JPH04353343A - 風呂循環装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は浴槽内の湯を循環し追い
焚き加熱あるいは気泡発生等を行なう風呂循環装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の風呂循環装置は図４に示すように
浴槽１を戻り管２でポンプ３、加熱装置４に接続し、さ
らに往き管５で気泡発生ノズル６に接続して浴槽に戻る
循環路と、さらにポンプ３の能力を調整する位相制御回
路７とで構成されている。ポンプ３の能力調整手段とし
ては構成の簡単な位相制御回路がよく使われている。

【０００３】上記構成により気泡風呂の強弱切り換え、
および浴槽湯の加熱時に応じて循環流量を調節している
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、位相制御回路７の点孤位相角と循環流量
の関係は図５に示す様になり、低流量時の流量を安定に
制御することが出来ない。すなわち同図のａは電源電圧
が標準の時の点孤位相角を変えた時の循環流量の変化を
示すもので、低流量域ではポンプの定格から大きく外れ
たところで使用するため、位相角に対する流量の変化が
大きくなり、目標流量ｂに調節するため位相角ｃで制御
してもポンプのバラツキや位相制御回路のバラツキによ
り流量は大きく変化してしまう。さらに同図のｄおよび
ｅはそれぞれ電源電圧が上下に変化した場合の特性であ
り、同一位相角ｃで制御したとき特性ｄの場合流量はｆ
まで増加し、特性ｅの場合はポンプが停止してしまう。

【０００５】図５は循環路の戻り管２および往き管５の
長さが一定の場合であり、実際には設置状態によりこれ
らの長さは変化するためさらに流量の変化は大きくなっ
てしまう。

【０００６】以上のように従来の風呂循環装置において
は、流量を安定に調節することができず、流量調節範囲
を大きくできないという課題があった。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、ポン
プや制御回路のバラツキ、電源電圧の変動に対して安定
にかつ広範囲に循環流量を調節するとともに、循環路の
長さや浴槽と機器の高低差等の設置条件に影響されずに
正確に循環流量を調節することが可能な風呂循環装置を
提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、ポンプを有する循環路に圧力センサとフロー
スイッチを設け、このフロースイッチの状態が変化する
時の圧力センサの信号を記憶する基準圧力メモリと、基
準圧力メモリの値と圧力センサの信号に応じてポンプ能
力をフィードバック制御する流量制御回路を設けた構成
としてある。

【０００９】

【作用】本発明は上記構成によって、圧力センサで浴槽
から圧力センサまでの循環路の配管抵抗と循環流量で決
まる圧力の変化を検出するとともに、一定の流量でオン
オフするフロースイッチの状態が変化する時の圧力セン
サの信号を基準圧力メモリに記憶し、基準圧力メモリの
値から目標流量に対する圧力信号の設定値を算出し、圧
力センサの信号が設定値に対して一定となるよう流量制
御回路がフィードバック制御を行いながらポンプの能力
制御手段を駆動するので循環流量を目標流量に対して一
定に保つように作用する。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を添付図面を参照して説
明する。

【００１１】図１において、浴槽１を戻り管２でポンプ
３に接続し、さらにポンプ３の出口側に順番にフロース
イッチ８と追い焚きヒータ９を接続し、そして往き管５
で気泡ノズル６に接続した浴槽１に戻る循環路が構成さ
れる。戻り管２のポンプ３の近傍には圧力センサ１０が
接続される。循環路には逆止弁１１を介して注湯部１２
が接続される。気泡ノズル６から空気配管１３を経て空
気弁１４が接続される。ポンプ３は位相制御回路１５を
通して交流電源２１に接続される。圧力センサ１０の信
号は圧力検出回路１６を経て基準圧力メモリ１７および
停止圧力メモリ１８に接続されるとともに流量制御回路
１９にも接続される。目標圧力演算部２０には基準圧力
メモリ１７および停止圧力メモリ１８の値がそれぞれ接
続され、そして目標圧力演算部２０の出力は流量制御回
路１９に接続される。さらに流量制御回路１９の出力は
位相制御回路１５に接続されるよう構成されている。

【００１２】上記構成において、圧力センサ１０は戻り
管２の圧力センサ１０の接続点の圧力を検出する。図２
は循環流量と圧力センサの信号との関係を示す特性図で
ある。同図のｇは図１の配管例の場合の特性で、流量の
増加に伴い圧力センサ１０の信号は浴槽から戻り管２の
圧力センサ１０の接続点までの配管抵抗で決まる循環流
量の２乗の関係で変化する。この場合は圧力センサ１０
をポンプ３の吸込み側に接続してあるので圧力信号は負
の方向に変化する。このように戻り管２の長さが決まれ
ば、循環流量と圧力信号の関係は一定となる。

【００１３】図３は上記実施例の制御フローチャートで
ある。ステップＳ１でポンプ３を停止し、ステップＳ２
　でその時の圧力信号を停止圧力メモリ１８に記憶する
。 この時の圧力信号は戻り管２の流量が零となるので浴槽
１の水位と圧力センサ１０の設置高さで決まる静圧であ
り図２のｈとなる。その後ステップＳ３　では位相制御
回路１５でポンプ３を最小能力から徐々に能力を上げて
いき、ステップＳ４　でフロースイッチ８の信号がオフ
からオンに変化したことを検出し、その時の圧力信号を
基準圧力メモリ１７に記憶する。この時の圧力信号は図
２のｉとなる。このフロースイッチ８のオン流量を以降
基準流量と呼ぶ。ステップＳ５　では目標圧力演算部２
０において停止圧力メモリ１８の値と基準圧力メモリ１
７の値の差である図２のｊを求める。ステップＳ６　で
は目標循環流量に対する設定圧力信号を求める。たとえ
ば目標流量が基準流量の２倍であるｋの場合、圧力は配
管抵抗による係数で流量の２乗で変化するため、目標流
量ｋでの圧力と停止時の圧力ｈとの差であるｍは基準流
量との比の２乗（この場合はｊの４倍）として求められ
る。ｍが求められると設定圧力は停止時圧力ｈからｍだ
け低いｎとして求められる。以後ステップＳ７　で流量
制御回路１９は圧力信号がｎと等しくなるよう位相制御
回路１５の点弧位相角を変化させ流量が一定に制御され
る。目標流量が変更された場合は図３のステップＳ６　
からやり直す。

【００１４】図２のｐは戻り管２および往き管５の長さ
が長くなった場合の特性であり、配管抵抗が大きくなっ
た分だけ同一流量変化に対して圧力の変化が大きくなる
。この場合も上記と同様に、フロースイッチ８のオン時
の圧力信号が記憶され、停止時メモリ１７と基準圧力メ
モリ１８の信号とから圧力差ｑが求められ、さらに２倍
の流量に対する圧力差ｒ、設定圧力ｓが求められ流量が
基準流量の２倍に制御される。したがって設置条件によ
り配管抵抗が変化しても最大流量をもとに任意の流量に
制御できる。

【００１５】また設置条件により浴槽１と圧力センサ１
０の高低差ができた場合は、図２の停止時圧力ｈの絶対
値が上下に変化する。この場合も停止圧力メモリ１８と
基準圧力メモリ１７によりその差を求めているので設置
の上下差はキャンセルされて影響がない。

【００１６】気泡弁１４を開いてポンプ３を運転すると
気泡ノズル６の吸引効果により空気が吸い込まれて気泡
ジェット運転となる。この時上記の作用で循環流量を調
節すると気泡ジェットの強さを任意に変化することがで
きる。また保温・追い焚き時には気泡弁１４を閉じ、追
い焚きヒータ９に通電しながらポンプ３を運転する。こ
の時循環流量は低流量に制御し高温湯となった湯が勢い
よく入浴者にあたるのを防ぐ。またフロースイッチ８の
オンを確認して追い焚きヒータ９に通電することにより
、空焚きを防止することができる。

【００１７】注湯部１２は浴槽１への自動湯張りを行な
うもので、給湯口からの湯と給水口からの水とを適温に
混合する機能と開閉機能を有し、循環路を介して浴槽に
湯張りを行なう。この時ポンプ３は停止しており、圧力
センサ１０には戻り管２を介して浴槽１の水位に応じた
圧力の変化が加わることになり、圧力センサ１０の信号
を用いて注湯部１２により設定された水位で注湯を停止
する。

【００１８】以上の様に本実施例の構成によれば、フロ
ースイッチ８のオン時の圧力センサ１０の信号を基準圧
力メモリ１７に記憶したのち、基準圧力メモリ１７の値
と圧力センサ１０の信号により流量制御回路１９で位相
制御回路１５を駆動して循環流量をフィードバック制御
することができ、ポンプのバラツキや電源電圧の変動、
さらに循環路の長さや機器の設定高さ等の設置条件にも
影響されずに循環流量を正確に安定にかつ広範囲に調節
できる。また圧力センサ１０は自動湯張りの水位センサ
とも共用でき、フロースイッチ８は追い焚きヒータ９の
空焚き防止と共用できるので機器を低コストで実現でき
る。

【００１９】なお、以上の実施例はポンプの能力制御手
段として交流モータの位相制御回路の例をあげたが他の
制御手段の場合でも同様の効果があることは言うまでも
ない。また基準圧力メモリ１７の記憶タイミングをフロ
ースイッチ８のオン時に設定したがポンプを停止する時
のフロースイッチ８のオフ時としても同様である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の風呂循環装
置によれば、ポンプを有する循環路に圧力センサとフロ
ースイッチとを設け、フロースイッチの状態が変化する
時の圧力センサの信号を記憶する基準圧力メモリと、基
準圧力メモリの値と圧力センサの信号によりポンプの能
力制御手段を駆動する流量制御回路を設けたものである
から、圧力信号が基準圧力メモリの値から求めた設定圧
力に対して一致するようフィードバック制御することが
でき、 （１）ポンプのバラツキや電源電圧の変動に影響されず
に循環流量を安定にかつ広範囲に調節できる。 （２）循環路の長さや機器の設置高さ等の設置条件が変
化してもフロースイッチのオンオフ流量との比に基づい
て制御されることになるため正確な流量に制御すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における浴槽循環装置の構成
図

【図２】同装置の流量対圧力の特性図

【図３】同装置の制御フローチャート

【図４】従来の浴槽循環装置の構成図

【図５】従来の浴槽循環装置の流量制御特性図

【符号の
説明】 １　　浴槽 ２　　戻り管 ３　　ポンプ ５　　往き管 ８　　フローチャート １０　　圧力センサ １５　　位相制御回路（能力制御手段）１７　　基準圧
力メモリ １９　　流量制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】浴槽とポンプとを有する風呂循環路と、前
   記循環路に接続された圧力センサおよびフロースイッチ
   と、前記ポンプの能力制御手段と、前記能力制御手段を
   調節し前記フロースイッチの状態が変化する時の前記圧
   力センサの信号を記憶する基準圧力メモリと、前記基準
   圧力メモリの値と前記圧力センサの信号により前記ポン
   プの能力制御手段をフィードバック制御する流量制御回
   路とで構成される風呂循環装置。