JPH0723800B2 - 自動風呂装置の浴槽断面積検出方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動風呂装置の浴槽断面積検出方法に関す
る。具体的にいうと、浴槽に落とし込む水量と水位上昇
量との関係を決めるパラメータとなる浴槽断面積を自動
的に検出させるための方法に関する。

〔背景技術〕

自動風呂装置の給湯水位を設定する方法としては、水位
スイッチ方式と水量センサー方式とが知られている。

このうち水量センサー方式として従来より実施されてい
るものは、浴槽に設けられたバスアダプター（循環口）
のレベルを基準として一定水位の湯を浴槽内に落とし込
む方法である。

例えば、第５図に示すように、給湯回路101が追焚き回
路102に接続されており、給湯回路101から供給された湯
は追焚き回路102を通って浴槽103内に落とし込まれるよ
うになっており、追焚き回路102には水量センサー104と
圧力センサー105とが設けられている。そして、自動ボ
タンがオンされると、給湯回路101から一定量（例えば1
0l）の湯が供給されて浴槽103のバスアダプター106のレ
ベルLBまで湯が落とし込まれる。すなわち、追焚き回路
102の圧力センサー105によってバスアダプター106のレ
ベルLBが検出されており、バスアダプターレベルLBまで
湯が落とし込まれると、一旦給湯が停止される。そし
て、浴槽103内には、バスアダプターレベルLBを基準と
して、その上に設定深さＨの湯を落とし込んでいる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の水量センサー方式の自動風呂装置にあっては、上
記のごとくバスアダプターレベルLBを基準とし、このバ
スアダプターレベルLBからの深さが一定の深さＨとなる
ように希望水位LS′を設定している。

しかしながら、浴槽の施工時においては、バスアダプタ
ーを取り付けるための開口を現場で浴槽に穴あけするの
で、浴槽ごとにバスアダプターの位置は少しづつ異なっ
ている。したがって、バスアダプターレベルを基準とし
て浴槽内に湯を落とし込んだ場合、浴槽に張られた湯の
深さにバラツキが生じるという欠点がある。特に、バス
アダプターの位置が低過ぎると浴槽内の湯が不足し、逆
にバスアダプターの位置が高過ぎると、極端な場合には
湯が浴槽外に溢れるという問題がある。

また、特開昭63−259347号公報に開示されているよう
に、上記のようなバスアダプターレベルの施工誤差等に
よる希望水位のバラツキを防止するため、施工直後に水
位設定のための試運転を行い、この時に手動操作で希望
水位を設定し、その時にバスアダプターレベルから試運
転時に選択した希望水位までの深さを制御部のマイコン
に記憶させておくものもある。しかし、この従来例で
も、浴槽内に湯を落とし込みながら施工者等が湯量を視
認し、適当なところで希望水位を選択するので、施工者
による水位のバラツキをなくすことはできず、実際に入
浴してみると不都合を生じる恐れがあった。また、この
ような方法では、設置時に希望水位設定のための作業が
必要となり、水位の自動設定を行えないという問題があ
った。

このような背景技術のもとで、例えば特開平２−267460
号などでは、定量の湯を浴槽に落とし込んでその水位上
昇量から浴槽断面積を求め、浴槽断面積を用いて設定水
位まで湯を張るのに必要な追加水量を求め、当該追加水
量の湯を浴槽に落とし込むようにしている。この湯張り
制御方法によれば、バスアダプターの取り付け位置に関
係なく、浴槽底面から一定高さに設定された設定水位ま
で湯を張ることができる。

しかしながら、定量の湯を１回だけ浴槽に落とし込んで
その水位上昇量から浴槽断面積を求める場合、浴槽断面
積が大きいと水位上昇量は小さくなる。そして、水位上
昇量が小さくて圧力センサーのような間接水位検出手段
の分解能や検出限度に近くなると、水位上昇量の検出値
の誤差が大きくなり、ひいては求めた浴槽断面積の誤差
も大きくなるという欠点がある。

本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは浴槽断面積の大小にかかわ
らず、水位上昇量から浴槽断面積を正確に求めることが
できるようにすることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による自動風呂装置の浴槽断面積検出方法は、浴
槽内の水位を検出するための圧力センサーのような間接
水位検出手段と、浴槽内に供給する湯の水量を検出する
ための流量検出手段とを備え、浴槽断面積に基づいて所
望水位まで湯を張るために必要な水量を求め、当該水量
の湯を浴槽内に落とし込むようにした自動風呂装置にお
いて、一定値以上の水位上昇量が得られるまで、定量の
湯を浴槽内に繰り返し落とし込むステップと、前記ステ
ップの始めの水位から終わりの水位までの水位上昇量を
検出するステップと、定量の湯を繰り返し落とし込む前
記第一のステップで浴槽に供給された全水量と水位上昇
量を検出する前記第二のステップで検出された水位上昇
量とから浴槽断面積を求めるステップとを有することを
特徴としている。

〔作用〕

本発明にあっては、一回の定量落とし込みでは水位上昇
量が小さい場合には、定量落とし込みを複数回繰り返し
て水位上昇量が一定値（例えば、間接水位検出手段の分
解能よりも十分大きな値）以上となるようにして水位上
昇量を検出しているので、浴槽断面積が大きな場合で
も、精度よく水位上昇量を検出することができる。従っ
て、浴槽の大小にかかわりなく、浴槽断面積を高精度に
求めることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を添付図に基づいて詳述する。

第１図は本発明の実施例を示す全体構成図であり、１は
自動風呂装置、２はほぼ一定の断面積を有する浴槽、３
は追焚き回路、４は給湯回路である。追焚き回路３は、
ポンプ10から風呂用熱交換器７を介して浴槽２のバスア
ダプター５に接続する往路6aと、バスアダプター５から
前記ポンプ10に至る復路6bとからなり、往路6aの途中に
圧力センサー９と水流スイッチ８が設けられ、復路6bの
途中にサーミスタ21が設けられている。給湯回路４は、
流量センサー22、サーミスタ17、給湯用熱交換器11、流
量調整弁18、サーミスタ19、流量調整弁14、流量センサ
ー15、バキュームブレーカ20、閉止弁12、逆止弁13を介
して追焚き回路３に接続されている。16は給湯回路４の
途中から分岐して適宜の給湯箇所に至る分岐給湯路であ
る。また、自動風呂装置１の制御部（図示せず）はマイ
クロコンピュータを備えており、各種演算・判断・制御
・記憶等を行っている。

前記流量センサー15は、追焚き回路３を通って給湯回路
４から浴槽２内へ給湯される湯の流量を検出するもので
あり、その流量検知信号は制御部（図示せず）へ送られ
ており、制御部ではこの流量値を積算して水量（積算流
量）を得ている。また、圧力センサー９は、浴槽２内の
水位を水圧として間接的に検出している。この圧力セン
サー９の出力Ｐと水量ｌとの関係を第２図に示してあ
る。圧力センサー９の出力Ｐは、往路6aに湯が満たされ
るまでは増加するが（往路6aに湯が満たされるまでの給
湯量；l₁）、往路6aに湯を満たして以後バスアダプター
レベルLBに水位が達するまで（湯がバスアダプターレベ
ルLBに達した時の水量；l₂）は一定値P₁を示し、バスア
ダプターレベルLBでの出力P₁から設定水位での出力P₂ま
では比例的に増加する。なお、l₃は設定水位に達した時
の水量である。

次に、上記構成の自動風呂装置１を用いた湯張り動作を
第３図のフローチャート及び第４図の説明図に従って説
明する。

自動スイッチをオンにして閉止弁12を開成し、給湯回路
４からの湯を往路6a及び復路6bに送って両搬送し、バス
アダプタレベルLBよりも下の水位となるように一定量q₀
（例えば、10l）の湯を浴槽２内に落とし込む。つい
で、閉止弁12を閉成し、ポンプ10を運転して水流スイッ
チ８によって残水の有無を判断するための循環判定を行
い、循環判定後ポンプ10を停止する。循環判定は、浴槽
２内にバスアダプターレベルLB以上の湯があれば「水有
り」となり、バスアダプターレベルLB以下であれば「水
無し」と判定される。そして、循環判定が「水有り」で
あれば、浴槽２内に水が残っていたと判断し、例えば運
転を停止して「チェックメッセージ」等を出す。循環判
定が「水無し」であれば、再び閉止弁12を開成し、給湯
回路４から浴槽２へ一定量q₁（例えば、80l）の湯を両
搬送して落とし込む。次ぎに、閉止弁12を閉成し、ポン
プ10を運転して水流スイッチ８によって循環判定を行
う。この循環判定の結果が「水無し」であれば、給湯回
路４からさらにq₁₁（例えば40l）の湯を浴槽２へ落とし
込み、再度循環判定を繰り返す。この循環判定の結果も
「水無し」であれば、例えば、浴槽２の排水栓が開いて
いる恐れがあるので、運転を停止して「チェックメッセ
ージ」などを出力する。

一方、「水有り」と判断されあ場合には、湯面の波打ち
が安定して静まるまでの時間待機させた後、圧力センサ
ー９によってその水位h₁を測定する。次に、閉止弁12を
開成し、給湯回路４から浴槽２内へ一定両q₂（例えば40
l）の湯を落とし込み、再び圧力センサー９によって水
位h₂を測定する。その後、水位の上昇量（h₂−h₁）＝Δ
ｈが一定値h₀よりも大きいか否か比較判定する。ここ
で、h₀は圧力センサーの分解能や検出限度よりも十分大
きく選択してあり、例えば50mmとする。判定の結果、
（h₂−h₁）≦h₀であれば、再度q₂の湯を定量供給し、水
位h₂を測定し、水位上昇量（h₂−h₁）＝２Δｈをh₀と比
較し、（h₂−h₁）≦h₀であれば、再びq₂の湯を定量供給
する。このような動作を （h₂−h₁）＝ｎΔｈ＞h₀ となるまでｎ回繰り返す。

この結果、制御部では、水量nq₂と水位上昇量ｎΔｈか
ら浴槽２の断面積Ｓ＝nq₂/nΔｈが求められる。ここ
で、q₂の湯を一回だけ供給して水位上昇量Δｈを測定す
ると、浴槽が大きい場合にはΔｈは小さな値となり、圧
力センサー９で測定した時に誤差が大きくなるが、上記
のようにq₂の湯をｎ回供給し、水位上昇量がh₀よりも大
きくなるまで積算することにより安定した測定精度を得
ることができる。したがって、浴槽断面積もＳ＝q₂／Δ
ｈとして求めた場合よりも精度の高い値がえられる。

一方、浴槽２の断面積は各浴槽のタイプ毎に異なるが、
特殊な浴槽を除き、浴槽２の深さはほぼ一定（約550m
m）であるので、浴槽底面を基準とすれば適正な設定水
位LSまでの距離H₀を定めることができ（例えば、H₀は45
0mmもしくはそれよりも若干深めにするとよい）このH₀
は数値データとして予め（例えばROM化して）制御部に
記憶させられている。いま浴槽２内には、底面からh₂の
水位まで湯が張られているのであるから、 q₃＝（H₀−h₂）×Ｓ の量の湯を浴槽２内に落とし込めば設定水位LSまで湯を
張ることができる。しかして、制御部により上記追加水
量q₃が求められると、閉止弁12を開成し、給湯回路４か
ら浴槽２内へq₃の湯を落とし込み、設定水位LSまで湯張
りする。

なお、浴槽の断面積が一定であれば、水位設定動作はこ
こで終了してもよいが、この後さらに浴槽２の形状の誤
差を修正するための給湯を行ってもよい。すなわち、圧
力センサー９によって検出された水位が設定水位LSに達
していない場合には、両水位差に浴槽断面積Ｓを掛けた
水量の湯を落とし込んでもよい。

こうして、浴槽２内に設定水位LSの湯が供給されると、
浴槽２内の湯は風呂用熱交換器７によって設定温度まで
追焚きされる。また、適宜保温、補水される。

なお、上記実施例では、浴槽断面積を求めた後、直ちに
設定水位まで給湯したが、本発明は、求めた浴槽断面積
もしくは設定水位までの水量を記憶させ、通常運転時に
はこの記憶値に基づいて設定水位まで給水する自動風呂
装置にも実施できるものである。

〔発明の効果〕

本発明によれば、一回の定量落とし込みでは水位上昇量
が小さい場合には、定量落とし込みを複数回繰り返して
水位上昇量が一定値以上となるようにして水位上昇量を
検出しているので、浴槽断面積が大きな場合でも、精度
よく水位上昇量を検出することができ、浴槽の大小にか
かわりなく浴槽断面積を高精度に求めることができる。

従って、求めた浴槽断面積と所望水位までの距離とを掛
けることによって所望の水位まで湯を張るのに必要な全
水量を求めることができ、浴槽に当該全水量の湯を供給
することにより、あるいは浴槽内に既に湯が入っている
場合には不足水量の湯を供給することにより浴槽内に正
確に所望水位の湯を張ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
圧力センサーの出力と水量の関係を示すグラフ、第３図
は同上の給湯時のフローチャート、第４図は同上の説明
図、第５図は従来例の一部省略した構成図である。 ２…浴槽 ３…追焚き回路 ４…給湯回路 ９…圧力センサー（間接水位検出手段） 15…流量センサー（流量検出手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽内の水位を検出するための圧力センサ
   ーのような間接水位検出手段と、浴槽内に供給する湯の
   水量を検出するための流量検出手段とを備え、浴槽断面
   積に基づいて所望水位まで湯を張るために必要な水量を
   求め、当該水量の湯を浴槽内に落とし込むようにした自
   動風呂装置において、 一定値以上の水位上昇量が得られるまで、定量の湯を浴
   槽内に繰り返し落とし込むステップと、前記ステップの
   始めの水位から終わりの水位までの水位上昇量を検出す
   るステップと、定量の湯を繰り返し落とし込む前記第一
   のステップで浴槽に供給された全水量と水位上昇量を検
   出する前記第二のステップで検出された水位上昇量とか
   ら浴槽断面積を求めるステップとを有することを特徴と
   する自動風呂装置の浴槽断面積検出方法。