポンプ１１を停止させて差し湯制御を終了する。
【００６７】
これにより、浴水の温度分布を均一とするのに充分なだけ、浴水の循環による攪拌が行われる。但し、この浴水循環による攪拌は、所定時間だけ循環ポンプ１１を駆動させるようにして制御を簡単としてもよい。
【００６８】
ステップＳ５１で、自動保温制御が行なわれている場合には、循環ポンプ１１での攪拌のための浴水循環は行なわず、差し湯制御を終了する。
【００６９】
上述の作動により、使用者が浴水温Ｔを上げたいことを入力すると、風呂給湯装置は設定された温度の湯で所定量だけ差し湯を行なう。そして、差し湯終了後、自動保温制御を行なっていない場合には、浴水温Ｔが低下したことによる差し湯要求であったと判断し、差し湯後の浴槽１内でぬるい浴水と熱い差し湯とが温度差の大きいままで滞留することによる使用者の不快感を解消するために、浴水の循環を行なって浴槽１内の温度分布を均一にする。
【００７０】
また、差し湯終了後、自動保温制御を行なっている場合には、浴水温Ｔを高くして入浴したいことによる差し湯要求であったと判断し、浴水と差し湯との温度差も大きなものではなく、差し湯後の浴槽１内の温度分布もさほど悪くないと判断し、浴水の循環を行なわないため、高温の湯を人の体に当てて不快にさせることがない。また、浴槽内に人が居るか居ないかを判断するのと比べて、制御が簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における風呂給湯装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の実施形態における制御装置の全体概略制御動作を示すフローチャートである。
【図３】浴水の水位の変化例を示したグラフである。
【図４】本発明の第１実施形態における制御装置での差し湯制御の概略の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２実施形態における制御装置での差し湯制御の概略の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１浴槽
２００制御装置（制御手段）
ＴＳ保温設定温度

Claims

温度調節された温水を浴槽（１）に供給すると共に、前記浴槽（１）内の浴水の一部を取り込んで戻す循環の中で、前記浴水の温度を保温設定温度（ＴＳ）に保つように保温制御する風呂給湯装置にあって、
前記浴槽（１）内に人が居るか居ないかを検出し、前記浴槽（１）内の浴水に差し湯を行なった後、人が居ない場合には所定の浴水の循環を行ない、人が居る場合には所定の浴水の循環を行なわない差し湯制御を行なう制御手段（２００）を具備することを特徴とする風呂給湯装置。
温度調節された温水を浴槽（１）に供給すると共に、前記浴槽（１）内の浴水の一部を取り込んで戻す循環の中で、前記浴水の温度を保温設定温度（ＴＳ）に保つように保温制御する風呂給湯装置にあって、
前記浴槽（１）内の浴水に差し湯を行なった後、自動保温制御を行なっていない場合に所定の浴水の循環を行ない、自動保温制御を行なっている場合には所定の浴水の循環を行なわない差し湯制御を行なう制御手段（２００）を具備することを特徴とする風呂給湯装置。
浴水の温度が安定するまで、前記の所定の浴水の循環を行なったことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の風呂給湯装置。