米国特許情報 | 欧州特許情報 | 国際公開(PCT)情報 | Google の米国特許検索
 
     特許分類
A 農業
B 衣類
C 家具
D 医学
E スポ−ツ;娯楽
F 加工処理操作
G 机上付属具
H 装飾
I 車両
J 包装;運搬
L 化学;冶金
M 繊維;紙;印刷
N 固定構造物
O 機械工学
P 武器
Q 照明
R 測定; 光学
S 写真;映画
T 計算機;電気通信
U 核技術
V 電気素子
W 発電
X 楽器;音響


  ホーム -> 機械工学 -> リンナイ株式会社

発明の名称 自動湯張り装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−317804(P2001−317804A)
公開日 平成13年11月16日(2001.11.16)
出願番号 特願2000−133625(P2000−133625)
出願日 平成12年5月2日(2000.5.2)
代理人 【識別番号】100077805
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 辰彦 (外1名)
【テーマコード(参考)】
3L024
【Fターム(参考)】
3L024 CC01 DD06 DD13 DD14 DD17 DD22 DD27 FF11 GG03 GG05 GG06 GG12 GG22 GG24 GG28 GG38 HH03 HH05 HH13 HH22 HH26 HH31 
発明者 川島 剛 / 嶋崎 勝
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】浴槽に給湯を行う給湯手段と、該浴槽に設けられた取出し口から該浴槽内の湯水を取出して該浴槽に設けられた給湯口に戻す循環手段と、該循環手段に設けられ、該循環手段により循環される湯水の動きが停止した状態で、該循環手段内の湯水の水圧により該浴槽内の水位を検出する水位センサと、湯張り開始時に該水位センサにより検出される該浴槽の水位を基準水位とし、該基準水位から所定目標水位まで給湯を行うことにより湯張りを行う湯張り制御手段とを備え、該循環手段は該浴槽よりも高い位置にある自動湯張り装置において、該水位センサによる水位検出のために該循環手段による湯水の循環を停止したときに閉弁して、該循環手段内の湯水の移動を阻止する開閉弁を該循環手段に設けたことを特徴とする自動湯張り装置。
【請求項2】前記開閉弁は、前記循環手段により前記取出し口から給湯口に循環される湯水の流れに対し、該循環手段に備えられた前記水位センサより下流側に設けることを特徴とする請求項1記載の自動湯張り装置。
【請求項3】前記循環手段は前記浴槽の給湯口に対する接続部材が接続される接続口を備え、前記開閉弁は、前記接続口に前記循環手段と一体に備えられることを特徴とする請求項2記載の自動湯張り装置。
【請求項4】前記開閉弁は、前記水位センサを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかの項記載の自動湯張り装置。
【請求項5】前記開閉弁は、逆止弁であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかの項記載の自動湯張り装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、浴槽に所定水位までの給湯を行う自動湯張り装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、浴槽の側面下方に設けられた給湯口に、流量センサを備える給湯配管を介して給湯器を接続し、該給湯器から浴槽に給湯するようにした自動湯張り装置が知られている。
【0003】また、自動湯張り装置にあって、所謂追焚きを行うため、浴槽の側面下方に設けられた取出し口から浴槽内の湯水を取出し、給湯配管の一部をその構成の一部として取出した湯水を前記給湯口から前記浴槽に戻す循環回路と、浴槽内の湯水を該循環回路を介して循環させる循環ポンプと、該循環回路に流れる湯水を加熱する熱交換器とを備え、さらに該循環回路中に水位センサを備えたものがある。かかる自動湯張り装置では、前記水位センサにより検出される浴槽の水位に基づいて、該水位に追加して所定の目標水位まで湯張りする湯水の量を算出し、算出された湯水の量を前記流量センサにより計測して給湯することにより、前記浴槽に所定の設定水位までの湯張りを行うことができる。
【0004】前記自動湯張り装置により、湯張りを行うときには、まず、前記給湯器から前記浴槽に前記取出し口及び給湯口を超える水位の湯水を供給する。前記循環回路を備える自動湯張り装置では、前記浴槽に前記取出し口及び給湯口を超える水位の湯水があることにより、前記循環ポンプにより前記浴槽内の湯水を前記循環回路に循環させることが可能になる。そこで、前記自動湯張り装置は、前記循環ポンプにより前記湯水を前記循環回路に循環させ、前記循環回路内に湯水が充填されたならば、前記循環ポンプを停止する。そして、前記循環回路内の湯水の動きが止まるのを待って、前記水位センサにより、前記循環回路内の湯水の静水圧から前記浴槽内の水位を検出して、これを基準水位とする。
【0005】次に、前記自動湯張り装置は、前記給湯器から前記浴槽に所定量の湯水を追加供給すると共に、前記水位センサにより前記湯水を供給した後の前記浴槽内の水位を検出する。そして、前記基準水位に対する水位の増分を算出し、該増分で前記追加供給された湯水の量(容積)を除算することにより、前記浴槽の断面積を算出する。
【0006】次に、前記自動湯張り装置は、所定の設定水位から前記湯水が追加供給された後の水位を減算して得られた値に前記浴槽の断面積を乗算して、さらに追加すべき湯水の量(容積)を算出する。そして、前記給湯装置により、前記のように算出された量の湯水を前記流量センサにより計測して前記浴槽に供給することにより、前記所定の設定水位までの湯張りを行うことができる。
【0007】しかしながら、前記循環回路が前記浴槽よりも高い位置にあるときには、循環ポンプのばらつきによって、循環回路での湯水の流れに対し循環ポンプの下流側の循環回路の湯水に気泡を発生させることがあるという不都合がある。これは、湯水が前記循環回路から前記浴槽に戻る際に、高所から低所に落下して、循環ポンプ内の湯水を吸出し、循環ポンプの負圧部分をさらに負圧にするためと考えられる。前記湯水に前記気泡が発生すると、前記循環ポンプ停止後、該気泡が前記取出し口から前記循環回路に侵入して、該循環回路内を上昇する。この結果、前記気泡の上昇に伴って湯水が移動するために、該循環回路内の湯水の動きが止まるまでに時間がかかり、40秒程度経過しないと前記水位センサにより水位を検出することができない。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都合を解消して、循環手段による湯水の循環停止後、速やかに水位を検出することができ、湯張りに要する時間を短縮することができる自動湯張り装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するために、本発明の自動湯張り装置は、浴槽に給湯を行う給湯手段と、該浴槽に設けられた取出し口から該浴槽内の湯水を取出して該浴槽に設けられた給湯口に戻す循環手段と、該循環手段に設けられ、該循環手段により循環される湯水の動きが停止した状態で、該循環手段内の湯水の水圧により該浴槽内の水位を検出する水位センサと、湯張り開始時に該水位センサにより検出される該浴槽の水位を基準水位とし、該基準水位から所定目標水位まで給湯を行うことにより湯張りを行う湯張り制御手段とを備え、該循環手段は該浴槽よりも高い位置にある自動湯張り装置において、該水位センサによる水位検出のために該循環手段による湯水の循環を停止したときに閉弁して、該循環手段内の湯水の移動を阻止する開閉弁を該循環手段に設けたことを特徴とする。
【0010】本発明の自動湯張り装置によれば、前記湯張り制御手段は、湯張り開始時に前記循環手段に浴槽内の湯水を循環させると共に、該循環を停止して湯水の動きが止まった後、前記水位センサにより浴槽内の水位を検出してこれを基準水位とする。次いで、前記湯張り制御手段は、前記給湯手段により前記浴槽に湯水を供給し、前記基準水位から前記所定目標水位まで給湯を行うことにより湯張りを行う。
【0011】本発明の自動湯張り装置では、前記循環手段は前記浴槽よりも高い位置にあるので、循環ポンプのばらつきによって、循環回路での湯水の流れに対し循環ポンプの下流側の循環回路の湯水に気泡を発生させることがある。このため、前記循環手段により湯水の循環を停止しても、前記取出し口から該循環手段内を上昇する気泡により該循環手段内の湯水が移動し、該湯水の動きが止まって前記水位センサにより浴槽内の水位を検出できるようになるまでに時間がかかることが懸念される。
【0012】しかし、本発明の自動湯張り装置では、前記循環手段による湯水の循環が停止されると、該循環手段に備えられた開閉弁が閉弁して、該循環手段内の湯水の移動を阻止する。従って、前記循環手段内の湯水の動きを短時間の内に停止せしめ、速やかに前記水位センサにより浴槽内の水位を検出することができ、湯張りに要する時間を短縮することができる。
【0013】前記気泡は前記循環手段により前記取出し口から給湯口に循環される湯水の流れに対し、循環ポンプの下流側の循環手段に生じ、循環ポンプが停止すると、該気泡は該循環手段に循環されていた湯水の流れと逆方向に移動し、水位センサ付近の湯水が循環されていた湯水の流れ方向に移動してしまう。そこで、本発明の自動湯張り装置において、前記開閉弁は、前記循環手段により前記取出し口から給湯口に循環される湯水の流れに対し、前記循環手段に備えられた前記水位センサより下流側に設けられることにより、前記気泡の移動に伴う湯水の移動を有効に阻止することができる。
【0014】また、前記循環手段は前記浴槽の給湯口に対する接続部材が接続される接続口を備え、前記開閉弁は、前記接続口に前記循環手段と一体に備えられることにより、自動湯張り装置の各機種間で部品を共通化することができる。
【0015】また、前記開閉弁は、前記水位センサを備えることにより、部品数を削減することができる。
【0016】さらに、前記開閉弁は、逆止弁であることにより、弁を作動させる手段を特に必要とすることなく、前記循環手段による湯水の循環が停止されたときには、自動的に前記循環手段内の湯水の移動を阻止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図1は本実施形態の自動湯張り装置の全体構成図、図2は浴槽の湯張り水位の説明図である。
【0018】図1を参照して、本実施形態の自動湯張り装置は、給湯手段1と、追焚き手段2とを備え、コントローラ3により給湯手段1と追焚き手段2の作動とを制御する構成となっている。
【0019】給湯手段1は、図示しないガスバーナにより加熱される給湯用熱交換器4内を貫通する通水管5を備え、図示しない水道管から通水管5に供給される水を給湯用熱交換器4で加熱して出湯する。通水管5の下流端部は、台所や洗面所等の給湯栓(図示せず)に接続された常用通水管6と、浴槽用通水管8とに分岐し、通水管5から常用通水管6を介して台所等に給湯可能とする一方、通水管5から浴槽用通水管8を介して浴槽9に給湯可能としている。
【0020】尚、通水管5の上流部には、入水温サーミスタ10と入水流量センサ11とが設けられ、下流部には、給湯流量を制御するための湯量サーボ12と出湯温サーミスタ13とが設けられている。
【0021】浴槽用通水管8は、浴槽9内の湯水を循環させるための循環路14に接続されており、上流側から循環路14との接続部との間に、電磁弁15、給湯流量センサ16、ホッパー17、逆止弁18、三方弁19を順に備えている。給湯流量センサ16は、浴槽用給湯路7に流れる湯水の流量に応じた信号を出力する。
【0022】追焚き手段2は、循環路14、循環ポンプ20、浴槽用熱交換器21により構成され、循環路14は、三方弁19から循環ポンプ20及び風呂用熱交換器21を介して下方に設けられた浴槽9に至る往路14aと、三方弁19から直接的に浴槽9に至る復路14bとから成る。
【0023】また、往路14a及び復路14bは、端部に接続口22a,22bを備え、接続口22a,22bに接続される導管23a,23bを介して、浴槽9の下部の側面に設けられた給湯口24に接続されている。給湯口24は、内周側に導管23aが開口し、その外側に導管23bが開口する構造(図示せず)を備え、浴槽9から湯水を取出す取出し口(導管23b側)と、浴槽9に湯水を供給する給湯口(導管23a側)とを1ヵ所にまとめて配置する集合口となっている。
【0024】往路14aの途中箇所には、循環路14における水流の有無を検出する水流スイッチ25及び浴槽用湯温サーミスタ26が設けられ、復路14bの途中箇所には、浴槽9内の水位を給湯口24を介して検出する水位センサ27が設けられている。水位センサ27は、浴槽9内の湯水が給湯口24以上の水位にあるとき、浴槽9内の湯水が循環ポンプ20により循環路14に循環されて充填されることにより、浴槽9内の水位を、その水位に応じた静水圧として検出するものである。水位センサ27は、圧力センサにより構成され、前記水位に応じた信号を出力する。
【0025】また、循環路14には、循環ポンプ20が作動したときに循環路14内に循環される湯水の流れに対し、水位センサ27より下流側、例えば往路14aの接続口22a内に、逆止弁28が設けられている。
【0026】このように構成された給湯手段1及び追焚き手段2において、浴槽9に湯張りを行う場合には、浴槽用通水管8の電磁弁15が開かれた状態で、給湯手段1の通水管5から浴槽用通水管8及び循環路14を介して浴槽9に給湯が行われる。この場合、浴槽用通水管8から三方弁19を介して循環路14に流入する湯水は、三方弁19から循環路14の往路14a及び復路14bの両者を通って浴槽9に至り、所謂両搬送により浴槽9に給湯が行われる。
【0027】また、浴槽9内の湯水を加熱する、所謂追焚きを行う場合には、電磁弁15が閉じられた状態で循環ポンプ20を作動させることにより、浴槽9内の湯水を循環路14を介して循環させる。往路14aは図示しないガスバーナにより加熱される風呂用熱交換器21内を貫通しており、該ガスバーナを作動させて循環ポンプ20により循環される湯水を風呂用熱交換器21で加熱し、復路14bを介して給湯口24から浴槽9に戻すことにより、浴槽9内の湯水を加熱する。
【0028】コントローラ3は、CPU、RAM、ROM等により構成され、湯張り制御手段30と、給湯量累積手段31とを有する。湯張り制御手段30は、浴槽9内の水位が給湯口24に達したことを検出する給湯口水位検出手段32、浴槽9の断面積を算出する断面積算出手段33、及び浴槽9に所定目標水位の湯張りを行うときに、該目標水位から目標給湯量を算出する目標給湯量算出手段34を備える。また、コントローラ3には、操作器35と表示器36とが接続されている。
【0029】コントローラ3には、入水温サーミスタ10、入水流量センサ11、出湯温サーミスタ13、給湯流量センサ16、水流スイッチ25、浴槽用湯温サーミスタ26、及び水位センサ27からの出力信号、並びに操作器35からの運転指示データや給湯温度の設定データ等が入力される。そして、コントローラ3は、これらの入力データに従って、給湯手段1の、湯量サーボ12、電磁弁15、及び給湯用熱交換器4への加熱量、並びに追焚き手段2の循環ポンプ20、及び浴槽用熱交換器21への加熱量を制御する。
【0030】また、操作器35には、“自動湯張り運転”、”追い焚き運転”等の各種運転モードを設定するスイッチや、“自動湯張り運転”における浴槽9の目標水位や給湯目標温度の設定スイッチ等が備えられ、表示器36には、給湯温度や、湯張り水位等が表示される。
【0031】次に、上述した自動湯張り装置により、浴槽9に所定目標水位の自動湯張り運転を行う場合の動作について、図1、図2を参照して説明する。
【0032】上述の自動湯張り装置で、初めて自動湯張り運転を行うときには、使用者が操作器35に備えられた湯張りスイッチ(図示せず)を操作することにより自動湯張り運転モードとなり、湯張り制御手段30による浴槽9への湯張り動作が開始され、まず、給湯口24の水位に達しない程度の量の給湯が行われる。前記給湯量は、給湯量累積手段31により検出される。
【0033】前記給湯が行われると、給湯口水位検出手段32は、循環ポンプ20の作動後、水流スイッチ25がONするか否かにより、浴槽9の水位が給湯口24に達しているかどうかを検出する。そして、循環ポンプ20の作動後、水流スイッチ25がONするようになるまで、少量ずつの給湯を繰返す。
【0034】次に、給湯口水位検出手段32により、水流スイッチ25がONしたことが検出されたならば、湯張り制御手段30は循環ポンプ20の作動を停止すると共に、その時点の水位を水位センサ27で検出し、該水位を基準水位HO とする。
【0035】次に、断面積算出手段33は、上述した基準水位HO から所定量Vx 分の追加給湯を行い、該追加給湯を行ったときの水位Hr を水位センサ27により検出する。次いで、断面積算出手段33は、水位Hr から基準水位HO を減算(h1 =Hr −HO )し、追加給湯による水位の増分h1 を算出する。そして、断面積算出手段33は、水位の増分h1 で追加給湯した量Vx を除算することにより、浴槽9の断面積Ms (Ms =Vx /h1 )を算出する。
【0036】次に、目標給湯量算出手段34は、目標水位Ha と基準水位HO との差ha から水位の増分h1 を減算してその差h2 を算出(h2 =ha −h1 )し、浴槽9の断面積Ms にh2 を乗算(Va =Ms ×h2 )することにより、目標水位Haを目標給湯量Va に変換する。次いで、湯張り制御手段30は、給湯量累積手段31により給湯量を積算しつつ、さらに目標給湯量Va 分の給湯を行って、湯張り動作を終了する。
【0037】また、2回目以降の自動湯張り運転では、浴槽9の断面積Ms は初回の自動湯張り運転時に既に算出済みであるので、湯張り制御手段30は、基準水位HO を検出した後、目標水位Ha と基準水位HO との差ha に断面積Ms を乗算することにより、目標水位Ha を目標給湯量Va に変換し(Va =Ms ×ha )、該目標給湯量Va 分の給湯を行うことで、湯張りが実行される。
【0038】また、追い焚きを行うときには、使用者が操作器35に備えられた湯張りスイッチ(図示せず)に変えて追い焚きスイッチ(図示せず)を操作することにより、追い焚き運転モードとなる。追い焚き運転モードでは、所定時間循環ポンプ20を作動させ、給湯口水位検出手段32により水流スイッチ25がOFFならば追い焚きせず、水流スイッチ25がONで残水がある場合には、湯張り制御手段30は、給湯を行うことなく直ちに基準水位HO を検出し、該基準水位HO から前記2回目以降の自動湯張り運転と同一の動作により湯張りが実行される。
【0039】次に、コントローラ3は、循環ポンプ20を作動させ、浴槽9内に所定の目標水位まで給湯された湯水を復路14bから浴槽用熱交換器21に送って加熱すると共に、加熱された湯水を往路14aから浴槽9に供給することにより、沸き上げを行う。そして、浴槽用湯温サーミスタ26の検出値が設定された湯温になったならば、コントローラ3は沸き上げが完了したものと判断して循環ポンプ20を停止し、追い焚き運転を終了する。
【0040】前記自動湯張り運転または追い焚き運転の動作中、水流スイッチ25がONしたときには、浴槽9内の湯水が循環ポンプ20により循環路14を復路14bから往路14aに循環されているが、このとき循環路14は浴槽9よりも高い位置にあり、往路14aから浴槽9に戻る湯水は高所から低所に落下することになる。このため、循環ポンプ20内の湯水を吸出し、循環ポンプ20の負圧部分をさらに負圧にし、循環回路14での湯水の流れに対し循環ポンプ20の下流側の往路14aの湯水に気泡を発生させる。循環ポンプ20の作動を停止すると、前記気泡は循環ポンプ20により循環される水流とは逆方向に湯水を伴って移動し、導管23aから往路14aに上昇する。
【0041】しかし、本実施形態では、往路14aの接続口22aに逆止弁28が設けられているので、前記気泡は逆止弁28により移動を阻止され、前記気泡の移動により循環回路14内の湯水の移動を阻止でき、この結果、水位センサ27の出力が、極く短い時間、例えば20秒程度の内に安定し、速やかに基準水位HO を検出することができる。
【0042】尚、本実施形態では、逆止弁28を循環路14の往路14aの接続口22a内に設けるようにしているが、逆止弁28は循環ポンプ20が作動したときに循環路14内に循環される湯水の流れに対し、水位センサ27より下流側であれば、循環路14の所望の位置に設けることができる。但し、逆止弁28を接続口22a内に設けるようにすると、自動湯張り装置の各機種間で部品を共通化することができ、また必要に応じて逆止弁28を接続口22a内に後付けすることができるので好ましい。
【0043】また、部品数を削減するために、逆止弁28は水位センサを一体に備えることが好ましい。
【0044】また、本実施形態では逆止弁28を用いているが、循環路14内で湯水の移動を阻止することができる開閉弁であれば、逆止弁28に限らず二方弁、三方弁等どのようなものを用いてもよい。
【0045】さらに、本実施形態では浴槽用熱交換器21がガスバーナにより加熱されるものとして説明しているが、浴槽用熱交換器21は暖房給湯機において暖房端末に供給される熱媒体により加熱されるものであってもよい。




 

 


     NEWS
会社検索順位 特許の出願数の順位が発表

URL変更
平成6年
平成7年
平成8年
平成9年
平成10年
平成11年
平成12年
平成13年


 
   お問い合わせ info@patentjp.com patentjp.com   Copyright 2007-2013