(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
適温に混合された湯を給湯する注湯回路と、この注湯回路に接続され往き配管と戻り配管からなる追い焚き循環回路と、本装置の運転を制御する制御部を備え、少なくとも前記追い焚き循環回路の往き配管に温水の循環を検出するためのフロースイッチと浴槽の水位を検出する水位センサを設けるとともに、前記追い焚き循環回路の戻り配管に浴槽の温水を循環させる循環ポンプを設け、かつ、浴槽への湯張り時に行う配管内の空気抜きのための前記循環ポンプの運転時間を、該循環ポンプの動作により生じる配管内流速と前記浴槽と該装置間の配管長に基づいてもしくは前記浴槽と該装置間の配管容積と前記循環ポンプにより生じる前記配管内の流量に基づいて予め設定した自動風呂装置において、
前記制御部は、循環ポンプを予め設定した運転時間で動作させた後の浴槽水位値と、その後、再度前記循環ポンプを所定時間動作させた後の浴槽水位値とを比較し、その差異が予め設定した範囲内かどうかにより配管内の空気が抜けたかどうかを判断し、配管内の空気が抜けたと判断したときは配管内残留空気抜きの動作を終了することを特徴とする自動風呂装置。
【請求項２】
前記制御部は、循環ポンプを予め設定した運転時間で動作させた後の浴槽水位値と、その後、再度前記循環ポンプを所定時間動作させた後の浴槽水位値との差異が予め設定した範囲外の差異である場合、前記循環ポンプを最初の予め設定した運転時間の動作から再度実行させ、前記差異が予め設定した範囲内になるまで、前記動作を繰り返し実行させることを特徴とする請求項１記載の自動風呂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浴槽への湯張りを自動的に行うことができる自動風呂装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、従来の自動風呂装置を示すシステム構成図であり、図において、Ａは自動風呂装置本体、１は適温に混合された湯を給湯する注湯回路で、湯と水を混合する混合弁２、混合後の温水の供給を開閉する開閉弁３を備えている。５は注湯回路に接続された追い焚き循環回路で、追い焚き循環回路５は往き配管５ａと戻り配管５ｂとから構成され、往き配管５ａにはヒータ８が、戻り配管５ｂには循環ポンプ４、水位センサ７、二方弁１３、フロースイッチ６がそれぞれ設けられている。また、浴槽１１には風呂アダプター１０が取り付けられており、追い焚き循環回路５と浴槽アダプタ１０は風呂往き配管９ａと風呂戻り配管９ｂで接続されている。
また、追い焚き循環回路５の往き配管５aと戻り配管５bと開閉弁３との交点部には温度センサ１２が設けられており、開閉弁３方向より供給される温水や循環ポンプ４により循環する浴槽水の温度を検知する。
【０００３】
次に上記構成よりなる従来装置の動作について説明する。
まず、別途の水源および給湯装置（図示せず）より注湯回路１に供給される湯と水を混合弁２により所望温度の温水になるように混合し、開閉弁３を開いて追い焚き循環回路５へ給湯する。このとき、二方弁１３は開状態である。給湯された温水は温度センサ１２により給湯温度を検出され、往き配管５ａと戻り配管５ｂをそれぞれ経由し、風呂往き配管９ａと風呂戻り配管９ｂを介して風呂アダプタ１０より浴槽１１へ供給され、給湯が開始される。
湯張りの途中、前記風呂アダプタ１０よりも浴槽１１内の水位が上昇したことを水位センサ７が検知した場合、必要に応じて随時往き配管５ａ、戻り配管５ｂ、風呂往き配管９ａ、風呂戻り配管９ｂ内に残留する空気を抜くために、循環ポンプ４を運転する動作を一定時間行う。
また、湯張り途中で、随時二方弁１３を閉じて戻り配管５ｂ側からの注湯を停止すると共に、水位センサ７へ生じる浴槽１１からの水頭圧を検出し、この値から浴槽１１の水位を検出する。
あらかじめ設定した水位まで浴槽１１の水位が上昇したことを検知すると湯張り動作を完了する。
【０００４】
なお、上記従来技術の外にも、特公平３−６６５８１号公報や特公平７−３２４８１２号公報などで、同様に配管内に残留する空気を抜く方法を開示しているが、いずれも配管内に残留する空気を抜かないと正しい水位が検出できないという点では一致し、また水源水圧を利用するものであるが、後述のように水源水圧が低い場合に果たして利用可能であるかは疑問である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動風呂装置は、以上のような構成および動作であったため、以下のような不具合があった。
すなわち、従来の自動風呂装置は、追い焚き循環回路５の戻り配管５ｂ側に各湯張り関連の部品が配置してあり、また、往き配管５ａ側に配置してあるヒータ８が比較的低圧損の部品であるため、往き配管５ａ側よりも戻り配管５ｂ側の方が配管抵抗が著しく大きくなり、浴槽１１への給湯時に往き配管５ａ側に多くの湯が流れ、戻り配管５ｂ側には殆ど湯が流れないという現象が発生していた。
この現象は、特に水源や湯の供給源が電気温水器等の減圧弁を搭載した機器である場合や、風呂配管の途中に鳥居配管等があって配管の高低差が大きい場合にその高低差が水位損失となるために発生しやすい傾向がある。
そのため、戻り配管５ｂに配置している循環ポンプ４に給湯できず、循環ポンプ４が空運転してしまい、戻り配管５ｂ内の空気がなかなか抜けないため、配管内に空気が残ってしまい、配管内の空気の影響を受けて浴槽１１内の水頭圧を正確に検出できず、湯張りが正常にできないという問題点があった。
また、戻り配管５ｂに残留した空気を抜くための循環ポンプ４は、機器の通常運転状態にて必要となる循環ポンプ能力よりも過大にしないと空運転での空気を抜くことができないため、機器コストの上昇や、運転時の騒音の増大などの問題点もあった。
また、浴槽１１の水位を検出すべき水位センサ７が循環ポンプと同じ戻り配管５ｂ側に配置されているので、水位を検出しようとする際、二方弁１３を閉じて水位センサ７側の流れを止める必要が生じ、この結果、循環ポンプ４への呼び水が断続的となるため、空気が混入しやすい。さらに、水位を連続的に検出しようとすると、循環ポンプ４側への給湯を行うことができず、循環ポンプ４へは全く呼び水できないことになり、循環ポンプ４の動作に支障をきたすなどの不具合がある。また、随時循環ポンプ４を動作させ、配管内の空気を抜く動作を行ってはいるが、本当に配管内の残留空気が抜けて、正しい水頭圧を検出できる状態になったということを検知あるいは確認ができなかった。このため、適切な運転を行っているかどうかを把握することができず、結局、湯張り不具合が発生するという問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、適温に混合された湯を給湯する注湯回路と、この注湯回路に接続され、往き配管と戻り配管とからなる追い焚き循環回路と、本装置の運転を制御する制御部を備え、少なくとも前記追い焚き循環回路の往き配管に温水の循環を検出するためのフロースイッチと浴槽の水位を検出する水位センサを設けるとともに、前記追い焚き循環回路の戻り配管に浴槽の温水を循環させる循環ポンプを設け、かつ  浴槽への湯張り時に行う配管内の空気抜きのための前記循環ポンプの動作時間を、該循環ポンプの動作により生じる配管内流速と前記浴槽と該装置間の配管長に基づいてもしくは前記浴槽と該装置間の配管容積と前記循環ポンプにより生じる前記配管内の流量に基づいて予め設定した自動風呂装置において、前記制御部は、循環ポンプを予め設定した運転時間で動作させた後の浴槽水位値と、その後、再度前記循環ポンプを所定時間動作させた後の浴槽水位値とを比較し、その差異が予め設定した範囲内かどうかにより配管内の空気が抜けたかどうかを判断し、配管内の空気が抜けたと判断したときは配管内残留空気抜きの動作を終了するものである。
【０００７】
また、前記制御部は、循環ポンプを予め設定した運転時間で動作させた後の浴槽水位値と、その後、再度前記循環ポンプを所定時間動作させた後の浴槽水位値との差異が予め設定した範囲外の差異である場合、前記循環ポンプを最初の予め設定した運転時間の動作から再度実行させ、前記差異が予め設定した範囲内になるまで、前記動作を繰り返し実行させるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１を示す自動風呂装置のシステム構成図であり、図２はその制御ブロック図、図３は制御フローチャートである。
図１において、 Ａは自動風呂装置本体、１は適温に混合された湯を給湯する注湯回路で、湯と水を混合する混合弁２、混合後の温水の供給を開閉する開閉弁３を備えている。５は注湯回路に接続された追い焚き循環回路で、追い焚き循環回路５は往き配管５ａと戻り配管５ｂとから構成され、往き配管５ａには配管内の温水の流れを検知するフロースイッチ６、配管内にかかる水位を検知する水位センサ７、配管内を循環する浴水を加熱するヒータ８、往き配管５ａと戻り配管５ｂと開閉弁３との交点となる部位には前記開閉弁３方向より流入する温水を遮断できる二方弁１３がそれぞれ設けられている。一方、戻り配管５ｂには浴水を循環するための循環ポンプ４のみが設けられている。
図２において、１５は自動風呂装置本体Ａに内蔵され、該装置を制御する制御部であり、内部には判断部１５a、記憶部１５bを備え、該装置の各制御対象（フロースイッチ６、水位センサ７、循環ポンプ４、二方弁１３、ヒータ８、開閉弁３、混合弁２）の動作を制御する。また、１６は前記制御部１５に対する制御指示入力を行う入力部であり、湯張り動作や保温動作などの所望動作が入力される。
【００１０】
次に上記構成による動作について説明する。
湯張りを開始すると、混合弁２で水と湯を混合し、開閉弁３を開き、温度センサ１２で給湯温度を検出し、追い焚き循環回路５の往き配管５aと戻り配管５b、風呂往き配管９a、風呂戻り配管９b、風呂アダプタ１０を介し、浴槽１１内へ給湯する。
ここで、往き配管５a側に浴槽１１へ給湯した浴水の水位を検知するための水位センサ７が配置されているので、二方弁１３を閉としたまま浴槽１１への湯張りを行う動作において、常に水位センサ７により浴槽１１の水位を検知し続けることができるので、従来のように随時二方弁１３を開閉して閉状態にて水位センサ７により浴槽１１内の水位を検知する必要が無くなる。
なお、本実施の形態１では、二方弁１３が開であっても、閉であっても湯張りを行うことができる。
【００１１】
次に、水位センサ７が風呂アダプタ１０まで浴槽１１の水位が上昇したことを検知すると、循環ポンプ４を動作させ、追い焚き循環回路５の配管内部に残留する空気を抜くための動作に入る。この空気抜きの動作について、図３のフローチャートにより説明する。
図３のステップＳ１〜Ｓ５は、追い焚き循環回路５の配管内に残留する空気を抜くための一連の動作を示すフローチャートである。
【００１２】
風呂アダプタ１０まで浴水が上昇したことを検知すると、図３のステップＳ１に至り、循環ポンプ４の動作を開始する。続いて、ステップＳ２でフロースイッチ６の動作判定を行う。ここで、図２に示すように、フロースイッチ６は制御部１５と接続されているので、その動作状態は常時制御部１５に入力され、判断部１５ａで動作状態が判断される。
ステップＳ２でフロースイッチ６が動作していれば、ステップＳ３に進み、動作していなければ、フロースイッチ６の動作を検知するまでループ状態となる。
【００１３】
ここで、フロースイッチ６の動作ポイントの設定は、配管内部を流れる流速が、配管内部に残留する空気層を押し出すことのできる、ある流速Ｖ以上となったとき動作するように設定されているが、例えば前記フロースイッチ６が流速Ｖではなく、流量Ｑをもって動作するタイプのものであれば、想定される配管の最大断面積をＡとすると、Ｑ＝Ａ×Ｖにて計算されるＱの値以上で動作するタイプのフロースイッチ６を選定すれば良いことになる。
【００１４】
ステップＳ２で、フロースイッチ６の動作を検知したらステップＳ３へ進み、フロースイッチ６の連続動作時間のカウントを開始し、同時に制御部１５内の記憶部１５ｂにフロースイッチ６の連続動作時間をカウントし記憶、これをｔとする。
続いて、ステップＳ４で、記憶部１５ｂに記憶している動作時間ｔをあらかじめ設定された時間Ｔと比較し、判断部１５ａがｔ≧Ｔと判断するとステップＳ５に至り、ｔ＜Ｔと判断した場合はステップＳ４でループ状態となる。
【００１５】
ここで、あらかじめ設定される時間Ｔとは、循環ポンプ４を運転して風呂往き配管９ａと風呂戻り配管９ｂ及び自動風呂装置本体Ａの追い焚き循環回路５とで設定される配管の最大長さの合計値（配管の総延長）をＬとしたとき、この最大長Ｌを先のフロースイッチ６が動作する配管内の流速Ｖで除した値、すなわち、Ｔ≧Ｌ/Ｖにて設定される数値であり、適宜Ｌ/Ｖに対してマージンをとりながら設定するものである。つまり、制御部１５の記憶部１５ｂには本装置を設置した環境条件に合わせて理論的に配管内の空気抜きに必要な循環ポンプ４の動作時間を事前に算出して記憶させておくものである。
【００１６】
そしてステップＳ５に進むと、循環ポンプ動作を終了し、配管内に残留する空気を抜くための動作を終了する。
【００１７】
以下、湯張り完了までの動作は、従来例と同様であり、説明を省略する。
このように、実施の形態１の構成によれば、浴槽１１の温水の水位を検出する水位センサ７と浴槽１１の温水を循環させる循環ポンプ４をそれぞれ追い焚き循環回路５の往き配管５ａと戻り配管５ｂに分割して設けているので、配管経路を開閉する二方弁１３を水位センサ７の給湯側上流に設けることにより水位を検出しながら循環ポンプ４への呼び水を行いつつ、風呂湯張りが可能となる。
また、往き配管５ａに配置してある各部品の圧損が戻り配管５ｂに配置した循環ポンプ４よりも大きいため、往き配管５ａよりも戻り配管５ｂの方が配管抵抗が小さくなり、浴槽１１への給湯時に戻り配管５ｂにたくさんの湯が流れ、往き配管５ａにはほとんど湯が流れない。
なお、二方弁１３を閉じれば、この効果はより顕著であり、戻り配管５ｂにすべて給湯されることになり、循環ポンプ４への呼び水は十分に行え、特に水源や湯側の供給源が電気温水器等の減圧弁を搭載した機器である場合や、風呂配管の途中に鳥居配管がある場合など配管の高低差が大きな場合でも、配管内に空気が残ってしまい配管内の空気の影響を受けて浴槽１１内の水頭圧を正確に検出できず、湯張りが正常にできないという従来例の問題点も解消できる。
さらに、空気の残留する戻り配管５ｂの空気を抜くための過大な循環ポンプは不要であり、機器コストの上昇や、運転時の騒音の増大などの問題点もない。
【００１８】
実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
図１のシステム構成図と図２の制御ブロック図はこの実施の形態２の場合でも同様に使用でき、図４の制御フローチャートと図１、図２を用いて説明する。
【００１９】
図４の制御フローチャートにおいて、ステップＳ４までは、前述した実施の形態１と全く同様であるので説明を省略し、その後の循環ポンプ４運転にかかわる制御動作について説明する。
【００２０】
ステップＳ５では、循環ポンプ４の動作を停止し、二方弁１３を閉じて浴槽１１内の水位を水位センサ７により水頭圧として測定し、その値をＰ０として制御部１５の記憶部１５ｂに記憶する。
続いてステップＳ６では循環ポンプ４を再び動作させる。この時の循環ポンプ４の動作時間は前述の設定時間Ｔと同じであっても、それ以外の時間であっても良く、あらかじめ設定した時間だけ循環ポンプ４を運転し、ステップＳ７に進む。
ステップＳ７では、循環ポンプ４の動作を再び停止し、二方弁１３を閉じて浴槽１１内の水位を水位センサ７により水頭圧として測定し、その値をＰ１として制御部１５の記憶部１５ｂに記憶し、ステップＳ８に進む。
ステップＳ８では、先に記憶部１５ｂに記憶しておいた浴槽１１内の水頭圧Ｐ０とステップＳ７で測定した水頭圧Ｐ１とを比較し、その差異があらかじめ設定するある値以内であれば、循環ポンプ動作前後において水位の変化がないと判断し、ステップＳ９に進み、ある値以上の変動があった場合はステップＳ１に戻って再度ステップＳ１以降のフローを実行する。
ステップＳ９では、水頭圧Ｐ０とＰ１の差異がある値以内であったので、配管内の空気抜きは完了したと判断し、配管内残留空気抜きの動作を終了する。
【００２１】
この実施の形態２によれば、万一、理論上の空気抜き必要動作にて空気が抜けなかった場合や抜けていないことが判断された場合にも、そのリカバリーを行うことにより、更なる湯張り動作の信頼性を確保することが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、少なくとも前記追い焚き循環回路の往き配管に温水の循環を検出するための検出手段と浴槽の水位を検出する水位センサを設けるとともに戻り配管に浴槽の温水を循環させる循環ポンプを設け、かつ、浴槽への湯張り時に行う配管内の空気抜きのための前記循環ポンプの運転時間を、該循環ポンプの動作により生じる配管内流速と前記浴槽と該装置間の配管長に基づいてもしくは前記浴槽と該装置間の配管容積と前記循環ポンプにより生じる前記配管内の流量に基づいて予め設定した自動風呂装置において、前記制御部は、循環ポンプを予め設定した運転時間で動作させた後の浴槽水位値と、その後、再度前記循環ポンプを所定時間動作させた後の浴槽水位値とを比較し、その差異が予め設定した範囲内かどうかにより配管内の空気が抜けたかどうかを判断し、配管内の空気が抜けたと判断したときは配管内残留空気抜きの動作を終了するものであるから、理論的に配管内の空気抜きに必要な運転時間だけ運転した後、実機の空気抜きが行われていることの確認動作が可能となり、湯張り動作の不具合を低減することができる。
【００２３】
また、前記制御部は、循環ポンプを予め設定した運転時間で動作させた後の浴槽水位値と、その後、再度前記循環ポンプを所定時間動作させた後の浴槽水位値との差異が予め設定した範囲外の差異である場合、前記循環ポンプを最初の予め設定した運転時間の動作から再度実行させ、前記差異が予め設定した範囲内になるまで、前記動作を繰り返し実行させるから、万一、理論上の空気抜き必要動作にて空気が抜けなかった場合や抜けていないことが判断された場合にも、そのリカバリーを行うことにより、更なる湯張り動作の信頼性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１を示す自動風呂装置のシステム構成図である。
【図２】  本発明の実施の形態１を示す制御ブロック図である。
【図３】  本発明の実施の形態１を示す制御フローチャートである。
【図４】  本発明の実施の形態２を示す制御フローチャートである。
【図５】  従来の自動風呂装置を示すシステム構成図である。
【符号の説明】
Ａ  自動風呂装置本体、１  注湯回路、２  混合弁、３  開閉弁、４  ポンプ、５  追い焚き循環回路、５ａ  往き配管、５ｂ  戻り配管、６  フロースイッチ、７  水位センサ、１１  浴槽、１５  制御部。
【図１】
0003651562.tif 000002
【図２】
0003651562.tif 000003
【図３】
0003651562.tif 000004
【図４】
0003651562.tif 000005
【図５】
0003651562.tif 000006