JPH02290458A - 自動風呂装置の水位制御方法 - 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、自動風呂装置の水位制御方法に関する。

〔背景技術〕

従来の自動風呂装置にあっては、第８図のフローチャー
トに示すように、少量（１０ρ）の湯の落とし込みと循
環判定を何度も繰り返して基準水位（バスアダプター）
の位置を検出して記憶し、基準水位の検出後、少しづつ
湯を浴槽に落とし込んでは設定水位よりも上まで水位が
上昇したか否か検出し、その水位が基準水位から一定距
離に設定された設定水位を越えるまで等量の湯の落とし
込みを繰り返している。そして、水位が設定水位を越え
た場合には給湯を停止し、浴槽の湯を追い焚きして設定
温度に達したら停止する。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の自動風呂装置にあっては、上記のごとく、基準水
位を記憶した後、等量の湯を少しづつ何度も浴槽に落と
し込み、水位を設定水位と比較しているので、設定水位
まで湯を溜めるためのシーケンスが複雑になっている。

特に、設定水位まで給湯するためには、少量の湯の落と
し込みを何度も繰り返さねばならず，給湯時間が長くか
かつていた． このため、本発明の発明者らは、浴槽内に所定の給湯操
作を行った後、定量の湯を浴槽に落とし込んで水位の上
昇量を検出し、前記水量と水位上昇量とからその水位に
おける浴槽断面積を求め、当該水位における目標水位と
の水位差と浴槽断面積の積に相当する水量の湯をさらに
浴槽に落とし込み、前記二度目の落とし込みによる水位
の上昇量を検出し、前記二度目の落とし込み水量とその
水位上昇量とから当該水位における浴槽断而積を求め、
二度目の落とし込み後の水位における目標水位との水位
差と断面積の積に相当する水量の湯をさらに浴槽に落と
し込んで水位補正を行う方法を案出した。

しかして、本発明の目的は、このような補正給湯を行う
ことができる自動風呂装置において、適切な補水及び設
定水位変更を行うための方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の自動風呂装置の水位制御方法は、浴槽内に所定
の給湯操作を行った後、定量の湯を浴槽に落とし込んで
水位の上昇量を検出し、前記水量と水位上昇量とからそ
の水位における浴Ｎ！断面積を求め、当該水位における
目標水位との水位差と浴槽断面積の積に相当する水量の
湯をさらに浴槽に落とし込み、前記二度目の落とし込み
による水位の上昇量を検出し、前記二度目の落とし込み
水量とその水位上昇量とから当該水位における浴槽断面
積を求め、二度目の落とし込み後の水位における目標水
位との水位差と断面績の積に相当する水量の湯をさらに
浴槽に落とし込んで水位補正を行うようにした自動風呂
装置において、前記二度目の落とし込み時の落とし込み
水量とその水位上昇量とから求められた浴槽断面積の値
を用いて補水及び設定水位変更のための給湯量を求める
ことを特徴としている。

〔作用〕

この自動風呂装置は、浴槽断面積を求めて目標水位まで
湯を落とし込んだ後、この落とし込み水量とその時の水
位上昇量からより目標水位に近い浴槽断面積を求め、こ
の浴槽断面積を用いて目標水位まで補正給水を行うこと
ができるものであるので、この補正給水量とその時の水
位上昇量とからさらに目標水位に近い浴槽断面積を求め
ることができる。したがって、入浴した後浴槽の湯が減
って補水を行う場合や、設定水位の変更を行う場合に、
補正給水量及びその時の水位上昇量から求められた浴槽
断面積を用いることも可能である。しかしながら、この
補正給水量及びその時の水位上昇量は小さな値であるの
で、その検知誤差が大きくなり、それから求めた浴槽断
面積に基づいて補水や設定水位変更を行うと誤差が大き
くなるという恐れがある。

そこで、本発明にあっては補正給湯に用いた浴槽断面積
（すなわち、本来の落とし込み水量とその時の水位上昇
量を用いて求めた浴槽断面積）を用いることにより、補
正や設定水位変更に必要な水量を正確に求めることがで
きるようにした。また、この浴槽断面積は、本来の給湯
量を求めるのに用いた浴槽断面積よりも目標水位に近い
断面積であるので、補水や設定水位を行う箇所により近
い箇所の断面積である。

したがって、補正給湯を行うのに用いた浴槽断面積を用
いて補水や設定水位変更のための給湯量を求めることに
より最適な補水及び設定水位変更を行うことができるの
である。

〔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、
ボンブ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
から前記ボンブ１０に至る復路６ｂとからなり、往路６
ａの途中に圧力センサーつと水流スイッチ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、逆止弁工３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：Ｊ＋）．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；！２２）は一定値
Ｐ１を示し、バスアダグターレベル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
、１３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による湯張り動作を第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。

まず、自動スイッチをオンにすると、閉止弁１２が開成
し、給湯回路４から定量Ｑｏ　　（例えば、１０Ｊ＞の
湯を繰り返し浴槽２内に落とし込む。

そして、ｑｏの湯を落とし込む毎に、閉止弁１２を閉じ
、ボンプ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。この循環判定が「水無し」であれば、再びＣ
ｉａの湯が落とし込まれ、循環判定が「水有りＪであれ
ば、再び同じように循環判定される．こうして循環判定
で２度「水有り」と判断される（すなわち、水位がバス
アダプターレベルＬＢを越えたことを水流スイッチ８に
より２度検知される）と、ポンプ１０を停止してＱｏの
給湯を終了する。さらに、ｑｏのそれまでの落とし込み
回数ｍを判定し、落とし込み回数ｍがｎ回（ｎｑ．がバ
スアダプター５より下の水位に等しくなるように決めて
あり、例えば１３回）。より少なければ、浴槽２に残水
有りと判断する．一方、ｎ回以上であれば、残水なしと
判断される。したがって、この時点において、浴槽２内
には当初残水がなく、現在はバスアダプターレベルＬＢ
よりも上に湯が張られており、したがって浴槽内の総湯
量がｍＱｏであることが確認される。

この後、閉止弁１２を開いて定量ｑ＋　　（例えば、４
０１）の湯を浴槽２に落とし込む。ついで、閉止弁１２
を閉じ、ボンプ１０を運転さぜて浴水を追焚き回路３に
循環させ、循環回路３内のエアを追い出す．同時に９，
の水量による水位上昇量ｈ１を圧力センサー９によって
検出する。それにより、この水位における浴槽断面積Ｓ
＋＝ｑｔ／ｈｔ を求める。Ｑｏの水量をｍ回落とし込んだ後の湯量はｍ
　Ｑ　ｏであったから、浴槽の底がらこの時の水位まで
の高さｈ。は、 ｈ　ｏ　＝　ｍ　ｑ　ｏ　／　Ｓ　ｒ として求めることができる。一方、目標水位ＬＳｏは、
浴槽２の底から測ってＨ．。（例えば、４５ｃｍ）の高
さに設定されている。よって今の水位と目標水位ＬＳｏ
との水位差は、ｈ２＝（Ｈｓｏ−ｈ＋　　ｈｏ）である
から、浴′Ｐ！！断面積が一定であるとすれば、 （１２＝（Ｈ！１０　　ｈ＋　　ｈｏ）Ｓ＋の水量の湯
を落とし込めば水位が目標水位ＬＳｏに達する。そこで
、閉止弁１２を開いてｑ２の湯を浴槽２に落とし込む。

しかし、浴槽２は実際は上方で広くなっているから、水
位は目標水位ＬＳｏに到達しない。

そこで、本発明では、再度目標水位ＬＳｏとなるように
給湯して水位を補正するが、この時前記浴槽断面積Ｓ１
を用いたのでは、実際に給湯される箇所の浴槽断面積と
誤差を生じるので、再度目標水位ＬＳｏの近くの浴槽断
面積を求める。すなわち、浴槽２を追焚き回路３に循環
させてエアを追い出すと共に９２の落とし込みによる実
際の水位上昇ｈ２０を圧力センサー９により検出する。

そして、ｑ２の落とし込みにより上昇した水位における
浴槽断面積（平均） Ｓ２＝Ｑｚ／ｈ２ｏ を求めて記憶する。いまの水位から目標水位ＬＳｏまで
の高さは、ｈ３＝　（ｈ２　　ｈ２ｏ）であるから、同
じように浴槽断面積が一定であるとすれば、 Ｑ３　　＝ｈ３　　Ｓ２ の水量の湯を補正給湯すると水位が目標水位ＬＳｏに達
する。この時も実際には、水位はｈ３０（＜ｂ３）Ｌか
上昇せず、目標水位ＬＳｏとの間には１〕４の水位差が
生じる。しかし、この水位差ｈ４は誤差としては小さい
ものであるので（例えば、１回目と２回目の誤差をそれ
ぞれ０．２とすれば、全体としては０．２Ｘ０．２　＝
０．０４となり、誤差は４％に納まる。）、ここで湯の
落とし込みを終了し、この時の水位を設定水位ＬＳとす
る。また、所望の設定水位ＬＳまでの距離Ｈ８に対して
目標水位ＬＳＯまでの距離Ｈ５０を少し大きく設定すれ
ば、ｑ３を落とし込んだ時の水位と所望の設定水位ＬＳ
との差をＯにするのも可能である。

浴槽断面積Ｓ，，Ｓ２や設定水位ＬＳまで給湯するため
の全給水量Ｑｔｏｔ　　（−ｍｑｏ　＋ｑ＋　＋Ｑ２　
＋４３　）等は記憶され、２回目からの給湯時には上記
動作を繰り返すことな＜、Ｑｔｏｔの湯を浴槽内に落と
し込まれる。

なお、上記実施例では、ｑ３の湯を落とし込んだ所で設
定動作を終了したが、さらに上記ステップを繰り返して
より設定水位を目標水位に近づけることは差し支えない
。

次に、本発明にかかる自動風呂装置の補水モード及び設
定水位変更モードについて説明する。

人が入浴した後では、浴槽内の水位が設定水位から下が
るので、自動風呂装置では、この場合水位の低下を検知
して設定水位まで給湯し、補水する必要がある。また、
自動風呂装置では、一応設定水位ＬＳの高さＨＳを浴槽
の底から４５ｃｍ程度に設定しているが、この設定水位
をユーザによっては変更したい場合があるので、これに
も対応する必要がある。そこで、水位の低下量や設定水
位の変更量に応じて補水量や設定水位変更のための給湯
量を求める必要があるが、そのためには浴槽断面積の値
が必要となる。ここで、前記浴槽断面積Ｓ１と８２を較
べると、Ｓ２のほうが８１よりも設定水位における浴槽
断面積に近い値を持ち、また補水や設定水位の変更など
は設定水位に近いところで行われるものであるから、浴
槽断面積としてはＳ２の値が適当であることは明らかで
ある。一方、前記給湯量ｑ３とｈ３０は、設定水位の補
正のための給水に関する量であるから、いずれも小さな
値であり、これらを流量センサー１５や圧力センサー９
によって検知したところで誤差が生じ易くなる。したが
って、これから求めた浴槽断面積Ｓ３＝９３／ｈ３０を
用いて補水量や設定水位変更のための給湯量を計算する
と、誤差が極めて大きくなる恐れがある。以上より、補
水や設定水位変更のためには、本来の落とし込みを行う
のに用いた浴槽断面積Ｓ２を用いるのが最適である． 次に、補水モードを第５図及び第６図に従って説明する
。まず、圧力センサー９によって水位ｇを検出し、水位
ｇを設定水位Ｈ１と比較し、水位ｇが低下していなけれ
ば、サーミスタ２１によって湯温を検知し、設定温度で
あれば動作を終了し、また設定温度よりも低ければ設定
温度まで追焚きする。一方、水位ｇが設定水位Ｈ５より
も低ければ、設定水位との水位差（Ｈｓ　　．ｇ）を求
め、浴槽断面積Ｓ２を読み出して補水量Ｑ　＝３　２（
Ｈｓ　　ｇ）を求める。この後、補水量Ｑの湯を浴槽２
に落とし込み、湯温が設定温度よりも低ければ追焚きし
て終了する。

次に、設定水位変更モードを第７図に従って説明する。

まず、設定水位変更スイッチがオンされ、設定水位Ｈｓ
の変更量ΔＨｓ　　（増減に応じて正負いずれでもよい
．）が指定されると、浴槽断面積Ｓ２が読み出され、給
湯変更量ΔＱｔｏｔ＝Ｓ２×ΔＨ．が求められる。この
のち、メモリ内の全給水量がＱ　ｔｏｔから（Ｑ，．．
十ΔＱｔｏｔ）に書き換えられる．したがって、この後
の給湯運転や補水動作は、この書き換えられた全給湯量
に従って行われることになる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、要するに、浴槽断面積を求めて目標水
位まで湯を落とし込んだ後、この落とし込み水量とその
時の水位上昇量からより目標水位に近い浴槽断面積を求
め、この浴槽断面積を用いて目標水位まで補正給水を行
うことができる自動風呂装置において、補水や設定水位
変更を行うためのＲ適な水量を求めることができる。

【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図は同上の補水モードのフローチャート、第６
図は同上の説明図、第７図は同上の設定水位変更モード
のフローチャ−■・、第８図は従来例のフローチャート
である． ２・・・浴槽 ３・・・追焚き回路 ４・・・給湯回路 ９・・・圧力センサー １２・・・閉止弁 １５・・・流量センサー 第１図 第４図 Ｐ 第２図 水量 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）浴槽内に所定の給湯操作を行った後、定量の湯を
   浴槽に落とし込んで水位の上昇量を検出し、前記水量と
   水位上昇量とからその水位における浴槽断面積を求め、
   当該水位における目標水位との水位差と浴槽断面積の積
   に相当する水量の湯をさらに浴槽に落とし込み、 前記二度目の落とし込みによる水位の上昇量を検出し、
   前記二度目の落とし込み水量とその水位上昇量とから当
   該水位における浴槽断面積を求め、二度目の落とし込み
   後の水位における目標水位との水位差と断面積の積に相
   当する水量の湯をさらに浴槽に落とし込んで水位補正を
   行うようにした自動風呂装置において、 前記二度目の落とし込み時の落とし込み水量とその水位
   上昇量とから求められた浴槽断面積の値を用いて補水及
   び設定水位変更のための給湯量を求めることを特徴とす
   る自動風呂装置の水位制御方法。