JPH0677223B2 - 噴出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はシヤワー装置或いは局部洗浄装置等、人体に洗
浄水を噴出する噴出装置、或いは傷害部の治療補助に同
傷害部に噴出する噴出装置に関し、さらに詳しくは、出
湯温度が高温側と低温側とに交互に変化すると共にその
温度変化について高い応答性および精度を要求される用
途に有用であるものに関する。

（従来の技術） 当初のものでは、湯流量が変化すると出湯温度も変化し
てしまうものであった。

このような問題を解決するものとして、特開昭57−5921
1号公報に提案された混合弁装置がある。

この装置は、水流路および湯流路途中に弁を夫々備え
て、両弁の開度比を駆動部により調整可能にすると共に
混合水流路における温度センサーで混合水温度を検知す
るようにして、この検知信号に応答して作動信号を駆動
部に送る制御部により、供給側の圧力変動に関わらず出
湯側の流体圧力を一定に維持して、供給側の圧力変動は
もとより出湯流量が変化しても出湯温度をほぼ一定に保
持できるようにしているものである。

一方、出湯温度の平均温度を一定に保ちながら脈動させ
るものとして、特開昭56−68720号公報に提案されてい
る湯沸器の温度制御装置がある。

この温度制御装置は、熱交換器のバーナーへ燃料を供給
する通路には燃料を制御する比例制御弁を配設して、こ
の比例制御弁を温度センサーの信号に応答する制御回路
部により駆動させて、バーナーへの燃料供給量を周期的
に増量あるいは減量することによって、出湯温度を周期
的に変化できるようにしているものである。

このような温度制御装置によれば、湯温の変化による刺
激によってマッサージ的な効用を得られることが期待で
きる。

このマッサージ的な効用に着目してみると、湯温の変化
のメリハリすなわち応答性そして変化温度の精度が重要
であると考えられる。

この点、前記の温度制御装置では、バーナーの燃焼量を
増やしたり或いは減らしたりすることで湯温の変化を行
なっている構成のものであるから、湯温の変化の応答性
が鈍く且つ変化温度の精度が低くて所謂メリハリが悪い
問題を有している。

そこで、湯温変化のメリハリが優れているものを得るた
め、例えば前記の混合弁装置と温度制御装置に開示され
ている内容を組み合わせることが考えられる。

しかしながら、混合弁装置は出湯温度を一定温度に安定
させようとするものであり、温度制御装置は出湯温度を
積極的に変化させようとするものであって、両者相いれ
ないものである。

又、両装置の内容から構成されるものは、出湯温度の平
均温度が水弁と湯弁の開度比の調整によって一定温度に
安定されるだけで、その湯温の変化については、バーナ
ーの燃焼量の増減により行なわれるものであるから、以
前として湯温の変化の応答性および変化温度精度の点で
問題を残し、結局、湯温の変化のメリハリが良いものを
得られない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、水弁と湯弁をその開度比について高温
側と低温側に交互に周期的に変更して、湯温変化の応答
性および変化温度精度が優れているところのメリハリが
良いものを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は叙上の問題点を一挙に解決するために、その基
本的な構成を、混合水温度を感温センサーで電気信号に
変換し、この電気信号に基づいて制御部で駆動部を作動
させて水弁および／又は湯弁の開度比を、高側設定温度
の開度比と低側設定温度の開度比とに周期的に交互に調
整し、高低両設定温度の混合水を噴出部から周期的に交
互に自動吐出可能にしたものである。

さらに詳しくは、水流路途中に水弁を、湯流路途中に湯
弁を夫々備え、この水弁および／又は湯弁に双方の弁の
開度比を可変可能な駆動部を接続し、水流路および湯流
路が連通して且つ噴出部に至る混合水流路に感温センサ
ーを備え、感温センサーからの信号と高低の両設定温度
とを比較して、水弁と湯弁の開度比を、高側設定温度の
開度比に調整する作動信号と、低側設定温度の開度比に
調整する作動信号とを周期的に交互に前記駆動部に送り
作動制御可能な制御部を有してなる構成としたことを特
徴とする。

さらに本発明の駆動部について詳細に説明すれば、駆動
部は、水弁と湯弁とに夫々専用に備えた駆動部であった
り、或いは水弁と湯弁とに両弁共用に備えた駆動部であ
ったり、水弁又は湯弁に備えた駆動部である。

制御部は、感温センサーからの電気信号を受けて駆動部
に作動信号を送り、駆動部を作動制御すると共に高低の
両設定温度のための作動信号を駆動部に送って作動制御
し、且つ高低の設定温度の温度設定および／又は給水・
止水および給水量のための作動信号を駆動部に送って作
動制御する制御部であったり、感温センサーからの電気
信号を受けて駆動部に作動信号を送り、駆動部を作動制
御すると共に高低の両設定温度のための作動信号を駆動
部に送り作動制御する制御部である。

（作用） 混合水流路を通る混合水温度に感温センサーが感応して
その感知温度を電気信号に変換し、この電気信号を受け
た制御部が高低の両設定温度と比較して所要の作動信号
を駆動部に送り、駆動部により水弁と湯弁との開度比が
高側設定温度における開度比と低側設定温度における開
度比とに周期的に交互に自動調整されて、噴出部からは
高低両設定温度の混合水が周期的に交互に吐出される。

（実施例） 以下本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の基本構成を示しており、噴出装置Ａ
は、水流路１途中に水弁２を、湯流路３途中に湯弁４を
夫々備え、この水弁２および湯弁４に双方の弁の開度比
を可変可能なモーターを有する駆動部５を接続し、水流
路１および湯流路３が連通して且つ噴出部10に至る混合
水流路７には路内の混合水温度に感応してその感知温度
を電気信号に変換する感温センサー８を備え、この感温
センサー８を駆動部５と、感温センサー８から受けた電
気信号を高低の設定温度と比較して、水弁２と湯弁４の
開度比を、高い設定温度の開度比に調整する作動信号
と、低い設定温度の開度比に調整する作動信号とを周期
的に交互に駆動部５に送り作動制御する制御部９で連通
している。

第２乃至第４図は具体的な一実施例を示している。

バルブ本体A₁の水流路１途中には水弁２が、湯流路３途
中には湯弁４が夫々鉛直状の回動軸線を回動可能に備え
られており、この水弁２および湯弁４にはその上端軸部
に夫々駆動部５における回動軸11が一体回動状に接続し
ていて、専用の駆動部５に駆動されて水弁２は正逆回転
して、混合水流路７側の弁座孔13に対する切欠状口12の
開口率を増減可能であり、同様に専用の駆動部５に駆動
されて湯弁４は正逆回転して、混合水流路７側の弁座孔
15に対する切欠状口14の開口率を増減可能にしている。

駆動部５はモーター６の駆動力を減速要素を経て回動軸
11に出力し、これらの駆動部５は水弁２および湯弁４の
回転方向を、両弁の開口率が同時に増大或いは減少しな
いように規制しつつ、一方に対して他方の開口率が増大
或いは減少するように制御して、両弁の開度比を調整
し、混合水流路７に至る水と湯の比率すなわち混合水温
度を高側設定温度と低側設定温度とに調整可能にしてい
る。

噴出部10に至る混合水流路７途中には感温センサー８が
備えられており、この感温センサー８は同流路７を通る
混合水温度に感応して、その感知温度を電気信号に変換
すると共に同電気信号を制御部９に送り得るように制御
部９と結線して連絡している。

制御部９は駆動部5,5と結線して連絡しており、この制
御部９は感温センサー８からの電気信号を受けて、高低
の両設定温度と比較して、水弁２と湯弁４の開度比を、
高側設定温度の開度比に調整する作動信号と、低側設定
温度の開度比に調整する作動信号とを周期的に交互に駆
動部に送り、両駆動部５を通じて水弁２および湯弁４の
開度比を高低両設定温度の開度比に周期的に交互に調整
して、噴出部10に至る混合水温度を高側設定温度の混合
水と、低側温度の混合水とに周期的に交互に自動制御可
能にしている。

また制御部９は電気的に設定可能な高低の両設定温度に
対応して、それらの設定温度のための作動信号を両駆動
部５に送り、両駆動部５を通じて水弁２および湯弁４の
開度比を、夫々所要の開度比に調整可能にしてあり、ま
た電気的に設定可能な設定周期に対応して、その設定周
期のための作動信号を両駆動部５に送り、両駆動部５を
通じて水弁２および湯弁４の間欠停止時間を、所要の間
欠停止時間に調整可能にしており、且つまた、給水・止
水および給水量のための作動信号を両駆動部５に送り、
両駆動部５を通じて水弁２および湯弁４を開閉および所
望の開き度に制御可能にしている。

この制御部９における混合水の高側温度と低側温度の温
度設定と、吐出周期の周期設定と給水・止水および給水
量の操作は調整ダイヤルを回したり或いはデジタル表示
される数値を押しボタンでタッチ操作することにより、
自在に設定且つ変更そして処理可能にしている。

これにより、噴出部10からは温水と冷水とが設定周期ど
おり周期的に交互に夫々設定温度に温度管理されて吐出
され、且つその高低の両温度設定および居水・止水およ
び給水量を押しボタン等のタッチ操作で制御可能であ
る。

斯る実施例で、制御部９による制御例について説明す
る。

第５図は動作フローチャート、第６図は噴出水温度制御
性能を示しており、その温度制御は動作フローチャート
に示す通りにして行なわれる。

噴出が始まると、水弁２が正回転して湯弁４に対するそ
の開度比を順次大きくして、混合水温度Ｔ を低下させ
ていく。この低下中の混合水温度に感温センサー８が感
応し続けて、その感知温度を電気信号に変換して制御部
９に送り、制御部９は低側設定温度Ｔ_S1と混合水温度Ｔ
_Ｍを比較し、混合水温度Ｔ_Ｍが設定温度Ｔ_S1よりも高い
場合には水弁２の開度比をさらに大きくして混合水温度
を下げ、混合水温度Ｔ_Ｍが設定温度Ｔ_S1と同温度若しく
は低くなると、直ちに水弁２を停止させて、湯弁４に対
する水弁２の開度比を設定時間の数秒間固定し、この固
定時間のあいだ低側設定温度Ｔ_S1と同温度の混合水を噴
出部10から吐出する。

そして、低側設定温度Ｔ_S1での固定時間の経過後に、水
弁２が逆回転して湯弁４に対するその開度比を順次小さ
くして、混合水温度Ｔ_Ｍを上昇させていく。この上昇中
の混合水温度に感温センサー８が感応し続けてその温度
上昇していく混合水温度Ｔ_Ｍを制御部９で高側設定温度
Ｔ_S2と比較し、混合水温度Ｔ_Ｍが設定温度Ｔ_S2よりも低
い場合には水弁２の開度比をさらに小さくして混合水温
度を上げ、混合水温度Ｔ_Ｍが設定温度Ｔ_S2と同温度若し
くは高くなると、直ちに水弁２を停止させて、温度４に
対する水弁２の開度比を設定時間の数秒間固定し、この
固定時間のあいだ高側設定温度Ｔ_S2と同温度の混合水を
噴出部10から吐出する。

次いで、この高側設定温度Ｔ_S2での固定時間の経過後
に、再び水弁２が正回転して、低側設定温度Ｔ_S1での混
合水の吐出に移り、これを周期的に交互に繰返して、噴
出部10から低側設定温度Ｔ_S1の混合水と、高側設定温度
Ｔ_S2の混合水とを周期的に交互に連続吐出する。

この制御例では第６図の温度制御性能を示すグラフ図の
通り、噴出部10から吐出する混合水は、低側設定温度Ｔ
_S1すなわち25℃の混合水温度ａと、高側設定温度Ｔ_S2す
なわち40℃の混合水温度ｂとに周期的に交互に変更制御
され、噴出部10からは40℃の温水と25℃の冷水とが周期
的に交互に吐出される。

他の実施例として、上記した実施例において、制御部９
による両駆動部５を通じた水弁２および湯弁４の開度比
の制御を、両弁を同時に反対方向に回転させて、その開
度比を反比例状にすることにより、温水と冷水の切換え
時間の短縮化を計ることが可能である。この場合におけ
る駆動部５は一つの駆動部で水弁２および湯弁４を回動
制御することが可能である。

また、高低両設定温度の設定および給水・止水および給
水量の操作・調整を、従来品と同様にレバー或いはハン
ドル操作により行なうように構成することを支障ない。
たとえば、高低両設定温度の設定を、回動軸11に直接若
しくは伝動要素を介してレバー或いはハンドルを連繋さ
せることにより、レバー或いはハンドル操作により行な
うことが可能である。

その他の実施例として、水弁２又は湯弁４の一方のみを
感温センサー８、制御部９、駆動部５により制御して、
レバー或いはハンドルで操作される水弁２又は湯弁４を
固定した状態で、高低両設定温度の混合水を周期的に交
互に自動的に吐出するようにすることも可能である。

（発明の効果） シャワー用噴出装置として、湯温の変化の応答性に優
れると共に湯温の変化温度精度が高くてメリハリが良い
ため、熱源として、湯弁の吐出量調整時に一時的に熱湯
や冷水が噴出されたり、特に、低温出湯時にはほとんど
温度管理が不可能であるところの既存の瞬間湯沸器を含
めて、最も一般的な低温給湯器（太陽熱、石油、電気そ
の他）にてサイクリックな湯温変更ができる。

湯温変化のメリハリが良いため、高低両設定温度通り
に温度管理しながら周期的に交互に自動出湯でき、それ
にともない、湯水あるいは冷水の温度を高低両設定温度
に基づいて予測通りに得られ、高温側設定温度以上の温
水は噴出されずに火傷等の心配がなく、また、低温側設
定温度以下の冷水も噴出されずに心臓への負担がなくて
安全性に優れているものである。

制御部と感温センサーおよび駆動部との間は電気的に
連絡されていて、その制御部のみを遠隔位置に移しても
支障がなく、遠隔操作の要望に対応することができる。

したがって本発明によれば、噴出部から周期的に交互に
吐出する温水と冷水により、人体の皮膚に刺激を与え
て、血行を良くし（マッサージ効果）、皮膚を強化
する効用があり、シャワーを浴びて体を洗浄しながら、
同時にの効用を得ることができるものであり、局部
洗浄では特にの効果により痔の予防および治療補助に
有用であるし、傷害部の治療補助にも有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明噴出装置の基本的な動作原理を示す構成
図。第２図は本発明の一実施例を示す正面図で一部切欠
する。第３図はIII−III線に沿える縦断側面図。第４図
はIV−IV線に沿える部分拡大横断平面図。第５図は動作
フローチャート図、第６図は同温度制御性能を示すグラ
フ図である。 図中 １は水流路、２は水弁 ３は湯流路、４は湯弁 ５は駆動部、６はモーター ７は混合水流路、８は感温センサー ９は制御部、10は噴出部

フロントページの続き (72)発明者 保田 裕彦 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−94121（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−52731（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−179943（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水流路途中に水弁を、湯流路途中に湯弁を
   夫々備え、この水弁および／又は湯弁に双方の弁の開度
   比を可変可能な駆動部を接続し、水流路および湯流路が
   連通して且つ噴出部に至る混合水流路に感温センサーを
   備え、感温センサーからの信号と高低の両設定温度とを
   比較して、水弁と湯弁の開度比を、高側設定温度の開度
   比に調整する作動信号と、低側設定温度の開度比に調整
   する作動信号とを周期的に交互に前記駆動部に送り作動
   制御可能な制御部を有してなる噴出装置。