(57)【要約】【課題】環境温度に対応することができずに体感温度が使用者の意に反して高くなったり低くなったりしてしまうのを抑制する水温制御装置を提供する。【解決手段】湯水を所定の温度に調節して吐出する湯水混合弁と、湯水混合弁の動作を制御する制御部と、を備える。湯水混合弁に流入する水の温度、または、湯水混合弁の周囲の温度、または、外気の温度、を検知する環境温度検知部を備える。制御部は、吐出する湯水の温度の平均値が設定温度よりも低く、且つ、設定温度に基いて定まる所定の上限温度および下限温度の間で吐出する湯水の温度が変動するように、湯水混合弁を制御する。設定温度が同じ場合であっても、環境温度検知部で検知した環境温度が低いときには、環境温度が高いときよりも、下限温度および平均値を高く定める。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯水を所定の温度に調節して吐出する湯水混合弁と、
前記湯水混合弁の動作を制御する制御部と、を備える水温制御装置であって、
前記湯水混合弁に流入する水の温度、または、前記湯水混合弁の周囲の温度、または、外気の温度、を検知する環境温度検知部を備え、
前記制御部は、吐出する湯水の温度の平均値が設定温度よりも低く、且つ、前記設定温度に基いて定まる所定の上限温度および下限温度の間で吐出する湯水の温度が変動するように、前記湯水混合弁を制御するものであり、
前記設定温度が同じ場合であっても、前記環境温度検知部で検知した環境温度が低いときには、前記環境温度が高いときよりも、前記下限温度および前記平均値を高く定めることを特徴とする水温制御装置。
【請求項２】
前記設定温度が同じ場合であっても、前記環境温度が低い程、前記下限温度および前記平均値を高く定めることを特徴とする請求項１記載の水温制御装置。
【請求項３】
前記水温制御装置は、前記湯水混合弁を収納する弁収納ケースを備え、
前記環境温度検知部は、前記弁収納ケースに収納されて前記湯水混合弁の周囲の温度を検知するものであることを特徴とする請求項１または２記載の水温制御装置。
【請求項４】
前記弁収納ケース内の空間が外気と連通していることを特徴とする請求項３記載の水温制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水温制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、湯水を所定の温度に調節して吐出する湯水混合弁と、湯水混合弁の動作を制御する制御部とを備える水温制御装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の水温制御装置は、吐出する湯水の温度が、所定の変動幅の間で変動することで、その温度差により身体に刺激を与えたりすることができるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平３−２０１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、浴びる湯水の設定温度が、設定温度を変動の上限温度または上限近傍の温度とし、設定温度よりも低い温度を平均値として変動しても、変動幅が大きくない場合には、体感温度が設定温度よりも大いに低くなることはない。この点を利用して、吐出する湯水の温度を常に設定温度とせずに、設定温度より低い温度を平均値として変動させることで、体感温度が低くなることなく、省エネ効果が得られるものである。
【０００６】
しかしながら、使用者の周囲の環境温度が低いときと高いときで設定温度が同一の場合、使用者の周囲の環境温度が低いときには、環境温度が高いときよりも、変動の下限温度が高く且つ変動幅が小さくなければ、体感温度が低くなってしまう。このため、上記従来の水温制御装置にあっては、使用者が一定の設定温度で使用する場合、環境温度に対応することができず、使用者の意に反して、体感温度が低くなってしまったり、高くなってしまったりすることがある、という問題があった。
【０００７】
本発明は上記従来の問題点に鑑みて発明したものであって、その目的とするところは、環境温度に対応することができずに体感温度が使用者の意に反して高くなったり低くなったりしてしまうのを抑制することができ、かつ省エネ性に優れた水温制御装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、以下のような構成とする。
【０００９】
湯水を所定の温度に調節して吐出する湯水混合弁と、前記湯水混合弁の動作を制御する制御部と、を備える水温制御装置であって、前記湯水混合弁に流入する水の温度、または、前記湯水混合弁の周囲の温度、または、外気の温度、を検知する環境温度検知部を備え、前記制御部は、吐出する湯水の温度の平均値が設定温度よりも低く、且つ、前記設定温度に基いて定まる所定の上限温度および下限温度の間で吐出する湯水の温度が変動するように、前記湯水混合弁を制御するものであり、前記設定温度が同じ場合であっても、前記環境温度検知部で検知した環境温度が低いときには、前記環境温度が高いときよりも、前記下限温度および前記平均値を高く定めることを特徴とする。
【００１０】
また、前記設定温度が同じ場合であっても、前記環境温度が低い程、前記下限温度および前記平均値を高く定めることが好ましい。
【００１１】
また、前記湯水混合弁を収納する弁収納ケースを備え、前記環境温度検知部は、前記弁収納ケースに収納されて前記湯水混合弁の周囲の温度を検知するものであることが好ましい。
【００１２】
また、前記弁収納ケース内の空間が外気と連通していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の水温制御装置は、環境温度に対応することができて、体感温度が使用者の意に反して高くなったり低くなったりしてしまうのを抑制しながら、省エネを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態の水温制御装置の湯水の温度の制御を説明するタイムチャートを示す図である。
【図２】同上の実施形態の水温制御装置を備えた湯水供給装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の水温制御装置１は、湯水を所定の温度に調節して吐出する湯水混合弁２と、湯水混合弁２の動作を制御する制御部３と、を備える。湯水混合弁２に流入する水の温度、または、湯水混合弁２の周囲の温度、または、外気の温度、を検知する環境温度検知部６を備える。制御部３は、吐出する湯水の温度の平均値が設定温度よりも低く、且つ、前記設定温度に基いて定まる所定の上限温度および下限温度の間で吐出する湯水の温度が変動するように、湯水混合弁２を制御するものである。前記設定温度が同じ場合であっても、環境温度検知部６で検知した環境温度が低いときには、前記環境温度が高いときよりも、前記下限温度および前記平均値を高く定めることを特徴とする。
【００１６】
また、前記設定温度が同じ場合であっても、前記環境温度が低い程、前記下限温度および前記平均値を高く定めることが好ましい。
【００１７】
また、湯水混合弁２を収納する弁収納ケース２０を備え、環境温度検知部６は、弁収納ケース２０に収納されて湯水混合弁２の周囲の温度を検知するものであることが好ましい。
【００１８】
また、弁収納ケース２０内の空間が外気と連通していることが好ましい。
【００１９】
以下、本発明の一実施形態について添付図面に基いて説明する。
【００２０】
図２に示すように、水温制御装置１は、カランを有する吐水装置やシャワーヘッドを有するシャワー装置等の湯水供給装置４に設けられるものである。本実施形態では、湯水供給装置４への給水管５１は水道５２に接続され、湯水供給装置４への給湯管５３は給湯器５４の湯吐出口に接続されるが、水および湯の供給源は特に水道５２や給湯器５４に限定されない。水温制御装置１は、湯水を所定の温度に調節して吐出する湯水混合弁２と、湯水混合弁２の動作を制御する制御部３と、を備えるものである。
【００２１】
湯水供給装置４は、水搬送路４１と湯搬送路４２とを備えている。水搬送路４１と湯搬送路４２は、金属管や樹脂管等で構成されるもので、材質は特に限定されない。
【００２２】
湯水混合弁２は、給水路２１と給湯路２２とを備え、給水路２１を介して供給される水と給湯路２２を介して供給される湯を混合するものである。給水路２１の上流端には水搬送路４１の下流端が接続されており、給湯路２２の上流端には湯搬送路４２の下流端が接続されている。この給水路２１と給湯路２２は、湯水混合弁２内に形成される混合室２３に連通している。また、混合室２３には、混合された湯水を吐出する吐出路２４が連通しており、吐出路２４の下流端に切替弁４３が設けられる。切替弁４３の一つのポートには、流路を介してカラン４４が接続され、もう一つのポートには、流路を介してシャワーヘッド４５が接続されている。
【００２３】
また湯水混合弁２には、給水路２１の流路の開閉または開度の調節を行う流量制御弁２５が設けられる。また湯水混合弁２には、給湯路２２の流路の開閉または開度の調節を行う流量制御弁２６が設けられる。流量制御弁２５、２６には、流路の開閉または開度の調節を行うための弁体（不図示）が設けられる。弁体は、流路の開閉を繰り返したり、流路の開度の調節を行うことで、流路を通過する流量を制御するもので、既存の技術が適宜利用可能である。本実施形態では、流量制御弁２５、２６の弁体はステッピングモータ等の駆動手段２５ａ、２６ａにより駆動され、駆動手段２５ａ、２６ａは制御部３により駆動が制御されるもので、流量制御弁２５、２６は弁収納ケース２０内に収納されている。
【００２４】
流量制御弁２５、２６により、混合室２３内の湯水の混合比が調節され、湯水の温度が調節される。本実施形態では、水温制御装置１は、湯水混合弁２の給水路２１に流入する水の温度を検知する水温検知部（不図示）と、給湯路２２に流入する湯の温度を検知する湯温検知部（不図示）とを備えている。水温検知部および湯温検知部としては、熱電対やサーミスタ等が好適に用いられるが、特に限定されない。水温検知部は給水路２１または水搬送路４１に設けられ、湯温検知部は給湯路２２または湯搬送路４２に設けられる。
【００２５】
また、水搬送路４１または給水路２１に流量検知部２７が設けられ、湯搬送路４２または給湯路２２に流量検知部２８が設けられる。
【００２６】
また水温制御装置１は、弁体の駆動を制御する制御部３を備える。制御部３は、本実施形態ではマイクロコンピュータからなり、プログラムに基づいて制御を実行する。具体的には、水温検知部で検知された水温と、湯温検知部で検知された湯温とから、弁体を駆動して、給水路２１の開度と給湯路２２の開度とを調節する。これにより、湯水の温度が目標値となるように調節される。目標値は、予め設定された温度であってもよいし、使用者が設定する温度でもよい。本実施形態では、使用者が、カラン４４やシャワーヘッド４５から吐出する湯水の温度として設定する、入力部４６が湯水供給装置４に設けられている。入力部４６で入力された設定温度は、目標値として制御部３に処理される。
【００２７】
制御部３は、湯水の温度を目標値になるようにするため、水温と湯温から、水と湯の混合比、すなわち混合する水の流量と湯の流量の比を決定する。この場合、
（湯温−湯水の温度）：（湯水の温度−水温）＝水の流量：湯の流量
となる。
【００２８】
また、制御部３は、流量検知部２７で検知された水の流量と、流量検知部２８で検知された湯の流量とを用い、給水路２１および給湯路２２の開度と流量に関するフィードバック制御を行ってもよい。
【００２９】
制御部３は、吐出する湯水の温度の平均値が設定温度よりも低く、且つ、設定温度に基いて定まる所定の上限温度および下限温度の間で吐出する湯水の温度が変動するように、湯水混合弁２を制御するものである。本実施形態では、制御部３は、入力部４６で入力された設定温度を上限温度とし、後述する環境温度に基いて、下限温度および変動幅、平均値、変動の周期、変動パターン（正弦波状等）を定める。
【００３０】
本発明においては、水温制御装置１は、環境温度を検知する環境温度検知部６を備えるものである。環境温度は、湯水混合弁２に流入する水の温度、または、湯水混合弁２の周囲の温度、または、外気の温度のいずれかをいう。本実施形態では、弁収納ケース２０内に環境温度検知部６が設けられている。環境温度検知部６としては、熱電対やサーミスタ等が好適に用いられるが、特に限定されない。
【００３１】
そして制御部３は、設定温度が同じ場合であっても、環境温度検知部６で検知した環境温度が低いときには、環境温度が高いときよりも、下限温度および変動の平均値を高く定める。
【００３２】
図１に、水温制御装置１により温度が調節された湯水の温度のタイムチャートを示す。ここで、符号７は環境温度が低い場合（冬７とする）の湯水の温度を示し、符号８は環境温度が冬７より高い場合（春秋８とする）の湯水の温度を示し、符号９は環境温度が春秋８より高い場合（夏９）の湯水の温度を示す。冬７、春秋８、夏９の設定温度は同じであり、設定温度が各上限温度７１、８１、９１に定められている。この場合、環境温度が高い程、変動幅７３、８３、９３を大きくしても体感温度１００への影響が少ないため、変動幅７３、８３、９３が大きくなるよう制御する。
【００３３】
この結果、環境温度が高い場合に、無駄なエネルギーが消費され、また、体感温度１００が高くなってしまうのが抑制される。
【００３４】
また、弁収納ケース２０内の空間が、例えば弁収納ケース２０が取り付けられる壁に形成された孔を介する等して、外気と連通し、環境温度として外気の温度が採用されてもよい。
【００３５】
なお、環境温度は、湯水混合弁２に流入する水の温度、湯水混合弁２の周囲の温度、外気の温度、以外でもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１    水温制御装置
２    湯水混合弁
２０  弁収納ケース
２１  給水路
２２  給湯路
２３  混合室
２４  吐出路
２５  流量制御弁
２５ａ  駆動手段
２６  流量制御弁
２６ａ  駆動手段
２７  流量検知部
２８  流量検知部
３    制御部
４    湯水供給装置
４１  水搬送路
４２  湯搬送路
４３  切替弁
４４  カラン
４５  シャワーヘッド
４６  入力部
５１  給水管
５２  水道
５３  給湯管
５４  給湯器
６    環境温度検知部
【図１】
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【図２】
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