風呂湯張り装置
【課題】年間を通じて所望の水位に湯張りを行うことができる湯張り装置を提供する。
【解決手段】所定の第一の水位まで湯を供給したときの水圧を第一の水圧値として保持し、また所定の供給完了水位まで湯を供給したときの水圧を第二の水圧値としてそれぞれ所定数分保持し、移動平均水圧値を求めてそれぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値とする。そして浴槽に湯を供給したときに検出される第一の水圧値が第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、第一の水圧値から所定の給湯完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から給湯完了水位に至るまでの供給湯量を求める一方、第一の移動平均水圧値から所定範囲値以上であるとき、第二の移動平均水圧値を湯の供給を完了する第二の水圧値として差分水圧値を求めて供給湯量を求める。
【解決手段】所定の第一の水位まで湯を供給したときの水圧を第一の水圧値として保持し、また所定の供給完了水位まで湯を供給したときの水圧を第二の水圧値としてそれぞれ所定数分保持し、移動平均水圧値を求めてそれぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値とする。そして浴槽に湯を供給したときに検出される第一の水圧値が第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、第一の水圧値から所定の給湯完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から給湯完了水位に至るまでの供給湯量を求める一方、第一の移動平均水圧値から所定範囲値以上であるとき、第二の移動平均水圧値を湯の供給を完了する第二の水圧値として差分水圧値を求めて供給湯量を求める。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風呂湯張り装置に係り、特に周囲温度の影響による水位変動を軽減するに好適な風呂湯張り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、省エネルギーの観点からヒートポンプを利用した給湯装置の利用が拡大し、例えば家庭用の風呂湯張り装置等にも適用されている。この種の湯張り装置は、概略的には、図８に示すように浴槽１と、外部から導いた給水を加熱するヒートポンプ２、このヒートポンプ２によって加熱された湯を保持する貯湯タンク３、この貯湯タンク３に蓄えられた湯を浴槽１に導く給湯配管路４を備えて構成される。
【０００３】
このように構成された風呂湯張り装置は、浴槽１に湯を張ったとき、給湯配管路４に設けた水圧センサ（水位センサ）５が受ける水圧が予め設定した水圧に到達したことをもって湯張り完了を判定している。ちなみに水位センサ５には、一般的にピエゾ素子を用いた圧力センサが用いられている。
また浴槽の所定水位に湯を張る際、所望の水位（湯張り完了水位）より低い予め定めた所定流量を湯張りした後、水位センサでそのときの水位を検出し、これを所定回数繰り返して平均化して平均基準水位値を用い、これを湯張り時の基準水位とした風呂装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平４−３４００５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した湯張り装置は、水圧センサ５にピエゾ素子が用いられているため周囲温度が変化すると、その温度特性によって検出出力が変動し、それ故、季節によって湯張り完了の水位が変動するという問題があった。この問題を解決するには、湯張りの都度、ユーザが湯張り装置の完了水位を設定し直さなければならず、使い勝手を悪くする要因ともなっていた。
【０００５】
また前述した特許文献１に記載の風呂装置は、例えば浴槽に残湯が残っていた場合であっても水位センサでそのときの水位を検出して平均化した基準水位としているので、所望の水位（湯張り完了水位）が浴槽の残湯によって変化するという問題もある。
本発明は、このような従来の湯張り装置の問題を解決するべくなされたもので、その目的とするところは、年間を通じて所望の水位に湯張りを行うことができる湯張り装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明の湯張り装置は、浴槽に湯を供給する配管路に設けられて、その配管路から前記浴槽に供給された湯量を計測するフローセンサと、前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる前記浴槽の所定位置における水圧を計測する水圧センサと、前記浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたとき、前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第一の水圧値として保持し、また所定の供給完了水位まで湯張りしたときに生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第二の水圧値としてそれぞれ所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分保持する記憶部と、この記憶部が保持する複数の前記第一の水圧値および前記第二の水圧値からそれぞれの移動平均水圧値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値とし、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、前記記憶部が保持した前記第一の水圧値から所定の湯張り完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求める演算部と、この演算部が求めた前記供給湯量に等しい湯量が前記フローセンサにより検出されたとき、前記浴槽への湯の供給を停止する制御部とを備えることを特徴としている。
【０００７】
好ましくは前記演算部は、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているとき、前記第二の移動平均水圧値を前記湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めることが望ましい。
【０００８】
また前記水位センサは、ピエゾ素子を用いたものとして構成される。
前述の風呂湯張り装置は、所定の第一の水位まで湯張りしたときに検出される第一の水圧値を第一の水圧値として所定回数分記憶部に保持し、この保持された複数の第一の水圧値の移動平均水圧値を求め、浴槽に湯張りしたときに検出される第一の水圧値が第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、湯張り完了水位までの差分水圧値から供給湯量を求めて、所望の完了水位まで湯張りする。
【０００９】
また、第一の水圧値が第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているときには、第二の移動平均水圧値を湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの浴槽に湯を供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の風呂湯張り装置によれば、記憶部に保持した所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分、浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたときの第一の水圧値および所定の湯張り完了水位まで湯張りしたときの第二の水圧値をそれぞれ保持し、この記憶部が保持する複数の第一の水圧値および第二の水圧値から演算部がそれぞれの移動平均水圧値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値としている。
【００１１】
そして浴槽に湯張りしたときに検出される第一の水圧値が演算部により求められた第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるときは、記憶部が保持した第一の水圧値から所定の給湯完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めている。
一方、演算部は、第一の移動平均水圧値から所定範囲値以上であるとき、第二の移動平均水圧値を、湯張りを完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの浴槽に供給する湯の供給湯量を求めている。
【００１２】
そして制御部は、この演算部が求めた供給湯量に等しい湯量がフローセンサにより検出されたとき、湯張りを停止しているので、水圧センサが温度依存特性を有していたとしても、日々の湯張り完了水位を維持することができる等の実用上多大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１〜図７は発明を実施する形態の一例であって、図中、図８と同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成は図８に示す従来のものと同様である。
この実施形態が適用される湯張り装置は、貯湯タンク３として低温貯湯タンク３ａおよび高温貯湯タンク３ｂの二つの貯湯タンクを備え、市水等から供給される給水をヒートポンプ２によって加熱して湯を作り、この湯を貯湯タンク３ａ，３ｂに蓄え、浴槽等に給湯する構成をとっている。そこでまず図１に示す配管回路図を用いながら本発明の風呂湯張り装置について説明する。
【００１４】
市水等から供給される給水は、この給水に含まれる異物等の不純物を取り除くストレーナ６を介して、その下方に接続された配管路４ａによって導かれて低温貯湯タンク３ａに蓄えられる。また、ストレーナ６を出た給水の一部は、別の配管路４ｂを通り、給水の逆流を防止する逆止弁７ａを介して高温貯湯タンク３ｂから供給される湯と混合して給湯出力する給湯混合弁８に導かれる。この給湯混合弁８は、給湯に適した温度になるよう給水と湯とを混合して給湯水を出力する役割を担っている。尚、ストレーナ６と逆止弁７ａとを接続する配管路４ｂには、給湯水の温度を検出する給水サーミスタ９ａが設けられ、また給湯混合弁８から供給される給湯水を導く配管路４ｃには、この給湯水の温度を検出する給湯サーミスタ９ｂおよび給湯量を計測するフローセンサ１０が設けられている。
【００１５】
低温貯湯タンク３ａの下方には、この低温貯湯タンクに蓄えられた水を加熱するヒートポンプ２に導く配管路４ｄが接続される。この配管路４ｄには、低温貯湯タンクに蓄えられた水をヒートポンプ２に送り出すポンプ（ＨＰポンプ１１）が介装されている。
ヒートポンプ２によって加熱された水は、湯となって再びヒートポンプ２に戻すヒートポンプバイパス弁１２に接続された配管路４ｅ、および、このヒートポンプバイパス弁１２からその上方に接続された配管路４ｆによって高温貯湯タンク３ｂに導かれる。尚、ＨＰポンプ１１とヒートポンプ２とを接続する配管路４ｇおよびヒートポンプ２とヒートポンプバイパス弁１２とを接続する配管路４ｅには、それぞれエア抜きバルブ１３ａ，１３ｂが設けられて管路内の溜まったエアを抜くことができるようになっている。また、ヒートポンプ２とヒートポンプバイパス弁１２を接続する配管路４ｅには、ヒートポンプ２によって加熱された湯の温度を検出するヒートポンプサーミスタ９ｃが設けられている。
【００１６】
低温貯湯タンク３ａの上方には、高温貯湯タンク３ｂの下方に接続される配管路４ｈが設けられている。そして高温貯湯タンク３ｂの上方には、この高温貯湯タンク３ｂに蓄えられた湯と低温貯湯タンク３ａの上方に設けられた配管路４ｉによって導かれる湯を混合する中間混合弁１４に湯を導く配管路４ｊが設けられている。
中間混合弁１４によって混合された混合湯は、配管路４ｋに設けられた逆止弁７ｂを介して前述した給湯混合弁８に導かれる。更にこの混合湯は、配管路４ｋから分岐して別の逆止弁７ｃを介してストレーナ６から出た給水と混合して出力する風呂混合弁１５に導かれる。尚、中間混合弁１４から出た混合湯の温度は、配管路４ｋに設けられた混合サーミスタ９ｄによって検出される。また風呂混合弁１５から出た湯は、配管路４ｑに設けられた風呂サーミスタ９ｅによって検出される。
【００１７】
また高温貯湯タンク３ｂの上方には、更に別の配管路４ｍが設けられて、図示しない浴槽に蓄えられた湯を追い炊きする熱交換器１６の一次側を通って熱交換した後、低温貯湯タンク３ａに導かれるようになっている。尚、高温貯湯タンク３ｂと熱交換器１６との間の配管路４ｍには、逆流を防止する逆止弁７ｄ、熱交換器１６の出口から低温貯湯タンク３ａとの間には、追い炊き一次ポンプ１７がそれぞれ設けられている。
【００１８】
この熱交換器１６の二次側は、図示しない浴槽と循環して風呂水を追い炊きする追い炊き回路が接続されている。この追い炊き回路は、浴槽に接続された配管路４ｎから浴槽内の湯を導き、熱交換器１６の二次側を介して再び浴槽に戻す配管路４ｐによって構成され、配管路４ｎに介挿された風呂循環ポンプ１８によって湯が循環して追い炊きができるようになっている。尚、浴槽と風呂循環ポンプ１８とを接続する配管路４ｎには、浴槽に張られた湯の水圧を検出して浴槽の水位を求める水位センサ５、追い炊き回路内を湯が循環していることを検出するフロースイッチ１９および循環する湯の温度を検出する循環サーミスタ９ｆが設けられている。またそれぞれの配管路４ｎ，４ｐには、エア抜きバルブ１３ｃ，１３ｄがそれぞれ設けられて、これらの配管路４ｎ，４ｐ内に存在する不要なエアが抜けるようになっている。更に追い炊き回路には、湯張りをするべく風呂混合弁１５から風呂電磁弁２０の開閉制御によって湯を導く配管路４ｑが風呂循環ポンプ１８と熱交換器１６との間に接続されている。
【００１９】
このように各部が接続された本発明の風呂湯張り装置は、図２に示す給湯制御部３０によって制御される。この給湯制御部３０は、前述した水位センサ（水圧センサ）５、フローセンサ１０およびフロースイッチ１９が検出した情報を受け取るセンサ情報入力部３１、このセンサ情報入力部３１から入力された情報に基づいて後述する所定の演算を行う演算部３２、この演算部３２が演算した結果の値、水位センサ５が検出した水圧値（水位値）情報を給湯毎に検出して所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分に亘る複数の水圧値（水位値）情報および所定の初期値等の情報を保持する記憶部３３、給湯制御部３０の作動状況を表示する表示部３６、風呂電磁弁２０、中間混合弁１４、風呂混合弁１５および風呂循環ポンプ１８を駆動制御する出力部３７、浴槽への湯張りの水位レベルを設定入力する操作入力部３９およびこの給湯制御部３０全体の制御を司る制御部３８を備えて構成される。
【００２０】
尚、演算部３２は、記憶部３３に保持された複数の水圧値からその移動平均水圧値を求める移動平均水位演算部３２ａと、この移動平均水位演算部３２ａが求めた移動平均水圧値から所望の湯張り完了水位までの水位差を求め、この水位差に単位水位当たりの水圧を乗じて得られた差分水位値（差分水圧値）を求める差圧演算部３２ｂを有している。
概略的には上述したように構成された本発明の湯張り装置は、まず所定の初期値を記憶する記憶モードで運転され、その後、通常モードに切り換えて稼働される。そこでまず本発明の湯張り装置に係る記憶モードについて図３，４を用いて説明する。
【００２１】
給湯制御部３０は、例えば操作入力部３９から記憶モードで作動させる旨の操作入力があると制御部３８が記憶モードで運転を開始する。まず制御部３８は、浴槽１に所定量としてａ［Ｌ］（例えば２０［Ｌ］）の湯張りを行う（ステップＳ１）。そして制御部３８は、風呂循環ポンプ１８を稼働させてフロースイッチ１９がオンまたはオフであるかを判定する（ステップＳ２）。制御部３８は、フロースイッチ１９がオフであるときは、再びステップＳ１に戻って所定量ａ［Ｌ］の湯張りを繰り返す。これは、浴槽１の所定の位置まで湯張りができたかどうかを判定するものであって、具体的には制御部３８が浴槽１に取り付けられた例えば風呂アダプタ１ａの位置まで湯張りができたかどうかを判定するものである。
【００２２】
一方、ステップＳ２で制御部３８は、フロースイッチ１９がオンであることが検出されると、更に浴槽１に所定量としてｂ［Ｌ］を湯張りする（ステップＳ３）。この湯張りは、フロースイッチ１９を完全に水没させるため実行されるものである。
次いで制御部３８は、ｂ［Ｌ］を湯張りした後、水位センサ５が検出した水圧（ａ１）を計測し、記憶部３３にこの水圧値（ａ１）を保持させる（ステップＳ４）。そうして制御部３８は、更に所定量ｃ［Ｌ］を浴槽１に湯張りした後（ステップＳ５）、水位センサ５が計測した水圧（ａ２）を記憶部３３に保持させる（ステップＳ６）。
【００２３】
ステップＳ５で浴槽１内に給湯した前後の圧力差は、浴槽１に湯張りしたことによって生じた浴槽内の水位差に等しい。そこで差圧演算部３２ｂは、この水圧差［ａ２−ａ１］を求めると共に、ステップＳ５においてフローセンサ１０が検出した供給湯量を用いて単位水位当たりの水圧差、即ち単位水位当たりの水位差を求めて記憶部３３に保持させる。そうして演算部３２は、この単位水位当たりの水圧差から湯張り完了の水位に至ったときの水位、即ち水圧値（ａ４）を求める（ステップＳ７）。
【００２４】
続いて制御部３８は、浴槽１内に湯を供給し（ステップＳ８）、水位センサ５がステップＳ７で求めた水圧値（ａ４）に至るまで湯張りを継続する（ステップＳ９）。
このようにして制御部３８は、単位水位当たりの水圧値を記憶部３３に保持させると通常モードが実行できる。そこでこの通常モードについて、図５，６を参照しながら説明する。
【００２５】
まず制御部３８は、浴槽１内に残湯があるかどうかを判定するために所定量ｄ［Ｌ］の湯を供給し（ステップＳ１１）、フロースイッチ１９の状態を調べる（ステップＳ１２）。そして制御部３８は、ステップＳ１２でフロースイッチ１９がオフであると判定したときは、更に所定量ｅ［Ｌ］の湯を浴槽１内に湯張りする（一次給湯；ステップＳ１３）。このステップＳ１３で浴槽１内に湯張りする供給湯量は、風呂アダプタ１ａの上方における所定の水位（例えば、ｘ［cm］）になるまで湯張りされる（この水位を第一の水位とする）。このとき浴槽１内に供給する湯の供給量は、記憶部３３に保持された単位水位当たりの水圧値から求まる。
【００２６】
そうして制御部３８は、ステップＳ１３で一次給湯が完了すると水位センサ５が検出した水位値、即ち水圧値（ａ３）を検出して保持する（ステップＳ１４）。制御部３８は、このとき検出した水圧値（ａ３）を第一の水圧値とする。次いで制御部３８は、検出した水圧値（ａ３）と後述する移動平均水位演算部３２ａが求めた前回までの湯張りにおける第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅとを比較する（ステップＳ１５）。
【００２７】
移動平均水位演算部３２ａが求める移動平均水圧値ａ３ａｖｅは、ステップＳ１４で検出した第一の水圧値（ａ３）を所定の湯張り回数分保持している記憶部３３のデータを用いて演算する（ステップＳ１６）。具体的に第一の水圧値は、図７に示すように給湯時において水位センサ５が検出した水圧値（水位値）を所定の湯張り回数分、記憶部３３に保持させる。
【００２８】
この記憶部３３が保持する複数の水圧値（水位値）情報は、浴槽１内に湯張りをするたびに記憶部３３にそれぞれ保持するようにしてもよいし、１日に数回湯張りした場合、１日分の水圧値を１回分として保持し、複数の日数分の水圧値情報を保持するようにしてもよい。ここに湯張り回数は、例えば１０回とか３０回分とし、あるいは複数の日数分としては、例えば１０日とか３０日とかある程度の日数とし、記憶部３３に保持された古い水圧値情報は捨て去り常に新しい水圧値情報を記憶部３３に保持するようにする。つまり記憶部３３は、リングバッファの如く常に新しい水圧値情報を保持するよう構成する。ちなみに検出回数または検出日数は、温度特性を有する水位センサ５が季節によって生じる周囲温度の変化による特性変化の影響が平均化されてその影響が受けにくくなる検出回数または検出日数とすることが望ましい。
【００２９】
具体的に例えば複数の日数分（ここでは、ｎ日分とする）を記憶部３３に保持させるようにした場合、移動平均水位演算部３２ａは、記憶部３３に保持されたｎ日分の水圧情報ａ３１，ａ３２，・・・ａ３ｎの総和を求め、これをｎで除して、１日当たりに平均化した移動平均水圧値ａ３ａｖｅを求める。つまり演算部３２は、次式の演算を実行する。
ａ３ａｖｅ＝（ａ３１＋ａ３２＋・・・＋ａ３ｎ）／ｎ
さてステップＳ１５で制御部３８は、水位センサ５が検出した水圧値（ａ３）と、移動平均水位演算部３２ａが求めた第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅとを比較した結果、所定の範囲内にあるとき、制御部３８は、更に後述する第二の水圧値（ａ４）の移動平均水圧値ａ４ａｖｅを湯の供給を完了する第二の水圧値とし（ステップＳ１７）、差圧演算部３２ｂによってこの第二の水圧値に至るまでの差分水圧値（ａ４−ａ３）を求め、この差分水圧値に至るまで浴槽に供給する湯の供給湯量を求める（ステップＳ１８）。
【００３０】
尚、制御部３８は、水位センサ５によって検出された水圧値（ａ３）が移動平均水位演算部３２ａによって求められた第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅから所定の範囲を逸脱していると判定したとき、この逸脱した水圧値（ａ３）を記憶部３３に保持せず、かつ、第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅにも反映せず（ステップＳ１９）、ステップＳ１７以降の処理を実行する。制御部３８は、ステップＳ１９にて検出された水圧値（ａ３）の逸脱値を除くことにより常に第一の移動平均水圧値と第二移動平均水圧値のいずれも湯張りの目標値として使用することができる。また本発明の風呂湯張り装置は、水圧値（ａ３）の逸脱値を除いているので第二の移動平均水圧値も日常の湯張りの目標値として使用することが可能となる。
【００３１】
次いで制御部３８は、演算部３２が求めた差分水圧値（ａ４−ａ３）に相当する供給湯量を受けて、出力部３７を介して風呂電磁弁２０をオンすると共に、中間混合弁１４および風呂混合弁１５を適切に開き、フローセンサ１０が計測した湯量がステップＳ１５で求めた供給湯量になるまで浴槽１へ湯を供給する（二次給湯；ステップＳ２０）。そして制御部３８は、ステップＳ２０で二次給湯が完了すると水圧センサ５により水圧値（ａ’４）を検出する（ステップＳ２１）。制御部３８は、このとき検出した水圧値（ａ’４）を第二の水圧値とする。
【００３２】
尚、制御部３８は、ステップＳ２１で水圧センサ５によって検出された第二の水圧値（ａ’４）を前述した第一の水圧値と同様に所定の湯張り回数分、記憶部３３に保持させる。そして制御部３８は、前述した第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅを求めた方法と同一の演算を行い第二の移動平均水圧値ａ４ａｖｅを求めて記憶部３３に保持させる（ステップＳ２２）。
【００３３】
具体的に第二の移動平均水圧値ａ４ａｖｅを求めるため差圧演算部３２ｂは、移動平均水圧値ａ３ａｖｅまたは今回検出したａ３を基準として操作入力部３９からユーザによって入力された供給完了水位における水圧値（ａ４）を求める。差圧演算部３２ｂが実行する演算は、記憶モード時に得られた記憶部３３が保持する単位高さ当たりの水圧値を用いる。即ち差圧演算部３２ｂは、単位高さ当たりの水圧値がΔＰ〔kPa/cm〕であり、第二の水位と第一の水位との差がＬ〔cm〕であったとすれば、第二の水圧値（ａ４）は、
ａ４＝ａ３ａｖｅ＋ΔＰ×Ｌ〔kPa〕
または、
ａ４＝（今回検出したａ３）＋ΔＰ×Ｌ〔kPa〕
のいずれかの式で求める。
【００３４】
次いで制御部３８は、ステップＳ２１で検出した水圧値（ａ’４）が所定の範囲内（ａ４±α）にあるかどうかを調べ（ステップＳ２３）、所定の範囲内にあるときは、そのまま湯張りを終了する一方、所定の範囲を逸脱していると判定したときは、異常処理を実行する（ステップＳ２４）。
尚、ステップＳ１２でフロースイッチ１９がオンであると判定したとき制御部３８は、ステップＳ１４以降の処理を実行する。
【００３５】
かくして本発明の風呂湯張り装置によれば、記憶部３３に保持した所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分、浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたときの第一の水圧値（ａ３）および所定の湯張り完了水位まで湯を供給したときの第二の水圧値（ａ４）をそれぞれ所定の湯張り回数分保持し、この記憶部３３が保持する複数の第一の水圧値および第二の水圧値から演算部３２の移動平均水位演算部３２ａがそれぞれの水圧値の移動平均値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）および第二の移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）としている。
【００３６】
そして浴槽１に所定量の湯を供給したときに検出される第一の水圧値（ａ３）が演算部により求められた第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）から所定範囲値内（ａ３ａｖｅ±α）にあるときは、検出された第一の水圧値（ａ３）を用いて所定の湯張り完了水位に至るまでの差分水圧値（ａ４−ａ３）を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの浴槽１に供給する湯の供給湯量を求めている。また第一の水圧値（ａ３）が演算部により求められた第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）から所定範囲値（ａ３ａｖｅ±α）を逸脱しているときは、この逸脱した第一の水圧値（ａ３）を記憶部３３に保持せず、かつ、第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）にも反映しないので、水位センサ５に周囲温度変化の影響を受けやすい検出素子（例えば、ピエゾ素子タイプの水位センサ）が用いられていたとしても移動平均水圧値を基準として湯張りしているので所望の水位に湯張りすることができる。
【００３７】
更に本発明の風呂湯張り装置は、逸脱した第一の水圧値（ａ３）を除くことにより常に第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）と第二移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）のいずれも湯張りの目標値として使用することができ、また水圧値（ａ３）の逸脱値を除いているので第二の水圧値の移動平均水圧値も日常の湯張りの目標値として使用することが可能となる。
【００３８】
尚、浴槽１内に残り湯があった場合、前述した第一の水位が残り湯のない場合に比べて高い水位となる。この場合、制御部３８は、第二の移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）を、湯張りを完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値（ａ４ａｖｅ−ａ３）を求め、この差分水圧値に至るまでの浴槽に供給する湯の供給湯量とし湯張りを実行する。つまり本発明の風呂湯張り装置は、前日または前回の湯張りの際に求めた移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）を用いているので、例え浴槽１内に残り湯がある状態で給湯したとしても所望の満水位に湯を張ることが自動的にできる。
【００３９】
尚、演算部３２は、記憶部３３に保持されたｎ日分の水圧値の中で、平均水圧値から異常に離れた水圧値が含まれているとき、これを除いた水圧値を用いて移動平均化することが望ましい。また前述した実施形態は、水位センサ５が検出したｎ日分の水圧値を平均して移動平均水圧値を求めていたが、ｎ回分の湯張りにおいて水位センサ５が検出した水圧値を用いて移動平均水圧値を求めても勿論かまわない。
【００４０】
尚、本発明の風呂湯張り装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る風呂湯張り装置の機能部品との配管路接続を示す要部配管回路図。
【図２】図１に示す風呂湯張り装置に適用される給湯制御部の構成を示すブロック図。
【図３】図２に示す給湯制御部における記憶モードの手順を示すフローチャート。
【図４】図３に示す記憶モード時に浴槽に供給される湯の水位関係を示す図。
【図５】図２に示す給湯制御部における通常モードの手順を示すフローチャート。
【図６】図５に示す通常モード時に浴槽に供給される湯の水位関係を示す図。
【図７】図２に示す記憶部に保持されるデータを概略的に示した図。
【図８】従来の風呂湯張り装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
５ 水位センサ
１０ フローセンサ
３０ 給湯制御部
３１ センサ情報入力部
３２ 演算部
３３ 記憶部
３６ 表示部
３７ 出力部
３８ 制御部
３９ 操作入力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、風呂湯張り装置に係り、特に周囲温度の影響による水位変動を軽減するに好適な風呂湯張り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、省エネルギーの観点からヒートポンプを利用した給湯装置の利用が拡大し、例えば家庭用の風呂湯張り装置等にも適用されている。この種の湯張り装置は、概略的には、図８に示すように浴槽１と、外部から導いた給水を加熱するヒートポンプ２、このヒートポンプ２によって加熱された湯を保持する貯湯タンク３、この貯湯タンク３に蓄えられた湯を浴槽１に導く給湯配管路４を備えて構成される。
【０００３】
このように構成された風呂湯張り装置は、浴槽１に湯を張ったとき、給湯配管路４に設けた水圧センサ（水位センサ）５が受ける水圧が予め設定した水圧に到達したことをもって湯張り完了を判定している。ちなみに水位センサ５には、一般的にピエゾ素子を用いた圧力センサが用いられている。
また浴槽の所定水位に湯を張る際、所望の水位（湯張り完了水位）より低い予め定めた所定流量を湯張りした後、水位センサでそのときの水位を検出し、これを所定回数繰り返して平均化して平均基準水位値を用い、これを湯張り時の基準水位とした風呂装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開平４−３４００５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前述した湯張り装置は、水圧センサ５にピエゾ素子が用いられているため周囲温度が変化すると、その温度特性によって検出出力が変動し、それ故、季節によって湯張り完了の水位が変動するという問題があった。この問題を解決するには、湯張りの都度、ユーザが湯張り装置の完了水位を設定し直さなければならず、使い勝手を悪くする要因ともなっていた。
【０００５】
また前述した特許文献１に記載の風呂装置は、例えば浴槽に残湯が残っていた場合であっても水位センサでそのときの水位を検出して平均化した基準水位としているので、所望の水位（湯張り完了水位）が浴槽の残湯によって変化するという問題もある。
本発明は、このような従来の湯張り装置の問題を解決するべくなされたもので、その目的とするところは、年間を通じて所望の水位に湯張りを行うことができる湯張り装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するべく本発明の湯張り装置は、浴槽に湯を供給する配管路に設けられて、その配管路から前記浴槽に供給された湯量を計測するフローセンサと、前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる前記浴槽の所定位置における水圧を計測する水圧センサと、前記浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたとき、前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第一の水圧値として保持し、また所定の供給完了水位まで湯張りしたときに生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第二の水圧値としてそれぞれ所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分保持する記憶部と、この記憶部が保持する複数の前記第一の水圧値および前記第二の水圧値からそれぞれの移動平均水圧値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値とし、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、前記記憶部が保持した前記第一の水圧値から所定の湯張り完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求める演算部と、この演算部が求めた前記供給湯量に等しい湯量が前記フローセンサにより検出されたとき、前記浴槽への湯の供給を停止する制御部とを備えることを特徴としている。
【０００７】
好ましくは前記演算部は、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているとき、前記第二の移動平均水圧値を前記湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めることが望ましい。
【０００８】
また前記水位センサは、ピエゾ素子を用いたものとして構成される。
前述の風呂湯張り装置は、所定の第一の水位まで湯張りしたときに検出される第一の水圧値を第一の水圧値として所定回数分記憶部に保持し、この保持された複数の第一の水圧値の移動平均水圧値を求め、浴槽に湯張りしたときに検出される第一の水圧値が第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、湯張り完了水位までの差分水圧値から供給湯量を求めて、所望の完了水位まで湯張りする。
【０００９】
また、第一の水圧値が第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているときには、第二の移動平均水圧値を湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの浴槽に湯を供給する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の風呂湯張り装置によれば、記憶部に保持した所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分、浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたときの第一の水圧値および所定の湯張り完了水位まで湯張りしたときの第二の水圧値をそれぞれ保持し、この記憶部が保持する複数の第一の水圧値および第二の水圧値から演算部がそれぞれの移動平均水圧値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値としている。
【００１１】
そして浴槽に湯張りしたときに検出される第一の水圧値が演算部により求められた第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるときは、記憶部が保持した第一の水圧値から所定の給湯完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めている。
一方、演算部は、第一の移動平均水圧値から所定範囲値以上であるとき、第二の移動平均水圧値を、湯張りを完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの浴槽に供給する湯の供給湯量を求めている。
【００１２】
そして制御部は、この演算部が求めた供給湯量に等しい湯量がフローセンサにより検出されたとき、湯張りを停止しているので、水圧センサが温度依存特性を有していたとしても、日々の湯張り完了水位を維持することができる等の実用上多大なる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１〜図７は発明を実施する形態の一例であって、図中、図８と同一の符号を付した部分は同一物を表し、基本的な構成は図８に示す従来のものと同様である。
この実施形態が適用される湯張り装置は、貯湯タンク３として低温貯湯タンク３ａおよび高温貯湯タンク３ｂの二つの貯湯タンクを備え、市水等から供給される給水をヒートポンプ２によって加熱して湯を作り、この湯を貯湯タンク３ａ，３ｂに蓄え、浴槽等に給湯する構成をとっている。そこでまず図１に示す配管回路図を用いながら本発明の風呂湯張り装置について説明する。
【００１４】
市水等から供給される給水は、この給水に含まれる異物等の不純物を取り除くストレーナ６を介して、その下方に接続された配管路４ａによって導かれて低温貯湯タンク３ａに蓄えられる。また、ストレーナ６を出た給水の一部は、別の配管路４ｂを通り、給水の逆流を防止する逆止弁７ａを介して高温貯湯タンク３ｂから供給される湯と混合して給湯出力する給湯混合弁８に導かれる。この給湯混合弁８は、給湯に適した温度になるよう給水と湯とを混合して給湯水を出力する役割を担っている。尚、ストレーナ６と逆止弁７ａとを接続する配管路４ｂには、給湯水の温度を検出する給水サーミスタ９ａが設けられ、また給湯混合弁８から供給される給湯水を導く配管路４ｃには、この給湯水の温度を検出する給湯サーミスタ９ｂおよび給湯量を計測するフローセンサ１０が設けられている。
【００１５】
低温貯湯タンク３ａの下方には、この低温貯湯タンクに蓄えられた水を加熱するヒートポンプ２に導く配管路４ｄが接続される。この配管路４ｄには、低温貯湯タンクに蓄えられた水をヒートポンプ２に送り出すポンプ（ＨＰポンプ１１）が介装されている。
ヒートポンプ２によって加熱された水は、湯となって再びヒートポンプ２に戻すヒートポンプバイパス弁１２に接続された配管路４ｅ、および、このヒートポンプバイパス弁１２からその上方に接続された配管路４ｆによって高温貯湯タンク３ｂに導かれる。尚、ＨＰポンプ１１とヒートポンプ２とを接続する配管路４ｇおよびヒートポンプ２とヒートポンプバイパス弁１２とを接続する配管路４ｅには、それぞれエア抜きバルブ１３ａ，１３ｂが設けられて管路内の溜まったエアを抜くことができるようになっている。また、ヒートポンプ２とヒートポンプバイパス弁１２を接続する配管路４ｅには、ヒートポンプ２によって加熱された湯の温度を検出するヒートポンプサーミスタ９ｃが設けられている。
【００１６】
低温貯湯タンク３ａの上方には、高温貯湯タンク３ｂの下方に接続される配管路４ｈが設けられている。そして高温貯湯タンク３ｂの上方には、この高温貯湯タンク３ｂに蓄えられた湯と低温貯湯タンク３ａの上方に設けられた配管路４ｉによって導かれる湯を混合する中間混合弁１４に湯を導く配管路４ｊが設けられている。
中間混合弁１４によって混合された混合湯は、配管路４ｋに設けられた逆止弁７ｂを介して前述した給湯混合弁８に導かれる。更にこの混合湯は、配管路４ｋから分岐して別の逆止弁７ｃを介してストレーナ６から出た給水と混合して出力する風呂混合弁１５に導かれる。尚、中間混合弁１４から出た混合湯の温度は、配管路４ｋに設けられた混合サーミスタ９ｄによって検出される。また風呂混合弁１５から出た湯は、配管路４ｑに設けられた風呂サーミスタ９ｅによって検出される。
【００１７】
また高温貯湯タンク３ｂの上方には、更に別の配管路４ｍが設けられて、図示しない浴槽に蓄えられた湯を追い炊きする熱交換器１６の一次側を通って熱交換した後、低温貯湯タンク３ａに導かれるようになっている。尚、高温貯湯タンク３ｂと熱交換器１６との間の配管路４ｍには、逆流を防止する逆止弁７ｄ、熱交換器１６の出口から低温貯湯タンク３ａとの間には、追い炊き一次ポンプ１７がそれぞれ設けられている。
【００１８】
この熱交換器１６の二次側は、図示しない浴槽と循環して風呂水を追い炊きする追い炊き回路が接続されている。この追い炊き回路は、浴槽に接続された配管路４ｎから浴槽内の湯を導き、熱交換器１６の二次側を介して再び浴槽に戻す配管路４ｐによって構成され、配管路４ｎに介挿された風呂循環ポンプ１８によって湯が循環して追い炊きができるようになっている。尚、浴槽と風呂循環ポンプ１８とを接続する配管路４ｎには、浴槽に張られた湯の水圧を検出して浴槽の水位を求める水位センサ５、追い炊き回路内を湯が循環していることを検出するフロースイッチ１９および循環する湯の温度を検出する循環サーミスタ９ｆが設けられている。またそれぞれの配管路４ｎ，４ｐには、エア抜きバルブ１３ｃ，１３ｄがそれぞれ設けられて、これらの配管路４ｎ，４ｐ内に存在する不要なエアが抜けるようになっている。更に追い炊き回路には、湯張りをするべく風呂混合弁１５から風呂電磁弁２０の開閉制御によって湯を導く配管路４ｑが風呂循環ポンプ１８と熱交換器１６との間に接続されている。
【００１９】
このように各部が接続された本発明の風呂湯張り装置は、図２に示す給湯制御部３０によって制御される。この給湯制御部３０は、前述した水位センサ（水圧センサ）５、フローセンサ１０およびフロースイッチ１９が検出した情報を受け取るセンサ情報入力部３１、このセンサ情報入力部３１から入力された情報に基づいて後述する所定の演算を行う演算部３２、この演算部３２が演算した結果の値、水位センサ５が検出した水圧値（水位値）情報を給湯毎に検出して所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分に亘る複数の水圧値（水位値）情報および所定の初期値等の情報を保持する記憶部３３、給湯制御部３０の作動状況を表示する表示部３６、風呂電磁弁２０、中間混合弁１４、風呂混合弁１５および風呂循環ポンプ１８を駆動制御する出力部３７、浴槽への湯張りの水位レベルを設定入力する操作入力部３９およびこの給湯制御部３０全体の制御を司る制御部３８を備えて構成される。
【００２０】
尚、演算部３２は、記憶部３３に保持された複数の水圧値からその移動平均水圧値を求める移動平均水位演算部３２ａと、この移動平均水位演算部３２ａが求めた移動平均水圧値から所望の湯張り完了水位までの水位差を求め、この水位差に単位水位当たりの水圧を乗じて得られた差分水位値（差分水圧値）を求める差圧演算部３２ｂを有している。
概略的には上述したように構成された本発明の湯張り装置は、まず所定の初期値を記憶する記憶モードで運転され、その後、通常モードに切り換えて稼働される。そこでまず本発明の湯張り装置に係る記憶モードについて図３，４を用いて説明する。
【００２１】
給湯制御部３０は、例えば操作入力部３９から記憶モードで作動させる旨の操作入力があると制御部３８が記憶モードで運転を開始する。まず制御部３８は、浴槽１に所定量としてａ［Ｌ］（例えば２０［Ｌ］）の湯張りを行う（ステップＳ１）。そして制御部３８は、風呂循環ポンプ１８を稼働させてフロースイッチ１９がオンまたはオフであるかを判定する（ステップＳ２）。制御部３８は、フロースイッチ１９がオフであるときは、再びステップＳ１に戻って所定量ａ［Ｌ］の湯張りを繰り返す。これは、浴槽１の所定の位置まで湯張りができたかどうかを判定するものであって、具体的には制御部３８が浴槽１に取り付けられた例えば風呂アダプタ１ａの位置まで湯張りができたかどうかを判定するものである。
【００２２】
一方、ステップＳ２で制御部３８は、フロースイッチ１９がオンであることが検出されると、更に浴槽１に所定量としてｂ［Ｌ］を湯張りする（ステップＳ３）。この湯張りは、フロースイッチ１９を完全に水没させるため実行されるものである。
次いで制御部３８は、ｂ［Ｌ］を湯張りした後、水位センサ５が検出した水圧（ａ１）を計測し、記憶部３３にこの水圧値（ａ１）を保持させる（ステップＳ４）。そうして制御部３８は、更に所定量ｃ［Ｌ］を浴槽１に湯張りした後（ステップＳ５）、水位センサ５が計測した水圧（ａ２）を記憶部３３に保持させる（ステップＳ６）。
【００２３】
ステップＳ５で浴槽１内に給湯した前後の圧力差は、浴槽１に湯張りしたことによって生じた浴槽内の水位差に等しい。そこで差圧演算部３２ｂは、この水圧差［ａ２−ａ１］を求めると共に、ステップＳ５においてフローセンサ１０が検出した供給湯量を用いて単位水位当たりの水圧差、即ち単位水位当たりの水位差を求めて記憶部３３に保持させる。そうして演算部３２は、この単位水位当たりの水圧差から湯張り完了の水位に至ったときの水位、即ち水圧値（ａ４）を求める（ステップＳ７）。
【００２４】
続いて制御部３８は、浴槽１内に湯を供給し（ステップＳ８）、水位センサ５がステップＳ７で求めた水圧値（ａ４）に至るまで湯張りを継続する（ステップＳ９）。
このようにして制御部３８は、単位水位当たりの水圧値を記憶部３３に保持させると通常モードが実行できる。そこでこの通常モードについて、図５，６を参照しながら説明する。
【００２５】
まず制御部３８は、浴槽１内に残湯があるかどうかを判定するために所定量ｄ［Ｌ］の湯を供給し（ステップＳ１１）、フロースイッチ１９の状態を調べる（ステップＳ１２）。そして制御部３８は、ステップＳ１２でフロースイッチ１９がオフであると判定したときは、更に所定量ｅ［Ｌ］の湯を浴槽１内に湯張りする（一次給湯；ステップＳ１３）。このステップＳ１３で浴槽１内に湯張りする供給湯量は、風呂アダプタ１ａの上方における所定の水位（例えば、ｘ［cm］）になるまで湯張りされる（この水位を第一の水位とする）。このとき浴槽１内に供給する湯の供給量は、記憶部３３に保持された単位水位当たりの水圧値から求まる。
【００２６】
そうして制御部３８は、ステップＳ１３で一次給湯が完了すると水位センサ５が検出した水位値、即ち水圧値（ａ３）を検出して保持する（ステップＳ１４）。制御部３８は、このとき検出した水圧値（ａ３）を第一の水圧値とする。次いで制御部３８は、検出した水圧値（ａ３）と後述する移動平均水位演算部３２ａが求めた前回までの湯張りにおける第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅとを比較する（ステップＳ１５）。
【００２７】
移動平均水位演算部３２ａが求める移動平均水圧値ａ３ａｖｅは、ステップＳ１４で検出した第一の水圧値（ａ３）を所定の湯張り回数分保持している記憶部３３のデータを用いて演算する（ステップＳ１６）。具体的に第一の水圧値は、図７に示すように給湯時において水位センサ５が検出した水圧値（水位値）を所定の湯張り回数分、記憶部３３に保持させる。
【００２８】
この記憶部３３が保持する複数の水圧値（水位値）情報は、浴槽１内に湯張りをするたびに記憶部３３にそれぞれ保持するようにしてもよいし、１日に数回湯張りした場合、１日分の水圧値を１回分として保持し、複数の日数分の水圧値情報を保持するようにしてもよい。ここに湯張り回数は、例えば１０回とか３０回分とし、あるいは複数の日数分としては、例えば１０日とか３０日とかある程度の日数とし、記憶部３３に保持された古い水圧値情報は捨て去り常に新しい水圧値情報を記憶部３３に保持するようにする。つまり記憶部３３は、リングバッファの如く常に新しい水圧値情報を保持するよう構成する。ちなみに検出回数または検出日数は、温度特性を有する水位センサ５が季節によって生じる周囲温度の変化による特性変化の影響が平均化されてその影響が受けにくくなる検出回数または検出日数とすることが望ましい。
【００２９】
具体的に例えば複数の日数分（ここでは、ｎ日分とする）を記憶部３３に保持させるようにした場合、移動平均水位演算部３２ａは、記憶部３３に保持されたｎ日分の水圧情報ａ３１，ａ３２，・・・ａ３ｎの総和を求め、これをｎで除して、１日当たりに平均化した移動平均水圧値ａ３ａｖｅを求める。つまり演算部３２は、次式の演算を実行する。
ａ３ａｖｅ＝（ａ３１＋ａ３２＋・・・＋ａ３ｎ）／ｎ
さてステップＳ１５で制御部３８は、水位センサ５が検出した水圧値（ａ３）と、移動平均水位演算部３２ａが求めた第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅとを比較した結果、所定の範囲内にあるとき、制御部３８は、更に後述する第二の水圧値（ａ４）の移動平均水圧値ａ４ａｖｅを湯の供給を完了する第二の水圧値とし（ステップＳ１７）、差圧演算部３２ｂによってこの第二の水圧値に至るまでの差分水圧値（ａ４−ａ３）を求め、この差分水圧値に至るまで浴槽に供給する湯の供給湯量を求める（ステップＳ１８）。
【００３０】
尚、制御部３８は、水位センサ５によって検出された水圧値（ａ３）が移動平均水位演算部３２ａによって求められた第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅから所定の範囲を逸脱していると判定したとき、この逸脱した水圧値（ａ３）を記憶部３３に保持せず、かつ、第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅにも反映せず（ステップＳ１９）、ステップＳ１７以降の処理を実行する。制御部３８は、ステップＳ１９にて検出された水圧値（ａ３）の逸脱値を除くことにより常に第一の移動平均水圧値と第二移動平均水圧値のいずれも湯張りの目標値として使用することができる。また本発明の風呂湯張り装置は、水圧値（ａ３）の逸脱値を除いているので第二の移動平均水圧値も日常の湯張りの目標値として使用することが可能となる。
【００３１】
次いで制御部３８は、演算部３２が求めた差分水圧値（ａ４−ａ３）に相当する供給湯量を受けて、出力部３７を介して風呂電磁弁２０をオンすると共に、中間混合弁１４および風呂混合弁１５を適切に開き、フローセンサ１０が計測した湯量がステップＳ１５で求めた供給湯量になるまで浴槽１へ湯を供給する（二次給湯；ステップＳ２０）。そして制御部３８は、ステップＳ２０で二次給湯が完了すると水圧センサ５により水圧値（ａ’４）を検出する（ステップＳ２１）。制御部３８は、このとき検出した水圧値（ａ’４）を第二の水圧値とする。
【００３２】
尚、制御部３８は、ステップＳ２１で水圧センサ５によって検出された第二の水圧値（ａ’４）を前述した第一の水圧値と同様に所定の湯張り回数分、記憶部３３に保持させる。そして制御部３８は、前述した第一の移動平均水圧値ａ３ａｖｅを求めた方法と同一の演算を行い第二の移動平均水圧値ａ４ａｖｅを求めて記憶部３３に保持させる（ステップＳ２２）。
【００３３】
具体的に第二の移動平均水圧値ａ４ａｖｅを求めるため差圧演算部３２ｂは、移動平均水圧値ａ３ａｖｅまたは今回検出したａ３を基準として操作入力部３９からユーザによって入力された供給完了水位における水圧値（ａ４）を求める。差圧演算部３２ｂが実行する演算は、記憶モード時に得られた記憶部３３が保持する単位高さ当たりの水圧値を用いる。即ち差圧演算部３２ｂは、単位高さ当たりの水圧値がΔＰ〔kPa/cm〕であり、第二の水位と第一の水位との差がＬ〔cm〕であったとすれば、第二の水圧値（ａ４）は、
ａ４＝ａ３ａｖｅ＋ΔＰ×Ｌ〔kPa〕
または、
ａ４＝（今回検出したａ３）＋ΔＰ×Ｌ〔kPa〕
のいずれかの式で求める。
【００３４】
次いで制御部３８は、ステップＳ２１で検出した水圧値（ａ’４）が所定の範囲内（ａ４±α）にあるかどうかを調べ（ステップＳ２３）、所定の範囲内にあるときは、そのまま湯張りを終了する一方、所定の範囲を逸脱していると判定したときは、異常処理を実行する（ステップＳ２４）。
尚、ステップＳ１２でフロースイッチ１９がオンであると判定したとき制御部３８は、ステップＳ１４以降の処理を実行する。
【００３５】
かくして本発明の風呂湯張り装置によれば、記憶部３３に保持した所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分、浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたときの第一の水圧値（ａ３）および所定の湯張り完了水位まで湯を供給したときの第二の水圧値（ａ４）をそれぞれ所定の湯張り回数分保持し、この記憶部３３が保持する複数の第一の水圧値および第二の水圧値から演算部３２の移動平均水位演算部３２ａがそれぞれの水圧値の移動平均値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）および第二の移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）としている。
【００３６】
そして浴槽１に所定量の湯を供給したときに検出される第一の水圧値（ａ３）が演算部により求められた第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）から所定範囲値内（ａ３ａｖｅ±α）にあるときは、検出された第一の水圧値（ａ３）を用いて所定の湯張り完了水位に至るまでの差分水圧値（ａ４−ａ３）を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの浴槽１に供給する湯の供給湯量を求めている。また第一の水圧値（ａ３）が演算部により求められた第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）から所定範囲値（ａ３ａｖｅ±α）を逸脱しているときは、この逸脱した第一の水圧値（ａ３）を記憶部３３に保持せず、かつ、第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）にも反映しないので、水位センサ５に周囲温度変化の影響を受けやすい検出素子（例えば、ピエゾ素子タイプの水位センサ）が用いられていたとしても移動平均水圧値を基準として湯張りしているので所望の水位に湯張りすることができる。
【００３７】
更に本発明の風呂湯張り装置は、逸脱した第一の水圧値（ａ３）を除くことにより常に第一の移動平均水圧値（ａ３ａｖｅ）と第二移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）のいずれも湯張りの目標値として使用することができ、また水圧値（ａ３）の逸脱値を除いているので第二の水圧値の移動平均水圧値も日常の湯張りの目標値として使用することが可能となる。
【００３８】
尚、浴槽１内に残り湯があった場合、前述した第一の水位が残り湯のない場合に比べて高い水位となる。この場合、制御部３８は、第二の移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）を、湯張りを完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値（ａ４ａｖｅ−ａ３）を求め、この差分水圧値に至るまでの浴槽に供給する湯の供給湯量とし湯張りを実行する。つまり本発明の風呂湯張り装置は、前日または前回の湯張りの際に求めた移動平均水圧値（ａ４ａｖｅ）を用いているので、例え浴槽１内に残り湯がある状態で給湯したとしても所望の満水位に湯を張ることが自動的にできる。
【００３９】
尚、演算部３２は、記憶部３３に保持されたｎ日分の水圧値の中で、平均水圧値から異常に離れた水圧値が含まれているとき、これを除いた水圧値を用いて移動平均化することが望ましい。また前述した実施形態は、水位センサ５が検出したｎ日分の水圧値を平均して移動平均水圧値を求めていたが、ｎ回分の湯張りにおいて水位センサ５が検出した水圧値を用いて移動平均水圧値を求めても勿論かまわない。
【００４０】
尚、本発明の風呂湯張り装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る風呂湯張り装置の機能部品との配管路接続を示す要部配管回路図。
【図２】図１に示す風呂湯張り装置に適用される給湯制御部の構成を示すブロック図。
【図３】図２に示す給湯制御部における記憶モードの手順を示すフローチャート。
【図４】図３に示す記憶モード時に浴槽に供給される湯の水位関係を示す図。
【図５】図２に示す給湯制御部における通常モードの手順を示すフローチャート。
【図６】図５に示す通常モード時に浴槽に供給される湯の水位関係を示す図。
【図７】図２に示す記憶部に保持されるデータを概略的に示した図。
【図８】従来の風呂湯張り装置の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４２】
５ 水位センサ
１０ フローセンサ
３０ 給湯制御部
３１ センサ情報入力部
３２ 演算部
３３ 記憶部
３６ 表示部
３７ 出力部
３８ 制御部
３９ 操作入力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
浴槽に湯を供給する配管路に設けられて、その配管路から前記浴槽に供給された湯量を計測するフローセンサと、
前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる前記浴槽の所定位置における水圧を計測する水圧センサと、
前記浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたとき、前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第一の水圧値として保持し、また所定の供給完了水位まで湯張りしたときに生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第二の水圧値としてそれぞれ所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分保持する記憶部と、
この記憶部が保持する複数の前記第一の水圧値および前記第二の水圧値からそれぞれの移動平均水圧値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値とし、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、前記記憶部が保持した前記第一の水圧値から所定の湯張り完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求める演算部と、
この演算部が求めた前記供給湯量に等しい湯量が前記フローセンサにより検出されたとき、前記浴槽への湯の供給を停止する制御部と
を備えることを特徴とする風呂湯張り装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているとき、前記第二の移動平均水圧値を前記湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めることを特徴とする請求項１に記載の風呂湯張り装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているとき、この逸脱した前記第一の水圧値を前記記憶部に保持せず、かつ、前記第一の移動平均水圧値にも反映しないことを特徴とする請求項２に記載の風呂湯張り装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるときは、前記第二の移動平均水圧値を湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めることを特徴とする請求項２に記載の風呂湯張り装置。
【請求項５】
前記水位センサは、ピエゾ素子を用いたものである請求項１から４のいずれかに記載の風呂湯張り装置。
【請求項１】
浴槽に湯を供給する配管路に設けられて、その配管路から前記浴槽に供給された湯量を計測するフローセンサと、
前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる前記浴槽の所定位置における水圧を計測する水圧センサと、
前記浴槽における所定の第一の水位まで湯張りしたとき、前記浴槽に湯張りされた湯によって生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第一の水圧値として保持し、また所定の供給完了水位まで湯張りしたときに生じる水圧を前記水圧センサにより計測して第二の水圧値としてそれぞれ所定の湯張り回数分または所定の湯張り日数分保持する記憶部と、
この記憶部が保持する複数の前記第一の水圧値および前記第二の水圧値からそれぞれの移動平均水圧値を求めて、それぞれ第一の移動平均水圧値および第二の移動平均水圧値とし、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるとき、前記記憶部が保持した前記第一の水圧値から所定の湯張り完了水位に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値から湯張り完了水位に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求める演算部と、
この演算部が求めた前記供給湯量に等しい湯量が前記フローセンサにより検出されたとき、前記浴槽への湯の供給を停止する制御部と
を備えることを特徴とする風呂湯張り装置。
【請求項２】
前記演算部は、前記浴槽に湯張りしたときに検出される前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているとき、前記第二の移動平均水圧値を前記湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めることを特徴とする請求項１に記載の風呂湯張り装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値を逸脱しているとき、この逸脱した前記第一の水圧値を前記記憶部に保持せず、かつ、前記第一の移動平均水圧値にも反映しないことを特徴とする請求項２に記載の風呂湯張り装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記第一の水圧値が前記第一の移動平均水圧値から所定範囲値内にあるときは、前記第二の移動平均水圧値を湯の供給を完了する第二の水圧値とし、この第二の水圧値に至るまでの差分水圧値を求め、この差分水圧値に至るまでの前記浴槽に供給する湯の供給湯量を求めることを特徴とする請求項２に記載の風呂湯張り装置。
【請求項５】
前記水位センサは、ピエゾ素子を用いたものである請求項１から４のいずれかに記載の風呂湯張り装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１６４１９５（Ｐ２００８−１６４１９５Ａ）
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５１９７４（Ｐ２００６−３５１９７４）
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月１７日（２００８．７．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２７日（２００６．１２．２７）
【出願人】（０００００１８４５）サンデン株式会社 (1,791)
【Ｆターム（参考）】
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