JPH043849A - 浴槽の水位検出装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、浴槽内に供給する湯または水の水位を圧力セ
ンサにより検出する浴槽の水位検出装置、特に水位の測
定基準値を自動的に設定して、設置の際に水位検出装置
の調整をすることを不要とした浴槽の水位検出装置に関
する。

（従来の技術） この種の風呂装置としては、例えば特開昭６２−２６２
１１０号公報に示すものがある。この技術においては、
使用時の湯面よりも下方の位置に設けたバスアダプタを
介して連結された管路に圧力センサを設け、場面がバス
アダプタに達する前の圧力センサの検出値を測定基準値
として、圧力センサにより前記浴槽内の湯面の水位を検
出している。これによれば、バスアダプタの位置を基準
として場面の水位を検出することができ、ａｔの際に水
位検出装置の調整をすることが不要となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながらこのような従来技術では、場面がバスアダ
プタに達する前の圧力センサにより検出される圧力は、
例えば浴槽内の波立ちや浴槽に加わる振動などによるノ
イズにより変動するので測定基準値に誤差を生じ、湯面
の水位を精度よく検出することができないという問題が
ある。

また、一定時間間隔で圧力センサにより圧力を検出し、
上昇開始点の圧力を水位検出のための測定基準値とする
ことも考えられるが、この時間間隔を短くすれば連続す
る２測定点間の圧力差が小さくなるのでノイズによる検
出誤差により上昇開始点を正しく判断することができず
、またこれを避けるためにこの時間間隔を大きくすれば
その間に湯面がバスアダプタに達して圧力検出時点が遅
れ、圧力が相当上昇してから検出がなされることもある
ので、上昇開始点の圧力検出値すなわち測定基１＄（１
が高い方にずれてしまうという問題かある。

本発明はこのような問題を解決することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明による浴槽の水位検出装置は、浴槽
１０に湯または水を供給する供給管路２１ｂと、通常使
用時の湯面１２よりも下方において前記浴槽１０に連結
された検出管路２１ａと、この検出管路に設けた圧力セ
ンサ５４により前記浴槽１０内の湯面１２の水位を検出
する水位検出手段１を備えてなる浴槽の水位検出装置に
おいて、少なくともｎ＋１個の記憶領域を有する記憶手
段３と、前記検出管路２１ａに充満された湯または水が
流れていない状態において一定の短い時間間隔をおいて
前記圧力センサ５４により検出される圧力を読み込むと
共にその値を前記記憶手段３の各記憶領域に順次記憶さ
せて同記憶手段の記憶内容を最近の少なくともｎ＋１個
の検出された圧力値とする読込み手段２と、一定の短い
時間間隔をおいて前記記憶手段３に記憶された圧力値の
うちの最新のものをｎ回前のものと比較してその差が所
定値よりも大となればｎ回前付近の圧力値を測定基準値
とする水位基準設定手段４を備え、前記水位検出手段１
はこの測定基準値を基準として前記圧力センサ５４によ
り前記浴槽１０内の湯面１２の水位を検出することを特
徴とするものである。

前記水位基準設定手段４は、一定の短い時間間隔をおい
て前記記憶手段３に記憶された圧力値のうちの最新のも
のをｎ回前のものと比較し、その差が連続して２回以上
所定値よりも大となればその２回のうちの何れかのｎ回
前付近の圧力値を測定基準値とするようにしてもよい。

（作用） 検出管路２１ａ内に充満された湯または水が流れていな
い状態において、読込み手段２は一定の短い時間間隔を
おいて圧力センサ５４により検出される圧力を読み込み
、その値を記憶手段３の各記憶領域に順次記憶させる。

これにより記憶手段３には少なくともｎ＋１個の最近の
圧力値が記憶される。水位基準設定手段４は一定の短い
時間間隔をおいて記憶手段３に記憶されたｎ＋１個の圧
力値のうち最新のものを１１回前のものと比較して、そ
の差が所定値よりも大であれば、ｎ回前付近の圧力値を
測定基準値とし、水位検出手段１はこの測定基準値を基
準として圧力センサ５４により浴槽１０内の湯面１２の
水位を検出する。水位基準設定手段４は、前述の圧力差
が連続して２回以上所定とよりも大となったときに、こ
の２回のうちの何れか一方のｎ回前付近の圧力値を測定
基準値とするようにしてもよい。

このような本発明によれば、検出時間間隔を短くできる
にもかかわらず、圧力上昇開始の判断を行うための圧力
センサによる検出圧力の比較なｎ回前のものと比較して
行っているので雨検出圧力の差は大となる。これにより
測定基準値となる圧力値の検出は遅れをともなうとなく
またノイズの影響もあまり受けることなく確実に行われ
る。またこの圧力上昇開始は検出管路の上縁に湯面が達
した時点から行われるので、測定基準値に対応する水位
も明確である。圧力差が２回以上連続して所定値よりも
大となればｎ回前付近の圧力値を測定基準値とするよう
にしたものによれば、ノイズの影響は一層減少し、測定
基準値の検出は一層確実に行われる。

（発明の効果） このように本発明によれば、測定基準値を確実に検出で
きると共に測定基準値に対応する水位も明確であるので
、湯面の水位を精度よく検出することができる。

（実施例） 以下に、添付図面により、本発明の詳細な説明をする。

第２図に示すように、浴槽１０には、その−側下部に設
けたバスアダプタ１１を介して循環管路２１の両端が接
続されている。、循環管路２１は途中に設けた渦巻式の
ポンプ２２により復路（検出管路）２１ａと往路（供給
管路）２１ｂに分離されて復路２１ａ側から往路２１ｂ
側に向けて湯水が送られ、復路２１ａの途中には風呂釜
２５の熱交換器２６が設けられている。これらｗ４＠’
を路２１、ポンプ２２及び風呂釜２５と、復路２１ａに
設けた循環電磁弁２３により、浴槽１０内の湯水を加熱
する強制ｉ環加熱装ｗ２０が構成されている。

循環電磁弁２３近くの復路２１ａには、圧力センサ５４
及び風呂温度センサ５５が設けられている。この圧力セ
ンサ５４は浴槽１０内の湯面１２の水位を検出するもの
であり、本実施例では浴槽１０への復路２１ａの接続部
の上縁を基準として水位Ｈを検出するようになっている
。本発明の要部は湯面１２がこの上縁に達したときに圧
力センサ５４により検出される圧力値を測定基ＢＡ値と
して自動的に設定するための構成にあり、その詳細は後
述する。

給湯装置３０は、第２図に示すように一定温度の熱湯を
供給するように制御された瞬間湯沸器３５及びこの熱湯
に連通管３３からの冷水を混合して所定の給湯温度とす
る混合水栓３４を主要な構成要素としており、管路４０
及び循環管路２１を介して浴槽１０に新しい湯を供給す
るものである。

瞬間湯沸器３５の給水管３１には給水温度センサ５６と
水流センサ５７が、出湯管３２には出湯温度センサ５８
が設けられ、また管路４０には給湯電磁弁４１のほかに
２個の逆止弁４２とバキュームブレーカ４５が設けられ
ている。

第２図に示すように、この風呂装置全体の作動を制御す
る制御装置５ｏは、中央処理装置（ＣＰＵ）５１と読出
し専用メモリ（ＲＯＭ）５２と書込み可能メモリ（ＲＡ
Ｍ）５３を主要な構成部材とする電子制御装置である。

ＣＰＵ５１には設定水位、給湯温度、沸上り温度などを
設定すると共に作動を指令する風呂リモコン装置６０が
接続されており、各センサ５４〜５９からの検出値など
に基づいて各電磁弁２３．　２９．　３４．　３９．　
４１及びポンプ２２を、所定の制御プログラムにより作
動させるものである。ＲＡＭ５３はｎ＋２（本実施例で
はｎ＝５）個の記憶領域Ｍｅ−Ｍ０−＋を備えており、
またＲＯＭ５２には、先ず給湯装置３０を作動状態とし
、給湯電磁弁４１と循環電磁弁２３を開くと共に循環電
磁弁２３は所定の小時間後に閉じ、次いで一定の短い時
間間隔をおいて圧力センサ５４により検出される圧力を
読み込み、その値ｐを各記憶領域Ｍ８〜Ｍ。４１に順次
記憶させてその記憶内容を最近のｎ＋２個の検出された
圧力値とし、一定の短い時間間隔をおいて記憶領域ｈ〜
Ｊｌｎ−Ｈに記憶された圧力値のうちの最新のものＭ８
をｎ回前のものＭ。と比較してその差が所定値Ａよりも
大となることが２回連続すればり。１の値を測定基準値
ｐＨとし、圧力センサ５４により検出された圧力ｐが測
定基準（ｔ［Ｐｓと設定水位Ｈ（第１図及び第２図参照
）に相当する圧力値ＰＨの和に達すれば給湯電磁弁４１
を閉じるともに給湯装置３０を停止させるプログラムを
含む制御プログラムが記憶されている。

次ぎに、給湯装置３０から浴槽１０に給湯するに際して
、測定基準値を自動的に設定して設定水位まで給湯する
場合の作動を、第３図のフローチャートに示す制御プロ
グラムにより説明する。

予め風呂リモコン装置６０により給湯温度及び浴槽１０
への復路２１ａの接続部の上縁を基準とした給湯水位Ｈ
（第１図及び第２図参照）を設定してから給湯ボタンを
押せば、ＣＰＵ５１は第３図の制御プログラムの実行を
開始する。ＣＰＵ５１は先ずステップ１００及び１０１
により給湯装置３０を作動状態とし、給湯電磁弁４１と
循環電磁弁２３を開いて給湯装置３０から浴槽１０への
給湯を開始する。続くステップ１０２〜１０４により、
ＣＰＵ５１は所定時間Ｔｌ　（例えば１分間）だけ復路
２１ａに給湯装置３０からの湯を通し、その後は循環電
磁弁２３を閉じて復路２１ａを通る流れを停止させる。

これにより復路２１ａ内の空気は排除され湯が充満され
て圧力センサ５４による圧力検出が可能となるが、この
間に浴槽１０内の湯面１２がバスアダプタ１１付近まで
達することはない。

次いでＣＰＵ５１はステップ１１０においてフラグＦを
Ｏとし、ステップ１１１において第２時間Ｌ２を０とし
てその計時を開始し、ステップ１１２において圧力セン
サ５４により圧力ｐを検出する。この圧力ｐは本実施例
では、５秒間に検出した複数の測定値の平均値として、
ノイズによる誤差を減少させている。続くステップ１１
３でＣＰＵ５１は、記憶領域Ｍ、。１に記憶領域トの記
憶値を移し、記憶領域りに記憶領域Ｍｎ−１の記憶値を
移し・・・記憶領域阿、に記憶領域りの記憶値を移し、
記憶領域Ｍ８に圧力Ｐの値を代入する。これにより記憶
領域Ｍ８〜Ｍｎヤ１には、圧力センサ５４により検出さ
れた最近のｎ＋２個の圧力値が記憶される。

そして続くステップ１１４で、ＣＰＵ５１は記憶領域Ｍ
ｓ−Ｌ−＋の最新の圧力値りとｎ回前の圧力値りの差を
予め定められた所定値Ｂと比較し、阿８−Ｌ＞Ｂであれ
ば制御動作をステップ１１６に進め、そうでなければ制
御動作をステップ１１５に進める。Ｍｅ　−Ｎｏ＞　Ｂ
となるまでは、ＣＰＵ５１はステップ１１５により所定
時間Ｔ２（例えば３０秒）毎に制御動作をステップ１１
０に戻してステップ１１０〜１１５を繰り返す。Ｍｓ　
−Ｌ＞　Ｂとなれば、ＣＰＵ５１は制御動作をステップ
１１６に進めてフラグＦに１を加え、ステップ１１７に
おいてＦ〉１であればステップ１１９で所定時間Ｔ２が
経過するまで待ってから制御動作をステップ１１１に戻
し、Ｆ＞１でなければ制御動作をステップ１１８に進め
て測定基準値Ｐｓにｎ＋１回前の圧力＋１１Ｌ４１を記
憶させる。なおステップ１１８で測定基準値として代入
する圧力値は必ずしもＭｎ＋１のみに限らず、Ｍｎ＋２
でもＭｎでもよい。ただしＭｎ＋２を使用する場合には
記憶領域の数をｎ＋３個にしておく必要がある。

ステップ１１４における判断の意味は次の通りである。

圧力センサ５４により検出される圧力Ｐは、理論的には
第４図の特性Ａに示すように、復路２１ａが浴槽１ｏに
開口する部分の上縁に湯面１２が達する時点Ｓまではほ
ぼ一定であり、それ以後は時間に比例して上昇するが、
実際には浴槽１０内の波立ちや浴槽１０に加わる振動な
どによるノイズにより、二点鎖線で示す上限ａ１と下限
ａ２の間で不規則にばらつく。すなわち、時点Ｓまでの
所定時間Ｔ２おきの各時点ｓｅ、　　８１・・・ｓ、−
５における検出圧力Ｐは一定値を中心としてばらつき、
時点Ｓ以後の各時点５ｓ−４１５ｓ−３・・・における
検出圧力ｐは時間に比例して上昇する値を中心としてば
らつく。図示の例では最新の検出時点がＳ、−４に達す
るまではＭｓ　　Ｎｏ＞Ｂとなることは殆どないのでス
テップ１１０〜１１５が繰り返され、最新の検出時点が
５７に達すれば殆どの場合に’Ｍｅ−Ｍ。〉Ｂとなるの
で制御動作はステップ１１４からステップ１１６に進む
ようになる。なお本実施例ではステップ１１５からはス
テップ１１０に戻し、ステップ１１７からはステップ１
１１に戻しているので、ステップ１１４において２回連
続してＭｅ−Ｍ、＞　Ｂとならないかぎりステップ１１
７からステップ１１８に制御動作が進むことはないよう
にしいる。このようにすれば、たまたま大きいノイズが
生じてもこれにより誤動作を生ずることはなくなる。

ステップ１１０〜１１８についての以上の説明から明ら
かなように、所定値Ｂを第４図に示すように設定すれば
、検出時点が時点Ｓ、とＳｅａ＋に達したときに２回連
続してＭｓ　　Ｍ、＞Ｂとなり、制御動作はステップ１
１８に進んで測定基準値Ｐ８を測定時点Ｓａｉ＋からｎ
＋１回前（すなわち測定時点Ｓｍ−５）の圧力値し、１
とする。すなわち測定基準値Ｐｅは、復路２１ａが浴槽
１０に開口する部分の上縁に湯面１２が達する時点Ｓ近
くの圧力センサ５４による検出圧力ｐとなる。なおｎは
５程度とし、ＢはＢ　／　ｎがばらつきの上限ａ１と下
限ａ２の間の幅程度となるようにするのが適当である。

さてステップ１１８において測定基準値Ｐ８を設定した
後、ＣＰＵ５１はステップ１２０において第３時間ｔ３
をＯとしてその計時を開始し、ステップ１２１において
圧力センサ５４により圧力Ｐを検出し、ステップ１２２
において圧力を測定基準ＭｐＨと設定水位Ｈに相当する
圧力値ＰＨの和と比較する。湯面１２が設定水位Ｈに達
するまではｐ〉Ｐｅ＋ＰｓではないのでＣＰＵ５１は制
御動作をステップ１２３に進め、所定時間Ｔ３　（例え
ば２分間）毎にステップ１２０から１２３を繰り返す。

湯面１２が設定水位Ｈに達すればｐ　＞　ｐＨ＋　ＰＨ
となるのでＣＰＵ５１は制御動作をステップ１２４，１
２５に進め、給湯電磁弁４１を閉じ給湯装置３０の作動
を停止させて給湯の制御を終了する。

このように本実施例によれば、復路２１ａが浴槽１０に
開口する部分の上縁に湯面１２が達した際の検出圧力を
自動的に測定基準値に設定し、これに基づいて設定水位
までの給湯がなされる。従って浴槽設置の際の測定基準
値の調整は不要である。なお具体的な説明は省略するが
、ステップ１２０〜１２３ににおいてはステップ１２１
の圧力検出の時だけ循環電磁弁２３を閉じその他の時は
開いて、圧力検出時以外は復路２１ａと往路２１ｂの両
方から浴槽１０に給湯するようにしてもよい。

浴槽１０内に所定の設定水位まで給湯されている状態に
おいて風呂リモコン族Ｒ６０に設けた自動スイッチを入
れておけば、制御装置５ｏは所定時間毎に循環電磁弁２
３を開くと共にポンプ２２を作動させて復路２１ａに設
けた風呂温度センサ５５により浴槽ｌｏ内の湯温を検出
する。そして設定された沸上り温度以下でなければポン
プ２２及びＷ環電磁弁２３の作動を停止し、また設定さ
れた沸上り温度以下であれば、制御装置５０はポンプ２
２及びｓｍ電磁弁２３の作動を続行すると共にガス管２
８に設けたガス弁２９を開き、ガスバーナ２７にガスを
供給して熱交換器２６内を通る湯を加熱し、風呂温度セ
ンサ５５により検出される湯温が設定された沸上り温度
に達すればガス弁２９を閉じて風呂釜２５の作動を停止
すると共にポンプ２２及び循環電磁弁２３の作動を停止
する。これにより浴槽１０内の湯温は、設定された沸上
り温度付近に維持される。

上述の実施例によれば、測定基準値となる圧力の検出は
短い時間間隔で行っているが、圧力上昇開始の判断を行
うための検出圧力の比較はｎ回前のものと比較して行っ
ているので、比較する雨検出圧力の差は大となる。従っ
て圧力上昇開始の判断は、遅れをともなうことなくまた
ノイズの影響をあまりうけるとなく確実になされる。ま
たこの圧力上昇開始は検出管路の上縁に湯面が達した時
点から行われるので、測定基準値に対応する水位も明確
である。なお上記実施例ではステップ１１４において２
回連続してｈ−に。〉Ｂとなったときに測定基準値ｐＨ
をり。１に設定しているが、この連続回数は１回として
もよいし、３回以上としてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による浴槽の水位検出装置の構成を示す
図、３１２図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第２
図は使用する風呂装置の全体構成図、第３図は給湯用制
御プログラムのフローチャート、第４図は検出圧力が上
昇を開始する付近の時間グラフである。 符　　号　　の　　説　　明 １・・・水位検出手段、２・・・読込み手段、３・・・
記憶手段、４・・・水位基準設定手段、１０・・・浴槽
、１２・・・湯面、２１ａ・・・検出管路（復路）、２
１ｂ・・・供給管路（往路）、５４・・・圧力センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）浴槽に湯または水を供給する供給管路と、通常使
   用時の湯面よりも下方において前記浴槽に連結された検
   出管路と、この検出管路に設けた圧力センサにより前記
   浴槽内の湯面の水位を検出する水位検出手段を備えてな
   る浴槽の水位検出装置において、少なくともｎ＋１個の
   記憶領域を有する記憶手段と、前記検出管路に充満され
   た湯または水が流れていない状態において一定の短い時
   間間隔をおいて前記圧力センサにより検出される圧力を
   読み込むと共にその値を前記記憶手段の各記憶領域に順
   次記憶させて同記憶手段の記憶内容を最近の少なくとも
   ｎ＋１個の検出された圧力値とする読込み手段と、一定
   の短い時間間隔をおいて前記記憶手段に記憶された圧力
   値のうちの最新のものをｎ回前のものと比較してその差
   が所定値よりも大となればｎ回前付近の圧力値を測定基
   準値とする水位基準設定手段を備え、前記水位検出手段
   はこの測定基準値を基準として前記圧力センサにより前
   記浴槽内の湯面の水位を検出することを特徴とする浴槽
   の水位検出装置。
2. （２）前記水位基準設定手段は、一定の短い時間間隔を
   おいて前記記憶手段に記憶された圧力値のうちの最新の
   ものをｎ回前のものと比較し、その差が連続して２回以
   上所定値よりも大となればその２回のうちの何れかのｎ
   回前付近の圧力値を測定基準値とする請求項１に記載の
   浴槽の水位検出装置。