JPS63168162A - 冷・温水マツサ−ジシヤワ− - 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） 本発明はシャワーから高温の潟と低温の湯を交互に吐出
さ往てマツサージ効果を得る冷・温水マツサージシャワ
ー装置に関する。

（発明の背倶及び従来の技術） 従来、冷温水マツ（ナージシャワー装置として、給湯機
の出湯温度を高、低交互に切換えて、この給湯機から出
湯する潟を直接シャワーに供給する方式のもの、給′／
！Ａ機から供給される高温の湯を揚水混合栓で水と混合
して所定温度の混合１４とし、この温湯と給水源から供
給される水とを、流入側を交互に切換可能なバルブを介
して交互にシャワーに供給する方式のものが知られてい
る。

然る処、本願発明者等は上記いずれの方式とも異なる新
規な方式の冷温水シャワー装置を開発した。

即ち、該装置とは、給湯機から供給される一定温度の潟
を湯水混合栓で高温の混合湯と低温の混合湯に交互に切
換え調整してシャワーに供給する方式の冷温水マツサー
ジシャワー装置、具体的には温水混合栓のバルブを王−
ターによって駆動し、バルブが設定された高ｍＷを吐出
Ｖしめる位置と、低温湯を吐出せしめる位置との間を、
設定された周期で往復するように制御する冷・温水マツ
サージシャワー装置である。

白して、この冷・温水マツサージシャワー装置は、低温
１高温潟（以下冷・温水と云う）の温度及び周期（冷・
温水周期と云う）をバルブのスピードにより制御するが
、このバルブのスピードは実温度と目標温度どの差及び
ゲインにより決定される。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記冷・温水マツサージシャワー装４はゲイ
ンが一定では冷・温水吐出周期を短かくかつ安定させる
ことができないという問題がある。

その原因は、水、湯の温度や圧力によって最適なゲイン
が異なるためである。

そこで、本願発明者等はまず冷・温水吐出周期の各周期
において、前回の周期と実４度と目標湿度との差及びゲ
インから今回の周期の最適なゲインを決定し、そのゲイ
ンに基づいて各周期毎にバルブのスピードを制御するこ
とを着想した。

そして、斯る制御により上記問題点は概ね解決すること
ができたが、初期に冷・温水周期が長くなるという問題
が残り完全に満足できるものとはならなかった。

而して本発明が解決しようとする問題点は、湯水混合栓
のバルブをモーターによって駆動し、バルブが設定され
た高温湯を吐出せしめる位置と、低温湯を吐出せしめる
位置との間を、設定された周期で往復するように＆ＩＩ
Ｉ！０する冷・温水マッサージシＶワー装置において時
間管理を行い低温湯用又は高温湯用の目標温度に達しな
くても所定の時間が経過したら目標温度を低温瀉用から
高温湯用あるいはその逆に切換えて半周期をあまり長く
ない時間でおさえるようにすることである。

（問題を解決するための手段） Ｌ記問題点を解決するために本発明が講する技術的手段
は、冷・温水マツサージシャワー装置を一次側を給水源
及び給湯源に連絡し、二次側をシャワーに連絡して設け
られると共に、ｉｉ１１ｗＪ信号に応じて回転速度を可
変するモーターを備え、該モーターによりバルブを駆動
して揚水の混合比をｉｊ制御りる温水混合栓と、湯水混
合栓の二次側に設けた混合水温度検出手段と、冷・温水
スタートタイマーと、半周期時間用カウントダウンタイ
マーと、周期取込用カウントアツプタイマーと、コント
ローラーで設定した冷・温水の低温揚吐出用及び高温湯
吐出用夫々の目標温度と冷・温水吐出の目標周期とを記
憶する記憶手段と、目標温度を低温潟吐出用の目標温度
と高温湯吐出用の目標温度に交互に切換え設定する手段
であって、混合水温度検出手段が検出する混合水温度を
今回設定された一方の目標温度と比較して混合水温度が
その目標温度に達するか若しくは予め設定された時間が
経過すると目標温度をもう一方の目標温度に切換え設定
する冷・温水切換え手段と、低温湯と高ｍｉの吐出周期
の各周期において、前回の周期混合水温度の目標温度と
の差及びゲインとにより上記モーターの回転速度を口出
し、算出結果に応じたモーター！ＩＪＩ信号を送出する
モーター速度設定手段と、低温湯と高温湯の吐出周期の
前回周期、目標周期、前回温度幅、目ｍ瀉度幅、及び前
回周期におけるモーター速度算出に際し算出要素として
取り込まれたゲインから今回周期のモーター速度算出要
素としての最適ゲインを禅出するゲイン設定手段とで構
成づるものである。

、〈実施例） 以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

第２図において（Ａ）は湯水混合栓で、本体（１）内に
湯流路（２）、水流路（３）、混合水流路（４）が内設
されており、上記湯流路（２）と水流路（３）がバルブ
（５）を介して混合水流路（４）に連絡している。

そして、上記湯流路（２）は給湯源である給湯機（６）
の出湯側に連絡する給湯管（１）に、水流路（３）は給
水源である水道等の給水配管（８）に夫々接続され、混
合水流路（４）にはサーミスタ式の温度セン畳ナー（９
）を備えたセンサーユニット（１０）を介してシャワー
（１１）を接続する。

バルブ（５）は本体（１）に回転不能に固定された固定
デスク（５ａ）と、該固定デスク（５ａ）に水密かつ開
動自在に重ね合わせられた可動デスク（５ｂ）とにより
構成され、上記可動デスク（５ｂ）がモーター（１２）
により正逆回転するようになっている。

固定デスク（５ａ）と可動デスク（５ｂ）はセラミック
製又は樹脂成形品又は金属の表面を樹脂（例えば四フッ
化樹脂）でライニングしたもので、固定デスク（５ａ）
にはＦＱ流路（２）に連絡する潟孔（１３）、水流路（
３）に連絡する水孔（１４）、混合水流路（４）に連絡
する混合水孔（１５）が、大々固定デスク（５ａ）を厚
さ方向に貫通して開穿され、可動デスク（５ｂ）には潟
孔（１３）、水孔Ｃ１４）と混合水孔（１５）との連絡
を制御する混合室（１６）が固定デスク（５ａ）との１
８接面に凹設されている。

上記４孔（１３）、水孔（１４）、Ｕ含水孔（１５）及
び混合室（１６）は、可動デスク（５ｂ）がバルブ閉止
位置にあるときには混合室（１６）が潟孔（１３）、水
孔（１４）のいずれにも整合せず両孔（１３）（１４）
と混合水孔（１５）との連絡を断つが、可動デスク（５
ｂ）の正り向の回転に伴ない、混合室（１６）が先ず水
孔（１４）と整合して水孔（１４）を混合水孔（１５）
に連絡ｕしめ、可動デスク（５ｂ）の回転が進み８合室
（１６）と、水孔（１４）との整合面積が増大して水孔
（１４）が全開した後、混合室（１６）が潟孔（１３）
とも整合を開始して水孔（１４）、潟孔（１３）の双方
を混合水孔（１５）に連絡せしめ、更に混合室（１６）
と潟孔（１３）との整合面積の増大に反比例して混合室
（１６）と水孔（１４）との整合面積が減少し、最後に
は混合室（１６）と水孔（１４）との整合がなくなり４
孔（１３）のみと整合してこれを全開させるようにその
形状と配置が決定されている。例えば第５図はその際の
混合状態を示す。

かくしてこの湯水混合栓（Ａ）はモーター（１２）を駆
動して、混合室（１６）が水孔（１４）、４孔（１３）
双方に整合している状態で可動デスク（５ｂ）を正逆交
互に回転させることにより低温湯と高温湯を交互にシャ
ワー（１１）へ供給することができる。

上記モーター（１２）はマイクロコンピュータ−（Ｂ）
によって制御される。

マイクロコンピュータ−（Ｂ）は、主にマイクロブロセ
ッ”Ｊ−（１７）と、メモリー（１８）と、インターフ
ェース（１９）とから構成されている。

マイクロコンピュータ−（Ｂ）のインターフェース（１
９）には、低謳潟吐出用及び′ｆｓ編場吐出用の設定温
度と、冷・温水の目標周期が夫々コンｌ−０−ラー（Ｃ
）の冷・温水設定部（２０）と周期設定部（２１）から
にアナログ信号として送出されＡ／Ｄ変換器（２２）（
２３）を介してデジタル信号として入力されメモリー（
１８）に記憶されると共に湯水混合栓（Ａ）の混合水流
路（４）を流れる混合水の温度が温度センサー（９）で
アナログ信号として検出されＡ／Ｄ変換器（２４）を介
してデジタル信号として入力される。

また、マイクロコンピュータ−（Ｂ）のインターフェー
ス（１９）には冷温水スタート用のタイマー（２５）、
冷温水周期取込用カウントアツプタイマー（２６）、半
周期時間セット用カウントダウンタイマー　（２７）の
３つのタイマーからの信号が入力される。

上記各タイマー（２５）（２６）（２γ）はコントロー
ラー（Ｃ）内に組み込まれる。

そしてマイクロコンピュータ−（Ｂ）は上記インターフ
ェース（１９）に入力された外部データに基づきメモリ
ー（１８）のＲＯＭに記憶さＵたプログラムに従った処
理を行い、モーター（１２）にｔ、ＩＪｌｔ信号を送出
してモーター（１２）の駆動を制御する。

ＲＯＭに記憶させたプログラムを７０−チャートで示す
と第６図、第７図のようになる。

ここで、第６図、第７図に従って水冷・温水マツサージ
シ１１ワー装置の作用の説明を、−例として冷・温水温
度を低温湯３０℃、高温湯４０℃に設定した場合につい
て説明する。尚、図中■〜■はフローチャートの各ステ
ップを示す。

プログラムがスタートすると、マイクロコンピュータ−
（Ｂ）はステップ■でイニシャル処理を行う。即ち、冷
・温水の周期を低温湯、１！！！！言すれば冷からスタ
ートするようにし、各タイマー（２５）（２Ｇ）（２７
）をクリアーする。

続いて、モーター（１２）を駆動してパルプ（５）を聞
け、ステップ■で温度センサー（９）から混合水流路（
４）を流れる水の検出温度を人力するとマイクロコンピ
ュータ−（Ｂ）はステップ■で冷・温切換制御を実行す
る。

上記冷・温切換制御は冷・温切換プログラム（第７図）
により実行される。

冷・温切換プログラムにより、マイクロコンピュータ−
（Ｂ）は、ステップ０で低温湯を吐出すべき状態（冷状
態という）かｉａ温ｍを吐出すべき状態（温状態という
）かを確かめ、冷状態の場合（前記ステップ■で冷状態
から始まるようにイニシャルされていためこのステップ
では冷状態と判断される）には、ステップＯで低温湯用
目標温度、即ち３０℃の混合水を吐出する方向（正転方
向）に可動デスク（５ｂ）を回転させるようにモーター
（１２）を駆動する。続いてステップＯで目標湿度に達
したかどうか（実際には目標温度ＴＳと温度センサー（
９）による検出温度ＴＨとの差が０．５℃以下になった
かどうか）を確認し、目標温度に達したときにはステッ
プＯで温状態か冷状態かを確認し、未だ温状態になって
いないときにはステップＯで温状態にする。即ち目標温
度をｇ１澗泪吐出用の３０℃から高温濶吐出用の４０℃
に切換える。そしてステップ伽冷温水スタートタイマー
（２５）がタイムアツプしたか否かを確＝し、タイムア
ツプした場合にはステップＯで実際の冷温度を取込み、
ステップＯでこれが冷状態の目標温度に達しているか、
即ち目標温度３０℃と実際の冷温度との差が０，５℃以
下の範囲内にあるか確認する。そして、取込んだ実際の
冷温度が上記範囲内にあるときにはステップＯで取込み
冷ｙＡ度例えば２９．６℃を３０℃に修正してステップ
０＝半周期の時間を半周期時間用カウントダウンタイマ
ー（２７）にセットし、ステップＯで可動デスク（５ｂ
）を４０℃の混合水を吐出する方向（正転方向）に回転
させるようにモーター（１２）を駆動する。また上記ス
テップＯで目標温度である３０℃と実際の冷温度との差
が０．５℃以下の範囲内にないと確認されたときには、
ステップＯを飛び越してステップ０に移行し半周期時間
用カウントダウンタイマー（２１）をセットする。

一方、前記ステップＯで冷温水スタートタイマーがタイ
ムアツプしていないと確認されたときにはステップＯ−
Ｏを飛び越してステラ１６水径行し、可動デスク（５ｂ
）を４０℃の混合水を吐出する方向に回転させるべくモ
ーター（１２）を駆動する。

続いてステップ０に戻り冷状態か温状態かを確認するが
前記ステップ０で温状態にされているためステップ＠で
可動板（５ｂ）を４０℃の混合水を吐出する方向に回転
さぼるように引き続きモーター（１２）を駆動する。

そして、再びステップＯで目標ｒｊＡ度に達したか、即
ち目標温度４０℃と湿度センサー（９）が検出する混合
水温度との温度差が０．５℃以下に達したか否かを確認
し、達しない場合にはステップ０で半周期時間用カウン
トダウンタイマー（２７）がＯになったか否か、即ちカ
ウントダウンタイマー（２７）でセットした半周期時間
をオーバーしたか否かを確認する。

混合水温度が上記目′ｆ！Ａ温度に達した場合及び目標
温度に達しなくても半周期時間をオーバーした場合には
再びステップＯで、温状態か否かを確認し、温状態の場
合には（前記ステップＯで温状態に切換えられているの
で、ステップＯでは温状態が確認される）ステップ０で
冷状態に切換える。

即ち冷・温水の目標温度を４０℃から３０℃に切換える
。

続いてステップＯで温状態の実温度を取り込み、み、ス
テップＯで上記実温度が温状態の目ｅＸ温度４０℃に対
して温度差０．５℃以下の範囲まで近づいたかどうかを
確認し、近づいているときにはステップ０で取り込み温
度、例えば３９，６℃を４０℃に修正する。また、取り
込み実湿度が目標温度に未だ近づいていないとぎには上
記ステップＯを飛び込してステップＯで半周期時間タイ
マーをセットする。

続いて、ステップεに可動板（５ｂ）を３０℃の混合水
を吐出する方向（逆転方向）に回転させるようにモータ
ー（１２）を駆動し、ステップＯで冷温水周期取込用カ
ウントアツプタイマー（２６）から１周期の時間を取込
み、ステップＯでこのタイマー（２６）をクリアーする
と共にステップ０で今回周期の最適ゲインを篩出する。

即ち、ステップ０では、夫々コントローラー（Ｃ）の設
定部（２０）（２１）で設定された低温湿吐出用及び高
温湯吐出用の目１潟度Ｔｓ、目標周期Ｔ１ステップＯで
取込んだ冷ｉ［［Ｔｃ０ＬＤ　、ステップＯで取込んだ
？ＦｊＷ度ＴＲ０Ｔ及び前回周期のゲインＫに基づいて
次式 ％式％ ×前回ゲインＫ により今回周期の最適ゲインＫを算出する。

そして、この冷温切換プログラムは再びステップＯに戻
り上述の各ステップＯ−Ｏを繰り返えザ。

ｌ記ステップ０で今回周期のゲインの篩用要素となるゲ
インには、冷・温切換プログラムのスタート時において
は予め決められた定数が用いられるが、冷・温水吐出周
期の２回目からはステップ４ｖで篩出された前回周期の
ゲインＫが用いられる。

一方、第６図の全体プログラムにおいてはステップ■に
引き続き、ステップ■で目標潟度丁Ｓと温度センナ−（
９）が検出する実際の吐出温度ＴＨとの差６丁を次式 ％式％） 【 により算出する。尚ＴＯは定数である。

統いてステップ■で、上記ステップ■で口出した目標温
度と実際の吐出温度との差６丁、ステップ４ｖで算出し
た今回周期の最適ゲインにとに基づき次式 ％式％ によりバルブ（５）の回転速度を篩出し、それに基づい
てステップ■でモーター（１２）に必要な制御信号を送
出し今回周期のモーター（１２）の駆動を制御する。

上記プログラムに従ってモーター（１２）の駆動を制御
した場合の冷・温水温度及び冷・温水周期を時間の経過
との関係において示すと第８図のようになる。

この第８図から分かるように冷・温水吐出の初期におい
ては、冷温水温度が目標温度に達しなくても所定時間で
次の周期に移行し、初期周期が長くならない。

（効果） 本発明は上記のようにモーターの駆動を前回周期のゲイ
ンに基づいて制御するばかりでなく時間管理による制御
も併用したので、冷・温水周期をあまり長くないｖＩ間
でおさえて次の周期に移行するので、初期の周期が短か
くなり快適な冷・温水シャワーが得られる。

また、ゲイン算出の要素に温度幅の項を入れたので、時
間管理を行うことにより最適なゲインがすぐには得られ
なくなるという問題を解決し、短時間で最適ゲインが得
られる。

従って、どのような水、潟の条件でも、冷・温水シャワ
ー吐出の初期から目標の周期で安定した冷・温水が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明、冷・温水マツサージシャワー装置を明
示するための全体構成図、第２図は実施例を説明するブ
ロック図、第３図は揚水混合栓の具体的構造の一例を示
す断面図、第４図は第３図のｒＶ−ｒＶ線断面図、第５
因は第３図のＶ−Ｖａ拡大断面図、第６図、第７図はマ
イクロコンピュータ−のソフトウェア−を説明するフロ
ーチャート、第８図は冷・温水温度と周期を時間の経過
との関係において説明する説明図である。 Ａ：湯水混合栓 Ｂ：マイクロコンピュータ− Ｃ：コントローラー ５：バルブ　　　　　　　９：温度センサー１１：シャ
ワー　　　　　　１２：モーター２５：冷温水開始タイ
マー ２６二周期取込用カウントアツプタイマー２７：半周期
時間用カウントダウンタイマー特許出願人　　　東陶機
器株式会社 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一次側を給水源、及び給湯源に連絡し、二次側をシャワ
   ーに連絡して設けられると共に制御信号に応じて回転速
   度を可変するモーターを備え、該モーターによりバルブ
   を駆動して湯水の混合比を制御する湯水混合栓と、湯水
   混合栓の二次側に設けた混合水温度検出手段と、冷温水
   スタートタイマーと、半周期時間用カウントダウンタイ
   マーと、周期取込用カウントアップタイマーと、コント
   ローラーで設定した、冷・温水の低温湯吐出用及び高温
   湯吐出用夫々の目標温度と、冷・温水吐出の目標周期と
   を記憶する記憶手段と、目標温度を低温湯吐出用の目標
   温度と高温湯吐出用の目標温度に交互に切換設定する手
   段であって、混合水温度検出手段が検出する混合水温度
   を今回設定された一方の目標温度と比較して混合水温度
   がその目標温度に達するか若しくは予め設定された時間
   が経過すると目標温度をもう一方の目標温度に切換え設
   定する冷・温水切換手段と、低温湯と高温湯の吐出周期
   の各周期において、混合水温度の目標温度との差及びゲ
   インとにより上記モーターの回転速度を算出し、算出結
   果に応じたモーター制御信号を送出するモーター速度設
   定手段と、低温湯と高温湯の吐出周期の前回周期、目標
   周期、前回温度幅、目標温度幅、及び前回周期における
   モーター速度算出に際し算出要素として取り込まれたゲ
   インから今回周期のモーター速度算出要素としての最適
   ゲインを算出するゲイン設定手段とからなる冷・温水マ
   ッサージシャワー装置。