JPH0313758A - 自動風呂装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、浴槽内に設定水量の湯を張るために、浴槽内
の残水量を判定する機能を備えた自動風呂装置に関する
。

［背景技術とその問題点］ 第４図に示すものは、従来の自動風呂装置であり、浴槽
３１のバスアダプター３２に接続された循環回路３３に
は、風呂用熱交換器３４と浴槽３１内の湯温を検知する
ための温度センサー３５及びポンプ３６が設けられてい
る。浴槽３１内の残水量を判定する場合には、ポンプ３
６を運転して循環回路３３内に浴槽３１内の湯を循環さ
せ、温度センサー３５によって浴槽３１内の当初の湯温
を測っておき、次に風呂用バーナ３７を点火し、湯温が
一定温度ΔＴ（３℃）上昇するまで風呂用熱交換器３４
により浴槽３１内の湯を追い焚きし、温度センサー３５
によってΔＴの温度上昇が検出されると、風呂用バーナ
３７が消火される。

このとき、湯温をΔＴだけ上昇させるのに要した時間ｔ
１は、計時手段３８により計測されている。

しかして、追い焚き時に浴槽に与えられる熱量（熱出力
）をＣとし、風呂用熱交換器による追い焚き時間をｔ、
とすれば、浴槽内の湯量Ｑｌｌはにより求められる。

しかしながら、このような方式では、風呂用熱交換器の
熱出力を実測する手段を持たず、熱出力の値Ｃとして風
呂用熱交換器のデータ等から決められた既定値（［ｉｉ
ｌ定値）を用いているので、風呂用熱交換器の熱交換効
率の経年的変化、あるいはガス流量の変動等の原因によ
り、上記０式により求めたＱｌｔと実際の残水量との誤
差が大きく、検出精度が劣るという問題があった。

次に、第５図に示すものは、風呂用熱交換器の熱出力を
実測する方式の自動風呂装置である。この従来例では、
浴槽４２のバスアダプター４３に接続された循環回路４
４に、風呂用熱交換器４１、ポンプ４５、流量センサー
４６及び風呂用熱交換器４１の入水側と出水側に配置さ
れた各温度センサー４７．４８が設けられている。この
従来例では、ポンプ４５を運転して循環回路４４内に湯
を循環させ、温度センサー４７．４８により浴槽４２内
の当初の湯温Ｔ。１を検知する０次いで、風呂用バーナ
４９を点火して風呂用熱交換器４１により浴槽４２内の
湯を追い焚きし、同時に循環回路４４を流れる湯の流量
Ｕを流量センサー４６により検出すると共に風呂用熱交
換器４１の入水側と出水側の湯温Ｔ、、、　Ｔ２２を温
度センサー４７．４８により測定する。そして、追い焚
き終了後、再び浴槽４２内の湯温Ｔｏ２を温度センサー
４７．４８により検出する。

しかして、追い焚き時間をｔ２とすれば、浴槽の湯に与
えられる熱量は、ｕｔ２　　（Ｔ２□−Ｔ　ｔ　１）で
あるから、残水量Ｑ２２は ｕｔ２　　（Ｔ２２−Ｔｌｌ） により求められる。

しかしながら、この方式は循環回路を用いて浴槽の湯を
追い焚きすることによって残水量判定のための熱量演算
を行うものであるので、循環回路内に流量センサーを設
ける必要があり、また風呂用熱交換器の入水側と出水側
とに各々温度センサーを設ける必要がある。そして、循
環回路に流量センサーを設けであると、浴槽の湯に混じ
っている毛髪やゴミ等が流量センサー内に絡み、流量セ
ンサーの作動不良を招くおそれがあった。また、風呂用
熱交換器の入水側と出水側にそれぞれ温度センサーを設
ける必要があるので、製品コストが高くつくという問題
があった。

［発明の目的］ しかして、本発明は叙上の従来例の決定に濫みてなされ
たものであり、その目的とするところは循環回路に毛髪
やゴミ等を絡ませるおそれがなく、浴槽内残水量を高精
度に検出することができる安価な自動風呂装置を提供す
ることにある。

［課題を解決するための手段］ このため、本発明の自動風呂装置は、浴槽内に熱量演算
用の湯を供給するための給湯回路と、浴槽内の湯を循環
させるための循環回路とを備えており、給湯回路を開閉
するための弁手段と、給湯回路から給湯される湯の給湯
温度及び給湯量を検出する給湯温度検知手段及び給湯量
検知手段とを給湯回路に設け、循環回路を循環する湯の
温度を検出する湯温検知手段を循環回路に設けてあり、
熱量演算用給湯時に前記給湯量検知手段からの出力が所
定給湯量に達したら前記弁手段を閉止して給湯回路から
浴槽内へ熱量演算用の湯を定量給湯する手段と、前記湯
温検知手段によって検出された熱量演算用給湯の前後に
おける浴槽内の湯温と、前記給湯温度検知手段によって
検知された熱量演算用給湯の湯温と、熱量演算用給湯の
給湯量とから浴槽内の残水量を求める残水量判定手段と
を備えている。

［作用コ 本発明にあっては、給湯回路から浴槽へ熱量演算用給湯
を行い、その給湯温度と給湯量とを給湯温度検知手段と
給湯量検知手段により実測しているので、バーナのガス
流量や熱交換効率の変化等に影響されず、熱量演算方式
による残水量判定を高い精度で行うことができ、精確に
残水量を求めることができる。

しかも、給湯回路側からの給湯により熱量演算方式によ
る残水量判定を行っているので、循環回路に流量センサ
ーを設ける必要がない、したがって、浴槽の湯に混じっ
ている毛髪やゴミ等が流量センサーに絡み、流量センサ
ーの作動不良を生じるという問題が解消する。また、給
湯回路を流れる湯には、毛髪やゴミ等は含まれていない
ので、給湯回路の流量センサーに毛髪等が絡むことはな
い、さらに、循環回路において風呂用熱交換器の入水側
と出水側とに各々熱量演算のための温度センサーを設け
る必要がなく、浴槽内の湯温を検知するための１個の湯
温検知手段があればよく、給湯回路にも熱量演算のため
には１個の給湯温度検知手段があればよいので、温度セ
ンサー等の数を少なくでき、製品コストを安価にできる
。

［実施例コ 以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。

本発明の基本的な構成を第１図に示す、浴槽ｌのバスア
ダプター２には、浴槽１内の湯を循環させるための循環
回路３と、循環回路３を介して浴槽１内に給湯するため
の給湯回路４とが接続されている。給湯回路４には、浴
槽１内へ落とし込まれる湯の給湯温度及び給湯量を検出
するための給湯温度検知手段６及び給湯量検知手段７と
、給湯回路４を開閉する弁手段８が設けられている。ま
た、循環回路３には、浴槽１内の湯温を検知するための
湯温検知手段９が設けられている。そして、前記給湯温
度検知手段６及び湯温検知手段９の出力は、浴槽１内の
残水量を求める残水量判定手段１０に接続されている。

一方、給湯量検知手段７の出力は、定量給湯手段１１に
接続されており、定量給湯手段１１の出力は弁手段８に
接続されていて弁手段８を制御することによって給湯回
路４を開閉するようになっている。

しかして、浴槽１内の残水量を検出する場合には、まず
弁手段８を閉成し、循環回路３内に浴槽１の湯を循環さ
せ、湯温検知手段９によって浴槽１内の湯温Ｔｌを検出
する０次に、弁手段８を開成し、給湯温度検知手段６に
よって給湯温度Ｔ２を検出しながら、給湯回路４から浴
槽１内へ給湯する。このとき、給湯量は給湯量検知手段
７によって検出されており、給湯量が所定量Ｑ２に達し
たら、定量給湯手段１１を介して弁手段８を閉成し、給
湯を停止する。ついで、弁手段８を再び閉成し、循環回
路３内に浴槽１内の湯を循環させて攪拌し、給湯後の湯
温Ｔ３を検出する。給湯前後の湯温湿度Ｔ、、Ｔ３及び
給湯温度Ｔ２は、残水量判定手段１０に入力され、熱量
演算のための給湯量は定量Ｑ２であったので、残水量判
定手段１０では、 Ｔ、　　−Ｔ。

により給湯前の残水量Ｑが求められる。あるいは、給湯
後の水量Ｑ３は（Ｑ＋Ｑ２　）により求められる。

なお、浴槽１内の設定水位まで湯を張るために必要な水
量を予め記憶手段に記憶させておき、あるいは使用者が
設定スイッチ等で設定するようにしておけば、その設定
水量から上記水量Ｑｓ＝（Ｑ＋Ｑｚ　）を引いた量の湯
を給湯口Ｎ４から浴槽１内へ落とし込むことにより、設
定水位までの湯を自動的に給湯することができる。

次に、第２図に示す具体的な実施例によって本発明を説
明する。第２図は本発明の実施例を示す全体構成図であ
り、１は浴槽、３は追い焚き用の循環回路、４は給湯回
路である。循環回路３は、ポンプ１２から風呂用熱交換
器１３を介して浴槽１のバスアダプター２に接続する往
路３ａと、バ・スアダプター２から前記ポンプ１２に至
る復路３ｂとからなり、往路３ａの途中には水スイッチ
１４と、浴槽１内の湯温を検知するための湯温センサー
１５とが設けられている。水スイッチ１４は、浴槽１内
の水位がバスアダプター２のレベル以上であるか以下で
あるかを検知するものであり、フラッパー式のものが用
いられている。循環回路３を介して浴槽ｌのバスアダプ
ター２に接続された給湯回路４には、給湯用熱交換器５
が接続されており、給湯用熱交換器５よりも上流側には
入水温度センサー１６と水量センサー１７が設けられて
おり、給湯用熱交換器５と循環回路３の間には給湯温度
センサー１８、サーボモータによって制御される温度調
整弁１９、給湯量センサー２０、バキュームブレーカ−
２１、閉止弁２２及び逆止弁２４が設けられている。ま
た、上記各センサ７の出力はコントローラ２３に入力さ
れており、閉止弁２２や温度調整弁１９等はコントロー
ラ２３によって制御されている。このコントローラ２３
は、マイクロコンピュータを用いたものであり、閉止弁
２２を制御して所定量の湯を浴槽１内に給湯する機能や
、浴槽１内の残水量を計算する機能や、循環回路３にお
いて風呂用熱交換器１３で追い焚きする時間を計測する
機能などを備えている。

次に、上記第２図の自動風呂装置において、設定水位ま
で給湯を行う場合の動作を第３図のフローチャートに従
って説明する。浴槽Ｉの設定水位まで湯を張るための設
定水量Ｑｏは、予めコントローラ２３に記憶させられて
いるが、あるいは使用者によって設定スイッチなどで設
定されているが、浴槽１内には、湯が残っている場合が
あるので、第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）のようなフローに
従って実行される。

まず、閉止弁２２を閉じ、ポンプ１２を運転して循環回
路３内に浴槽１内の湯を循環させ、循環回路３内のエア
ーパージを行う（ステップ１゜１）、この時、同時に循
環判定を行い（ステップ１０２）　、水スイッチ１４の
オン、オフによって残水量の有無を判断する（ステップ
１０３）、水スイッチ１４がオフで、浴槽１内の残水量
がバスアダプター２のレベル以下である場合には、閉止
弁２２を開いて給湯回路４がら浴槽１内に一定量Ｑｌ　
（４０ｊりの湯を落とし込む（ステップ１゜４）、落と
し込まれる湯の温度は、設定温度Ｔ。

よりも１０℃低くしである。この後、再びボン７１２を
運転して循環判定を行い（ステップ１゜５）、水スイッ
チ１４のオン、オフによって浴槽１内の水位がバスアダ
プター２よりも上に上昇したか調べる（ステップ１０６
）。そして、水スイッチ１４がオフであれば、水スイッ
チ１４がオンになるまで一定量Ｑ１の湯を浴槽１内に落
とし込む動作を繰返す（ステップ１０４〜１０６）。

水スイッチ１４がオンになって水位がバスアダプター２
のレベルよりも上に上昇したことが確認されると、循環
回路３の湯温センサー１５によって浴槽１内の湯温Ｔ１
を検出する（ステップ１゜７）、ついで、ポンプ１２を
停止すると共に閉止弁２２を開き、給湯温度センサー１
８と給湯量センサー２０によって給湯温度と給湯量を検
出しながら給湯回路４がら浴槽１内へ湯を落とし込み、
給湯量が一定量Ｑ２　（４０Ｊ）に達したら閉止弁２２
を閉成して給湯を停止する（ステップ１゜８）。このと
きの給湯温度Ｔ２は、設定温度Ｔ。

よりも５℃程度高くなるように、温度調整弁１９によっ
て調整されている。ついで、閉止弁２２を閉じ、ポンプ
１２を運転して循環回路３内に湯を循環させ、浴槽１内
の湯を攪拌する（ステップ１０９）、攪拌後、湯温セン
サー１５によって浴槽ｌ内の湯温Ｔ３を検出する（ステ
ラ７１１０）。

コントローラ２３では、給湯前後の湯温Ｔ。

Ｔ３、給湯温度Ｔ２及び給湯量Ｑ２の各位を用い から給湯前の浴槽１内の湯量Ｑが求められる。また、給
湯後の湯量Ｑ、は、 Ｑｓ　＝　（Ｑ＋Ｑ２　） と求められる（ステップ１１１）、コントローラ２３に
は予め設定水位までの水量Ｑｏがインプットされており
、これよりコントローラ２３は設定水位まで湯を落とし
込むのに必要な追加給湯量を、 Ｑ４＝　（ＱＯＱ３　）＝　（Ｑｏ　　Ｑ　　Ｑ２　）
から求める０丈な、追加給湯することにより、浴槽１内
の湯温を設定温度Ｔｏにするために必要な給湯温度Ｔ４
は、 により求められる（ステップ１１２＞、こうして、必要
な追加給湯量Ｑ４と給湯温度Ｔ４を求めた後、閉止弁２
２を開き、給湯温度センサー１８により給湯温度を検知
しながら温度調整弁１９をフィードバック制御し、上記
給湯温度Ｔ４の湯を浴槽１内に給湯する。この時、浴槽
１への給湯量は給湯量センサー２０により検知されてお
り、給湯量が上記Ｑ４に達した時に閉止弁２２を閉成し
、給湯を停止する（ステップ１１３）、この結果、浴槽
１内には設定温度Ｔ。の湯が設定水位まで張られる。湯
温が設定温度Ｔ、に達していなかった場合には、追い焚
きされるが（ステップ１１４）、先に設定温度となるよ
うに湯を落とし込んであるので、追い焚き時間が短くて
済む、なお、この実施例では、ステップ１０４で設定温
度よりも低い温度（Ｔｏ　　１０℃）の湯を浴槽に落と
し込み、ステップ１０８で設定温度よりも高い温度（Ｔ
Ｏ＋５℃）の湯を浴槽内に落とし込んでいるので、残水
量検出のための演算精度を向上させることができる。

また、最初の循環判定で水スイッチ１４がオンとなって
（ステップ１０３）　、浴槽１内にバスアダプター２以
上の湯が残っていることが確認された場合には、給湯回
路４側で熱量演算を行うと、給湯により湯が浴槽１から
オーバフローする恐れがあるので、この場合には第３図
（Ｃ）のフローに従って循環回路３側で熱量演算処理さ
れる。すなわち、ポンプ１２を運転して循環回路３内に
湯を循環させ、湯温センサー１５によって浴槽１内の湯
温Ｔ、を検出する（ステップ１１５）。次いで、この浴
槽１内の湯を、風呂用熱交換器１３により追い焚きして
一定温度ΔＴ（３℃）だけ湯温を上昇させ、その時の所
要時間（バーナ２５の点火時間）ｔを計測する（ステッ
プ１１６）、風呂用熱交換器１３の熱出力をＣ（固定値
）とすれば、浴槽１内の残水量Ｑ５は、 により求められる（ステップ１１７）、こうして求めた
浴槽１内の残水量Ｑ５は設定水量ＱＯと比較判断され（
ステップ１１８）　、残水量Ｑ５が設定水量Ｑｏよりも
大きい場合には、給湯することなく設定温度Ｔ。まで追
い焚きして（ステップ１１４）フローを終了する。また
、上記の残水量Ｑ５が設定水量Ｑｏよりも少ない場合に
は、設定温度Ｔｏの湯を設定水位まで張るために必要な
追加給湯量Ｑ６とその給湯温度Ｔ６をそれぞれＱ６＝Ｑ
ＯＱ％ ６ によって求められる（ステップ１１９）、こうして求め
た給湯温度Ｔ６の湯を給湯量Ｑ６だけ浴槽内に落とし込
む（ステップ１２０）、この結果、湯温が設定温度Ｔｏ
に達していなかった場合には、設定温度Ｔ。まで追い焚
きする（ステップ１１４　）　。

なお、循環回路３には、水スイッチ１４が設けられてい
るが、水スイッチ１４は一般にフラッパー式のものが用
いられており、その構造上一般にゴミや毛髪などが絡ん
だりしにくいものであり、循環回路３に設けてあっても
流量センサーのように毛髪等が絡んで作動不良を起こし
にくいものである。

［発明の効果］ 本発明にあっては、給湯回路を利用して熱量演算方式に
よる残水量判定を行うことができる。したがって、残水
量判定のための流量センサーは給湯側に設けられており
、循環回路に設けられた場合のように毛髪やゴミ等が流
量センサーに絡むことがなく、流量センサーの作動不良
を生じるおそれがない、また、温度センサー等の必要数
も少なくでき、製品コストを安価にできる。しかも、給
湯回路から浴槽内に落とし込まれる熱量演算のための湯
の給湯量や給湯温度を実測して残水量を求める方式であ
るので、精度よく残水量を求めるこ第　３ （Ｃ） 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）浴槽内に熱量演算用の湯を供給するための給湯回
   路と、浴槽内の湯を循環させるための循環回路とを備え
   、 給湯回路を開閉するための弁手段と、給湯回路から給湯
   される湯の給湯温度及び給湯量を検出する給湯温度検知
   手段及び給湯量検知手段とを給湯回路に設け、 循環回路を循環する湯の温度を検出する湯温検知手段を
   循環回路に設け、 熱量演算用給湯時に、前記給湯量検知手段からの出力が
   所定給湯量に達したら前記弁手段を閉止し、給湯回路か
   ら浴槽内へ熱量演算用の湯を定量給湯する手段と、 前記湯温検知手段によって検出された熱量演算用給湯の
   前後における浴槽内の湯温と、前記給湯温度検知手段に
   よつて検知された熱量演算用給湯の湯温と、熱量演算用
   給湯の給湯量とから浴槽内の残水量を求める残水量判定
   手段とを備えたことを特徴とする自動風呂装置。