JP2023002950A - ふろ装置 - Google Patents

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Yusuke Nakamura
翔 渡邊
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【課題】浴槽の水位センサを用いた入浴又は退浴の検知精度を向上する。【解決手段】循環路8に配置された水位センサ11は、浴槽水21からの水圧に基づいて浴槽20内の水位検出値を出力する。コントローラ12は、水位センサ11による水位検出値を用いた第1の入退浴判定の非実行期間の終了に連動して、当該時点での水位検出値と、基準水位との比較に基づいて入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを判定する第2の入退浴判定を実行する。基準水位は、入浴状態の期間中及び第1の入退浴判定の非実行期間中では更新を行わない。一方で、基準水位は、退浴状態の期間中には、一定時間内での水位検出値の変化量が、入浴判定値より小さく、かつ、入浴判定値より小さく設定された基準値よりも大きいときに限って、当該変化量を反映する様に更新される。【選択図】図1

Description

本発明は、ふろ装置に関し、より特定的には、浴槽の水位センサを備えたふろ装置に関する。
従来より、浴槽の水位センサの検出値を用いた、浴槽に対する入浴及び退浴の検知が行われている。しかしながら、水位センサは、浴槽水から印加される圧力に基づいて浴槽水位を検出するので、追焚運転等による循環ポンプの作動時には、水位センサが設けられる循環路内の湯水が加圧されることにより、正確な水位検出値を得ることができない。
特許第6716049号公報(特許文献1)には、この様なポンプの作動中における入浴又は退浴を検知するために、ポンプの作動終了後において、ポンプの作動開始前の水位検出値と、ポンプの作動終了後の水位検出値とを比較する入退浴判定を行うことが記載されている。
又、特開2014-199168号公報(特許文献2)では、水位センサの出力特性として、浴槽への湯張り完了後における循環配管路内の湯水温度の変化に伴う比重の変化に起因して、浴槽水位の判断誤差が大きくなる可能性が指摘されている。
特許第6716049号公報 特開2014-199168号公報
特許文献2には、水位センサ及び浴槽の配置高さの差が大きい場合には、浴槽水位が一定の下でも、水位センサによる水位検出値が、浴槽水の温度低下に応じて上昇又は低下することが記載されている。
従って、水位センサ及び浴槽の配置高さの差が大きい状況において、浴槽水の温度が低下した状態からポンプの作動を伴って浴槽水が循環加熱される追焚運転を実行すると、浴槽水位が変化しなくても、追焚運転による浴槽水の温度上昇によって、水位検出値が上昇又は低下する。
このため、上記の様な追焚運転の終了後に、特許文献1に記載された入退浴判定を実行すると、浴槽水の温度上昇に起因する水位検出値の上昇又は低下から、入浴又は退浴を誤検知することが懸念される。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、浴槽の水位センサを用いた入浴又は退浴の検知精度を向上することである。
本発明のある局面では、浴槽を含むふろ装置が提供される。ふろ装置は、給湯装置と、循環路と、循環路内の水圧に基づいて浴槽内の水位を検出する水位検出器と、制御装置とを備える。循環路は、循環ポンプの作動時に、給湯装置及び浴槽の間で浴槽内の湯水を循環するために設けられる。制御装置は、ふろ装置の運転を制御するとともに、水位検出器による浴槽の水位検出値に基づいて浴槽に対する入退浴を検知する。制御装置は、第1の判定部と、第2の判定部と、設定部とを含む。第1の判定部は、入浴者が存在しない退浴状態において水位検出値の所定時間内での変化量が予め定められた正値である第1の基準値よりも大きくなると浴槽内に入浴者が存在する入浴状態への遷移を検出するとともに、入浴状態において水位検出値の所定時間内での変化量が予め定められた負値である第2の基準値よりも小さくなると退浴状態への遷移を検出する。第2の判定部は、第1の判定部による入退浴判定の非実行期間の終了に連動して、入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを判定する入退浴判定を実行する。設定部は、第1の判定部による入退浴判定で用いられる基準水位を設定する。第2の判定部は、非実行期間の終了後における水位検出値から基準水位を減算した値が第1の基準値より大きいときに入浴状態であると判定する一方で、減算した値が第1の基準値より小さいときに退浴状態と判定する様に入退浴判定を実行する。設定部は、入浴状態の期間、及び、非実行期間には基準水位の更新を行わず、第1の判定部によって入浴状態から退浴状態への遷移が検出されたとき、及び、第2の判定部による入退浴判定によって退浴状態であると判定されたときに、水位検出値に基づいて基準水位を更新する。設定部は、更に、退浴状態の期間中において、水位検出値の所定時間内での上昇量が、第1の基準値よりも小さく、かつ、第1の基準値よりも小さく設定された正値である第3の基準値よりも大きいときに、当該上昇量を反映して基準水位を更新する。
本発明によれば、入退浴判定で用いられる基準水位の適切な設定により、浴槽の水位センサを用いた入浴又は退浴の検知精度を向上することができる。
本実施の形態に係るふろ装置を含む給湯システムの概略構成図である。 水位センサの検出値を用いた入退浴判定を説明する概念図である。 浴槽の水位検出値に基づく入退浴判定を説明する第1のフローチャートである。 浴槽の水位検出値に基づく入退浴判定を説明する第2のフローチャートである。 図3のフローチャートによる入退浴判定の実施例を説明する概念的な波形図である。 図4のフローチャートによる入退浴判定の第1の実施例を説明する概念的な波形図である。 図4のフローチャートによる入退浴判定の第2の実施例を説明する概念的な波形図である。 浴槽の配置高さの分類を説明する概念図である。 浴槽の配置高さに依存した水位検出値の変化を説明する概念図である。 基準水位に起因した入退浴の誤判定の第1の例を説明する概念的な波形図である。 基準水位に起因した入退浴の誤判定の第2の例を説明する概念的な波形図である。 浴槽水位の上昇パターンを説明する概念的な波形図である。 本実施の形態に係るふろ装置での入退浴判定に用いられる基準水位の第1の設定例を説明する概念的な波形図である。 浴槽水位の低下パターンを説明する概念的な波形図である。 本実施の形態に係るふろ装置での入退浴判定に用いられる基準水位の第2の設定例を説明する概念的な波形図である。 本実施の形態に係るふろ装置での基準水位を設定するための制御処理を説明する第1のフローチャートである。 本実施の形態に係るふろ装置での基準水位を設定するための制御処理を説明する第2のフローチャートである。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では図中の同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は原則的に繰返さないものとする。
(給湯システムの構成)
図1は、本実施の形態に係るふろ装置を含む給湯システムの概略構成図である。
図1を参照して、給湯システム300は、給湯装置100を備える。給湯装置100は、給湯回路5、追焚回路7、循環路8、及び、コントローラ12を備える。給湯装置100は、図示しない給湯栓等に加えて、浴室200に設置された浴槽20を給湯先に含む。
給湯回路5は、導入された低温水を加熱するための加熱機構(図示せず)を含むように構成される。加熱機構は、例えば、ガスや石油等の燃料の燃焼熱を用いる加熱、及び、発電時の排熱又はヒートポンプによる加熱等利用する構成とすることができる。又、給湯回路5は、加熱された高温水がそのまま出湯される構成の他、加熱された高温水を貯留する貯湯式の構成であってもよい。
給湯回路5は、加熱機構の作動により、ユーザによる設定温度に従う温水を出力することができる。一方で、当該加熱機構の停止時には、低温水が加熱されることなく給湯回路5から出力される。
給湯回路5の出湯経路(図示せず)は、浴槽20へ至る注湯配管13aと接続される。注湯配管13aには、ふろ注湯弁13が介挿接続される。ふろ注湯弁13は、例えば、開閉制御可能な電磁弁によって構成することができる。ふろ注湯弁13を開放することにより、給湯回路5から注湯配管13aへ湯水が出力される経路を形成することができる。これにより、給湯装置100は、給湯栓等に加えて、給湯先に浴槽20を含むことができる。以下では、給湯回路5からの出力温度に関わらず、ふろ注湯弁13の開放により、湯又は水が、注湯配管13aを経由して浴槽20へ供給される動作を「注湯」と称する。注湯配管13aには、流量センサ14が設けられており、当該流量センサによって注湯流量を検出することができる。流量センサ14は、「流量検出器」の一実施例に対応する。
循環路8は、浴槽20の湯水21(以下、「浴槽水21」とも称する)を給湯装置100内で循環するためのものであり、戻り配管8a及び往き配管8bと、循環ポンプ10とを有する。戻り配管8aの一方端は、浴槽20内の循環アダプタ25と接続され、他端は、追焚回路7の入力側と接続される。往き配管8bの一端は、追焚回路7の出力側と接続され、他端は循環アダプタ25と接続される。
循環ポンプ10の作動により、循環アダプタ25から吸入された浴槽水21が、戻り配管8a、追焚回路7、及び、往き配管8bを経由して、循環アダプタ25から吐出される経路(追焚循環経路)が形成される。追焚回路7は、ガスや石油等の燃料の燃焼熱を用いる加熱機構(図示せず)を含むように構成することができる。追焚回路7は、追焚循環経路の形成時に作動して、戻り配管8aから導入された浴槽水21を加熱して、往き配管8bに出力する。加熱後の浴槽水21が往き配管8bによって浴槽20へ供給されることにより、浴槽水21の温度を上昇する追焚運転を行うことができる。
戻り配管8aには、温度センサ9及び水位センサ11が接続されている。温度センサ9により、浴槽水21の温度を検出することができる。温度センサ9は、例えば、サーミスタによって構成することができる。
水位センサ11は、例えば、圧力センサによって構成されて、浴槽水21の水圧に基づいて、浴槽20内での浴槽水21の水位(以下、単に「浴槽水位」とも称する)を検出する。温度センサ9及び水位センサ11は、循環ポンプ10の停止時においても、戻り配管8a内で浴槽水21が浸入する領域に配置される。水位センサ11は、「水位検出器」の一実施例に対応する。
戻り配管8aは、更に、接続点8cにおいて、注湯配管13aと接続される。この結果、循環ポンプ10の停止時に給湯装置100から注湯すると、注湯配管13aから、接続点8c及び戻り配管8aを経由して浴槽20へ至る第1の注湯経路と、注湯配管13aから、接続点8c、戻り配管8a、追焚回路7、及び、往き配管8bを経由して浴槽20へ至る第2の注湯経路とを形成することができる。これにより、給湯装置100からの注湯によるふろ湯張り運転を行うことができる。
この様に、給湯装置100(注湯回路)からの湯水は、第1及び第2の注湯経路による、循環路8を含む注湯経路を介して、浴槽20へ供給される。浴槽20には、排水栓26が設けられる。
コントローラ12は、例えば、マイクロコンピュータを含んで構成することができる。コントローラ12は、給湯回路5、追焚回路7、温度センサ9、循環ポンプ10、水位センサ11、ふろ注湯弁13、及び、流量センサ14等と電気的に接続されている。コントローラ12は、図示しない電気配線を介して電源と接続されて、電力供給を受ける。コントローラ12には、温度センサ9、水位センサ11、及び、流量センサ14による検出値が入力される。コントローラ12は「制御装置」の一実施例に対応する。
更に、コントローラ12は、リモコン30及びリモコン50と通信可能に接続されている。尚、これらの機器間の通信は、公知のいかなる規格に従ったものであってもよく、又、有線であっても無線であってもよい。
リモコン30は、浴室200の壁面に設置されており、給湯装置100を操作するためのものである。リモコン30は、情報を表示するための表示部31と、ユーザ等の入力設定操作を受け付けるための操作部32と、人検知センサ35とを含む。表示部31は、代表的には、液晶パネルによって構成されており、浴槽水位及び温度を表示可能に構成されている。操作部32は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、少なくとも、浴槽水位及び温度に関する設定操作を受け付け可能に構成されている。
人検知センサ35は、リモコン30のケースに内蔵されており、浴室200内の人の有無を検知する。人検知センサ35は、代表的には、焦電センサによって構成することが可能である。
リモコン50は、浴室200の外部に設置されており、給湯装置100を操作するためのものである。リモコン50は、代表的には台所の壁面に設置されている。リモコン50は、情報を表示するための表示部51と、ユーザ等の入力設定操作を受け付けるための操作部52とを含む。
表示部51は、代表的には、液晶パネルによって構成されており、給湯設定温度、及び、ふろ設定温度等を表示可能に構成されている。操作部52は、代表的には、プッシュボタンやタッチボタンによって構成されており、給湯装置100の運転に関する設定操作を受け付け可能に構成されている。
コントローラ12は、リモコン30,50からのユーザ等の入力設定操作に基づき、給湯システム300がユーザ指示に従って運転されるように、給湯装置100の動作を制御する。
当該制御の一例として、コントローラ12は、リモコン30,50の操作により、ふろ自動運転が指示されると、浴槽20への湯張り運転を実行する。当該湯張り運転は、給湯装置100からの注湯により、浴槽20において、浴槽水位が設定水位に達し、かつ、温度センサ9によって検出される浴槽水温度がふろ設定温度に達すると終了される。
給湯システム300では、浴槽20への湯張り運転の終了後、給湯装置100によって浴槽水21の温度及び水位を維持する自動モードを設定することが可能である。当該自動モードの選択時には、温度センサ9によって検出された浴槽水温度が、ふろ設定温度に対応されて設定された基準温度(例えば、ふろ設定温度よりも2~3℃低く設定)よりも低下すると、保温制御のために追焚運転が自動的に起動される。更に、水位センサ11によって検出された浴槽水位が設定水位よりも低下すると、給湯装置100から浴槽20へ追加的に注湯する足し湯運転が起動される。或いは、ユーザ操作に応じて、上記足し湯運転、又は、給湯装置100から浴槽20へ非加熱水が注湯される足し水運転が起動されてもよい。
(入退浴判定処理)
本実施の形態に係るふろ装置では、浴槽20の水位センサ11の検出値を用いて、浴槽20への入退浴が検知される。
図2には、水位センサの検出値を用いた入退浴の検知を説明する概念図が示される。
図2を参照して、浴槽20への湯張り運転の終了時には、水位センサ11によって検出される浴槽水位は、設定水位に達している。この状態が「退浴状態」として初期設定される。
退浴状態において、水位上昇に関する予め定められた入浴判定条件が成立すると、退浴状態から入浴状態への遷移、即ち、入浴が検知される。これに対して、入浴状態において、水位低下に関する予め定められた退浴判定条件の成立が検知されると、入浴状態から退浴状態への遷移、即ち、退浴が検知される。例えば、入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを示す入退浴判定フラグが設定される。本明細書では、当該フラグは、入浴状態で「1」、退浴状態で「0」に設定されるものとする。
図3及び図4には、水位センサ11による水位検出値に基づく入退浴判定を説明するフローチャートが示される。図3及び図4に示された制御処理は、コントローラ12によって繰り返し実行される。
図3に示される様に、コントローラ12は、ステップ(以下、単に「S」と表記する)100により、給湯装置100がふろ動作中であるか否かを判定する。本明細書において「ふろ動作」は、循環ポンプ10の作動により追焚循環経路を形成する循環動作と、ふろ湯張り運転、足し湯運転、又は、足し水運転による注湯動作とを含む。
上述の循環動作には、追焚運転における循環動作以外に、例えば、ドレン排水後の配管洗浄運転およびエアパージ運転等における、追焚回路7内の加熱機構の燃焼を伴わない循環動作を含めることができる。ドレン排水後の配管洗浄運転は、ドレンタンク内のドレンを循環路8を経由して排水した後に、循環ポンプ10を作動させて循環路8に水を通流させることによって配管を洗浄する運転である。エアパージ運転は、循環路8内に浴槽水21を循環させることによって、循環路8内に混入した空気を除去する運転である。
ふろ動作中は、水位センサ11によって正確な水位検出値が取得できない。従って、S100は、水位検出値が取得可能な状態であるか否かを判定しているのと等価である。コントローラ12は、ふろ動作中であるか否かで、入退浴判定処理を分岐させる。
コントローラ12は、ふろ動作中でない場合(S100のNO判定時)、即ち、水位センサ11による水位検出値が取得可能なタイミングでは、図3に示されるS110~S220による第1の入退浴判定を実行する。
これに対して、コントローラ12は、ふろ動作中の場合(S110のYES判定時)、即ち、水位センサ11による水位検出値が取得不能なタイミングでは、図4に示されるS310~S410による第2の入退浴判定を実行する。
(非ふろ動作時の入退浴判定処理)
まず、水位検出値が取得可能なタイミングでの第1の入退浴判定について説明する。
図3に示される様に、コントローラ12は、S110により、現タイミングでの水位センサ11による水位検出値Xを、水位検出値Xtnとして読み込む。尚、水位検出値Xは、水位センサ11による各時点での出力値をそのまま用いてもよく、或いは、ローパスフィルタ等によって当該出力値からノイズ(高周波成分)を除去したものであってもよい。S110読み込まれた水位検出値Xは、後続のS120で処理のために、一定期間保持される。
コントローラ12は、S120では、S110で読み込まれた水位検出値Xtnについて、予め設定された所定時間Txだけ前の水位検出値Xtxに対する水位変化量ΔXtnを算出する(ΔXtn=Xtn-Xtx)。Tx前と比較して、浴槽水位が上昇すると水位変化量ΔXtnは正(ΔXtn>0)であり、浴槽水位が低下昇すると水位変化量ΔXtnは負(ΔXtn<0)になる。即ち、正値の水位変化量ΔXtnは、所定時間Tx内での「上昇量」を示し、負値の水位変化量ΔXtnの絶対値は、所定時間Tx内での「低下量」を示す。
尚、本実施の形態では、入浴状態時における所定時間Tx(「第1の所定時間」に対応)と、退浴状態時のおける所定時間Tx(「第2の所定時間」に対応)とが共通の値に設定される例を説明するが、両者は、異なる値に設定されてもよい。
続いて、コントローラ12は、S130により、入退浴判定フラグに基づいて入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを判定する。コントローラ12は、退浴状態のときには(S130のYES判定時)、S140により、S120で算出された水位変化量ΔXtnを入浴判定値Xin(Xin>0)と比較する。更に、S150により、ΔXtn>Xinの状態が、予め設定された所定時間Tj1(Tj1<Tx)に亘って連続するかどうかが判定される。
尚、入浴判定値Xinは、所定体積の増加に対応する水位変化量として、予めコントローラ12に記憶されるが、この入浴判定値Xinは、浴槽20の断面積に依存して変化する。例えば、浴槽20の配設を含む給湯システム300の施工時において、浴槽20の機種番号又はサイズ(上記断面積を特定できるデータ)を施工者が入力することで、コントローラ12が、当該入力値を用いて、入浴判定値Xinを算出し、かつ、記憶することが可能である。
或いは、上記給湯システム300の施工時におけるふろ試運転時に試験的に実行されるふろ湯張り運転における水位検出値Xの挙動から、自動的に求めることも可能である。具体的には、図1の注湯配管13aに設けられた流量センサ14の検出値の積算によって算出される浴槽20への注湯水量と、水位検出値Xの変化量とを用いて、当該ふろ試運転時は、コントローラ12が予め定められた演算処理を実行することによって浴槽20の断面積を算出するとともに、算出された断面積から入浴判定値Xinを自動的に設定することが可能である。
コントローラ12は、ΔXtn>Xinが検出されると(S140のYES判定時)、Tj1が経過するまでの間(S150のNO判定時)、周期的に、S160により、水位検出値Xtn取得して水位変化量ΔXtnを算出した上で、S140の判定を繰り返し実行する。当該周期は、退浴状態が維持される期間において、S120が実行される周期と同等に設定することができる。即ち、ΔXtn>Xinが所定時間Tj1連続しない場合には、S150がYES判定となる前に、S160で更新されたΔXtnによりS140がNO判定とされる。
コントローラ12は、ΔXtn>Xinの状態が所定時間Tj1に亘って連続したときには(S150のYES判定時)、S170により、退浴状態から入浴状態への遷移を検知する。一方で、所定時間Tj1に亘って連続するΔXtn>Xinの状態が検出されないとき(S140のNO判定時)には、S180により、退浴状態が維持される。この様にして、退浴状態時には、入浴を検知するための判定処理が実行される。
これに対して、コントローラ12は、入浴状態のときには(S130のNO判定時)、S190により、S120で算出された水位変化量ΔXtnを退浴判定値Xout(Xout<0)と比較する。更に、S200により、ΔXtn<Xoutの状態が予め設定された所定時間Tj2(Tj2<Tx)に亘って連続するかどうかが判定される。所定時間Tj2は、所定時間Tj1と共通の値としても、所定時間Tj1と異なる値としてもよい。
尚、退浴判定値Xoutは、上述の様に設定された入浴判定値Xinを用いて、Xout=-Xinと設定することができる。尚、入浴判定値Xin及び退浴判定値Xoutに対しては、マニュアル調整値γを設定することも可能である。例えば、当該調整値γは、リモコン30,50の操作部32,52によって入力可能な正値(β>0)又は負値(β<0)とすることができる。例えば、調整値γが設定された場合には、S140では、ΔXtn>Xin+γであるか否かが判定されることになる。
コントローラ12は、ΔXtn<Xoutが検出されると(S190のYES判定時)、所定時間Tj2が経過するまでの間(S200のNO判定時)、周期的に、S210により、水位検出値Xtnを取得して水位変化量ΔXtnを算出した上で、S190の判定を繰り返し実行する。この周期は、入浴状態が維持される期間において、S120が実行される周期と同等に設定することができる。即ち、ΔXtn<Xoutが所定時間Tj2連続しない場合には、S200がYES判定となる前に、S210で更新されたΔXtnによりS190がNO判定とされる。
コントローラ12は、ΔXtn<Xoutの状態が所定時間Tj2に亘って連続したときには(S200のYES判定時)、S220により、入浴状態から退浴状態への遷移を検知する。一方で、所定時間Tj2に亘って連続するΔXtn>Xoutの状態が検出されるまで(S190のNO判定時)には、S230により、入浴状態が維持される。この様にして、入浴状態時には、退浴を検知するための判定処理が実行される。
図5には、ふろ動作中でない場合、即ち、図3のフローチャートによる第1の入退浴判定の実施例を説明する概念的な波形図が示される。
図5の例では、水位検出値Xは、時刻taでの入浴に応じて上昇した後、時刻tbにおいて、入浴者が退浴することで低下する。なお、退浴状態および入浴状態のいずれにおいてもふろ動作(注湯動作又は循環動作)は行われていない。
退浴状態では、図3のS120により、現在の水位検出値XtnからTx(秒)前における水位検出値Xtxを減算した水位変化量ΔXtnが周期的に算出されて、入浴判定値Xin(Xin>0)と比較される(図3のS140)。
図5では、時刻ta以降の時刻t1において、ΔXtn>Xinになり(S140がYES判定)、時刻t1からTj1が経過した時刻t2までの間、逐次更新されるΔXtnが入浴判定値Xinよりも大きい状態が連続する。これにより、時刻t2において、図3のS150がYES判定とされて、入退浴判定フラグが「0(退浴状態)」から「1(入浴状態)」に変化する。
時刻t2以降の入浴状態では、図3のS120により、現在の水位検出値XtnからTx(秒)前における水位検出値Xtxを減算した水位変化量ΔXtnが周期的に算出されて、退浴判定値Xout(Xout<0)と比較される(図3のS190)。
図5では、時刻tb以降の時刻t3において、ΔXtn<Xoutになり(S190がYES判定)、時刻t3からTj2が経過した時刻t4までの間、逐次更新されるΔXtnが退浴判定値Xoutよりも小さい状態が連続する。これにより、時刻t4において、図3のS200がYES判定とされて、入退浴判定フラグが「1(入浴状態)」から「0(退浴状態)」に変化する。
これにより、コントローラ12は、上述した注湯動作及び循環動作の非実行時、即ち、ふろ動作中でなく、水位検出値Xを取得可能な場合での第1の入退浴判定を実行する。この様に、コントローラ12によるS110~S220(図3)の処理によって、「第1の判定部」の機能の一実施例を構成することができる。更に、入浴判定値Xin(Xin>0)は「第1の基準値」の一実施例に対応し、退浴判定値Xout(Xout<0)は「第2の基準値」の一実施例に対応する。
(ふろ動作時の入退浴判定処理)
次に、水位センサ11による水位検出値が取得できないため、S110~S220(図3)による第1の入退浴判定が実行できない場合のふろ動作時の入退浴判定について、図4を用いて説明する。
コントローラ12は、ふろ動作中には(S110のYES判定時)、図4に示された、S310~S410による第2の入退浴判定を実行する。基本的には、当該第2の入退浴判定は、ふろ動作が開始される毎に、当該ふろ動作の終了に連動して実行され、再び取得可能となった水位検出値Xtnと、当該ふろ動作の開始よりも前に取得された水位検出値Xに基づく基準水位Xrefとを用いて、入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを判定する。
コントローラ12は、S310により、S110でYES判定とされたふろ動作が、燃焼を伴うものであるか否か判別する。例えば、上述したふろ動作では、循環動作のうちの、ドレン排水後の配管洗浄運転及びエアパージ運転等で、S310はNO判定とされる。一方で、循環動作のうちの追焚運転、及び、注湯動作(足し湯運転及び足し水運転を含む)では、S310はYES判定とされる。
燃焼を伴うふろ動作の実行時(S310のYES判定時)は、後述する基準水位Xrefの設定処理の一環として、S580により、流量センサ14の検出値に基づいて、給湯回路5から浴槽20への注湯量ΔVが積算される。S580による積算は、当該ふろ動作が終了されるまで(S330のNO判定時)、繰り返し実行される。
コントローラ12は、ふろ動作が終了するのに応じて(S330のYES判定時)S590により、当該ふろ動作中に積算された注湯量の積算値Σ(ΔV)、即ち、注湯された湯水の体積を、基準水位Xrefに反映する演算処理を実行する。具体的には、上記積算値Σ(ΔV)を、入浴判定値Xinを求める際に使用した浴槽20の断面積で除算した値に従って、基準水位Xrefを増加する演算が実行される。S590についても、基準水位Xrefの設定処理の一環である。
更に、コントローラ12は、ふろ動作の終了後、水位検出値が安定すると(S350のYES判定時)、S355により、当該タイミングでの水位検出値Xtnを取得する。例えば、S350では、ふろ動作の終了タイミングから予め設定された所定時間Tzが経過するとYES判定とされ、それまでの間NO判定が維持される。
コントローラ12は、S355によりふろ動作終了後の水位検出値Xtnを取得すると、S360により、入力状態及び退浴状態でのいずれであるかを判定する。S360は、ふろ動作終了後の水位検出値Xtnから基準水位Xrefを減算した値が入浴判定値Xin(Xin>0)以上であると(Xtn-Xref≧Xin)YES判定とされる。即ち、コントローラ12は、ふろ動作中に基準水位Xrefに対して入浴判定値Xinを超えた浴槽水位の上昇が発生していると(S360のYES判定時)、S370により、入浴状態であると判定して、入退浴判定フラグを「1(入浴状態)」に設定する。ふろ動作の開始時に退浴状態であった場合には、このタイミングで、退浴状態から入浴状態の遷移、即ち、入浴が間接的に検知される。
これに対して、コントローラ12は、Xtn-Xref<Xinのとき、即ち、基準水位Xrefに対してふろ動作終了後の水位検出値Xtnが、同等であるとき、又は、低下しているときは、S360をNO判定とする。そして、コントローラ12は、S380により、退浴状態であると判定して、入退浴判定フラグを「0(退浴状態)」に設定する。ふろ動作の開始時に入浴状態であった場合には、このタイミングで、入浴状態から退浴状態の遷移、即ち、退浴が間接的に検知される。
尚、コントローラ12は、燃焼を伴わないふろ動作の実行時(S310のNO判定時)は、当該ふろ動作の終了を待って(S390のYES判定時)、S400及びS410の判定を更に実行する。
S400では、ふろ自動運転によって浴槽水が保温中であるか否かが判定され、S410では、人検知センサ35の出力に基づいて、現在、浴槽200内に対する人の入室が検知されているか否かを判定する。
燃焼を伴わないふろ動作の終了時には、保温中(S400のYES判定時)、かつ、入室検知中(S410のYES判定時)に限って、処理がS350に進められる。この場合には、上述した燃焼を伴うふろ動作の終了時と同様に、ふろ動作終了後の水位検出値Xtnに基づいて入力状態及び退浴状態でのいずれであるかが判定されることになる。
これに対して、コントローラ12は、浴槽水が非保温中である(S400のNO判定時)、及び、入室が非検知である(S410のNO判定時)の少なくともいずれかの条件が成立する場合には、水位検出値Xtnに基づく判定(S360)をスキップして、退浴状態であると判定する(S380)。これにより、水位検出値Xtnのノイズ等によって、入浴状態が誤検知されることが抑制される。
この様に、ふろ動作が実行されると、当該ふろ動作の終了を待って、ふろ動作終了後の水位検出値Xtnと、ふろ動作の開始前に設定される基準水位Xrefとを用いた、第2の入退浴判定が実行される。この様に、コントローラ12は、S310~S410(図4)の処理によって、第1の入退浴判定(図3)が非実行とされる、注湯動作及び循環動作の終了に連動して入退浴判定を実行する「第2の判定部」の機能の一実施例を構成することができる。即ち、注湯動作又は循環動作の実行期間は、「第1の判定部」による入退浴判定の非実行期間の一実施例に対応する。
図6及び図7には、ふろ動作の発生時における、即ち、図4のフローチャートによる第2の入退浴判定の実施例を説明する概念的な波形図が示される。図6には、ふろ動作中に入浴が発生したときの第1の実施例が示される一方で、図7には、ふろ動作中に退浴が発生したときの第2の実施例が示される。
図6の第1の実施例では、時刻t10~t11の間に、ふろ動作のうちの1つである追焚運転が実行されるものとする。更に、追焚運転の終了前である、時刻t10~t11の間の時刻taにおいて、ユーザが入浴している。このため、ふろ動作期間外であれば、図6中に点線で示される様に、時刻taでの入浴に対応して、入退浴判定フラグは「0」から「1」に変化する。しかしながら、ふろ動作期間中は、水位センサ11による水位検出値が取得できないため、入退浴判定は待機されて、入退浴判定フラグは「0」に維持される。
時刻t11においてふろ動作が終了されると、水位検出値が安定する時刻t12において、図4のS350がYES判定とされて、当該タイミングでの水位検出値XをXtnとして、図4のS360による入退浴判定(第2の入退浴判定)が行われる。この入退浴判定の際に用いられる基準水位Xrefは、図6中に示される様に、ふろ動作の期間中、及び、入浴状態の期間では、更新を行わない。
このため、基準水位Xrefは、ふろ動作の開始時点での値が維持されているので、時刻t12では、入浴後の浴槽水位である水位検出値Xtnは、(Xref+Xin)よりも大きい。従って、ふろ動作の終了毎に行われる第2の入退浴判定によって、時刻t12の時点で、入退浴判定フラグは「0」から「1」に変化する。
その後、ユーザが時刻tbに退浴するタイミングでは、ふろ動作は行われておらず、水位センサ11による水位検出値が取得可能な状態である。従って、図5で説明したのと同様に、時刻t3において、ΔXtn<Xoutが検出される(図3のS190がYES判定)。更に、時刻t3から所定時間Tj2が経過した、時刻t4において、入退浴判定フラグが「1」から「0」に変化する。この様にして、ふろ動作の終了後に、ユーザの入浴を検知することができる。
図7の第2の実施例では、ユーザが時刻taに退浴するタイミングでは、ふろ動作は行われておらず、水位センサ11による水位検出値が取得可能な状態である。従って、図5で説明したのと同様に、時刻t1において、ΔXtn>Xinが検出される(図3のS140がYES判定)。更に、時刻t1から所定時間Tj1が経過した、時刻t2において、入退浴判定フラグが「0」から「1」に変化する。
その後、ユーザの入浴中である時刻t13に、ふろ動作のうちの1つである追焚運転が開始されるものとする。当該追焚運転は、時刻t14に終了されるが、図7の例では、ふろ動作が終了される時刻t14までの間の時刻tbにおいて、ユーザが退浴する。
ふろ動作期間外であれば、図7中に点線で示される様に、時刻tbでの退浴に対応して、入退浴判定フラグは「1」から「0」に変化する。しかしながら、ふろ動作期間中は、水位センサ11による水位検出値が取得できないため、入退浴判定は待機されて、入退浴判定フラグは「1」に維持される。
時刻t14においてふろ動作が終了されると、図6での時刻t12と同様に、水位検出値が安定する時刻t15において、図4のS360による入退浴判定(第2の入退浴判定)が行われる。当該時点での入退浴判定の際に用いられる基準水位Xrefは、入浴状態の期間中、及び、ふろ動作の期間中には更新を行わないので、入浴前での値が維持されている。
この結果、時刻t15では、退浴後の浴槽水位である水位検出値Xtnは、(Xref+Xin)よりも小さい。従って、ふろ動作の終了毎に行われる第2の入退浴判定によって、時刻t15の時点で、入退浴判定フラグは「1」から「0」に変化する。これにより、ふろ動作の終了後にユーザの退浴を検知することができる。
(基準水位Xrefの設定に係る問題点)
図4、並びに、図6及び図7で説明した、ふろ動作終了に連動して行われる第2の入退浴判定の精度は、基準水位Xrefに依存することが理解される。上述の様に、基準水位Xrefは、退浴状態時における浴槽水位を示すものであり、入浴状態の期間中、及び、ふろ動作の期間中には更新を行わない。一方で、入退浴判定の精度を向上する観点からは、退浴状態中の水位変化を反映するために、基準水位Xrefは最新値に更新されることが好ましい。又、基準水位Xrefの初期値は、例えば、上述した浴槽20への湯張り運転の終了時において、「退浴状態」の初期設定とともに、水位センサ11の水位検出値を用いて設定することができる。
しかしながら、特許文献2に示される様に、水位センサ及び浴槽の配置高さの差が大きい場合には、浴槽水位が一定であっても、水位センサによる水位検出値が、浴槽水の温度低下に応じて上昇又は低下する現象が発生する。
図8には、浴槽の配置高さの分類を説明する概念図が示される。
図8を参照して、給湯装置100内での水位センサ11の配置高さを基準高さ(H=0)とすると、浴槽20の配置高さは、当該基準高さに対する図1に示された循環アダプタ25の配置高さの差である高さ差ΔHで定義することができる。
例えば、高さ差ΔHと、予め定められた境界値H1,-H2との比較により、屋外で地上配置される給湯装置100(水位センサ11)に対する浴槽20の配置高さを、2階以上への配置に対応する「階上配置」、1階への配置に対応する「平地配置」、及び、地階への配置に対応する「階下配置」に層別することができる。
図9は、浴槽の配置高さに依存した水位検出値の変化を説明する概念図である。図9には、ふろ湯張り運転の完了後、時間経過に応じて、浴槽20(循環アダプタ25)及び水位センサ11の間に滞留する湯水の温度が徐々に低下する際の、圧力センサで構成された水位センサ11の出力電圧(即ち、水位検出値)の推移が示される。
図9を参照して、時間経過に応じて上記滞留湯水の温度Tbtが低下するのに応じて、当該滞留湯水の比重が徐々に増加する。水位センサよりも高い位置に浴槽20が配置されたケース(階上配置)では、比重の増加が水圧上昇として水位センサ11に作用する。従って、特性線L1に示される様に、温度低下に応じて、水位センサ11の水位検出値が徐々に上昇する。
これに対して、水位センサよりも低い位置に浴槽20が配置されたケース(階下配置)では、比重の増加が水圧低下として水位センサ11に作用する。従って、特性線L2に示される様に、温度低下に応じて、水位センサ11の水位検出値が徐々に低下する。一方で、水位センサ11と浴槽20との高さ差が小さいケース(平地配置)では、特性線L0に示される様に、滞留湯水の温度に依存して、水位センサ11の水位検出値上昇又は低下する現象は生じない。
図10は、基準水位に起因した入退浴の誤判定の第1の例を説明する概念的な波形図である。図10には、階上配置の浴槽20での退浴状態の期間中での浴槽水温度の低下による誤判定の例が示される。
図10の例では、退浴状態中において、実際の浴槽水位がX0に維持される下で、追焚運転が複数回実行される。まず、時刻tx1~tx2において追焚運転が実行される。当該追焚運転による浴槽水温度の上昇量は小さいものとする。時刻tx1~tx2の間、水位検出値Xは取得できない状態となるが、追焚運転の終了後、水位検出値が安定すると、図4で説明した第2の入退浴判定が実行される。
図6及び図7で説明した様に、追焚運転(ふろ動作)が開始されると、ふろ動作の終了に連動した第2の入退浴判定が完了するまで、基準水位Xrefの更新を行わない。一方で、追焚運転の終了に対応して、基準水位Xrefは更新可能な状態となる。
浴槽水が長期間放置されると、階上配置の浴槽20では、図9に示された特性線L2の様に、浴槽水温度が徐々に低下するのに伴って、水位センサ11による水位検出値Xも徐々に低下する。従って、更新可能な期間内において、水位検出値Xを用いて基準水位Xrefを逐次更新すると、基準水位Xrefと実際の浴槽水位(X=X0)との間に誤差が発生することが理解される。
時刻tx3~tx4において再び追焚運転が開始される。この追焚運転による浴槽水温度の上昇量は比較的大きくなっている。追焚運転の終了後、水位検出値が安定する時刻tx5において、第2の入退浴判定が実行される。時刻tx5では、追焚運転によって、浴槽水温度が時刻tx2と同程度まで上昇した状態で、水位センサ11による水位検出値Xが取得される。図10の例では、実際の浴槽水位(X0)は変化していないので、時刻tx5における水位検出値Xは、時刻tx2における水位検出値と同等であり、時刻tx3直前(追焚運転の開始直前)における水位検出値よりも上昇することになる。
この際の水位検出値の上昇量ΔXが、入浴判定値Xinよりも大きい場合には、時刻tx5での追焚運転の終了に連動した第2の入退浴判定において、水温に依存した水位センサ11の検出値の変化に起因して、入浴状態が誤判定されることになる。
図8で説明した階上配置の場合には、図10とは逆に、温度低下に応じて水位センサ11による水位検出値Xの上昇に起因して、退浴状態を誤検出することが懸念される。又、水位検出値Xは、図9で説明した、浴槽20の配置高さに依存した温度依存性に加えて、水位センサ11自体の出力特性の温度依存性も影響することが懸念される。水位センサ11の周囲温度は、滞留湯水の温度と同等に緩やかに変化するので、水位センサ11自体の温度依存性に起因する水位検出値Xの変化についても、図8に示したのと同様に緩やかなものとなる。
一方で、図10の誤判定を抑制するために、退浴状態中における基準水位Xrefの更新を控えると、図11に示す様な誤判定が懸念される。
図11には、基準水位に起因した入退浴の誤判定の第2の例として、ユーザが入浴前にシャワーによって浴槽水位を上昇させた際の誤判定が示される。
図11の例では、ユーザにより下記の一連の動作が実行される。まず、ユーザは、時刻ty1において、ユーザが浴室200に入場すると、時刻ty1~ty2の間、シャワーを浴槽20に注ぐことで、浴槽水位を上昇させる。更に、時刻ty3において入浴するととともに、時刻ty4において退浴する。時刻ty4の少し後の時刻ty5に、ユーザは浴室200から退出する。更に、時刻ty5よりも後の時刻ty6~ty7では、浴室200の外部のリモコン50(図1)からの操作により、ふろ動作(例えば、追焚運転)が実行される。
この結果、人検知センサ35(図1)は、時刻ty1~ty5の間、ユーザが浴室200内に居る「入室状態」を検出する一方で、時刻ty5以降では「退室状態」を検出する。
水位センサ11による水位検出値Xは、時刻ty1~ty2の期間では、シャワーからの湯によって上昇する。シャワーによる浴槽水位の上昇は、ユーザの入浴時におけるものと比較すると緩やかであり、第1の入退浴判定での所定時間Txの間での水位変化量ΔXtn(図3のS120)は、入浴判定値Xinよりも小さい。このため、時刻ty1~ty2の期間では、入浴は検出されず、入退浴判定フラグは「0(退浴状態)」に維持される。
更に、時刻ty3では、ユーザの入浴によって水位検出値Xは上昇する。この際の水位変化量ΔXtn(図3のS120)は、入浴判定値Xinよりも大きいため、図3に示された第1の入退浴判定によって入浴が検知される。即ち、時刻t3以降での水位上昇に連動して入退浴判定フラグは「0(退浴状態)」から「1(入浴状態)」に変化する。
時刻ty4では、ユーザ退浴によって水位検出値Xは低下する。この際の水位変化量ΔXtn(負値)は、退浴判定値Xout(Xout<0)より小さいであるので、図3に示された第1の入退浴判定によって退浴が検知される。これにより、時刻ty4以降での水位低下に連動して、入退浴判定フラグは「1(入浴状態)」から「0(退浴状態)」に変化する。
一方で、ユーザの退浴後の時刻ty6~ty7の期間では、ふろ動作の実行によって水位検出値Xが取得できなくなるので、ふろ動作の終了後の時刻ty8において、ふろ動作の終了に連動した第2の入退浴判定(図4)が実行される。
図11の例では、図10で説明した誤判定を抑制するために、退浴状態中の基準水位Xrefの更新を非実行とするものとする。このため、時刻ty8の時点での基準水位Xrefは、時刻ty1以前の浴槽水位X0に対応した値に維持されている。
この結果、時刻ty8での第2の入退浴判定(図4のS360)では、基準水位Xrefに対する時刻ty8での水位検出値Xの変化量と、入浴判定値Xinとが比較される。従って、時刻ty1~ty2の間でのシャワーによる水位上昇量の積算値ΔXswが、入浴判定値Xinよりも大きい場合には、実際には入浴状態ではないにも関わらず、入退浴判定フラグが「0」から「1」に変化する(図4のS370)。即ち、入浴が誤検知される。図11に示した誤検出は、浴槽20の配置高さに依らず、発生が懸念される。
更に、図10及び図11で説明した誤判定の対策として、浴槽20の配置高さに応じて、即ち、階上配置、平地配置、及び、階下配置の間で、入退浴判定の処理を切り替えることとすると、制御の複雑化が懸念される。
(本実施の形態に係る基準水位Xrefの設定処理)
次に、上述の問題点を配慮した、本実施の形態に係るふろ装置でのふろ動作時の第2の入退浴判定に用いられる基準水位Xrefの設定について、詳細に説明する。
図12には、浴槽水位の上昇パターンを説明する概念的な波形図が示される。
図12中において、符号XAには、入浴に伴う水位上昇時の水位検出値Xの変化が示されるとともに、符号XBには、シャワーによる水位上昇時の水位検出値Xの変化が示される。即ち、符号XA及びXBは、実際に浴槽水位が上昇する際の水位検出値Xの変化を示すものである。
これに対して、符号XCには、温度低下に起因する水位検出値Xの変化が示される。上述の様に、符号XCによる水位検出値Xは、実際には浴槽水位が変化していない下で、主に、階上配置の浴槽20の浴槽水位の検出時に発生する。
図13には、本実施の形態に係るふろ装置での基準水位Xrefの第1の設定例を説明する概念図が示される。図13には、退浴状態中における、時間経過に対する水位検出値Xの上昇の一例と、これに対応する基準水位Xrefの設定とが示される。
図13の例では、時刻ta1~ta2の期間、及び、時刻tb1~tb2の期間の各々では、図12の符号XBと同様の、シャワーによる浴槽水位の上昇が発生する一方で、それ以外の期間では、図12の符号XCと同様の、温度低下に起因する水位検出値Xの上昇が発生している。
本実施の形態に係るふろ装置では、符号XA及び符号XCと同様の水位検出値Xの上昇については、基準水位Xrefに反映しない一方で、符号XBと同様の水位検出値Xの上昇については、基準水位Xrefに反映することで、基準水位Xrefの誤差に起因した入退浴の誤判定を抑制する。即ち、基準水位Xrefは、時刻ta1~ta2の期間での水位上昇量ΔH1、及び、時刻tb1~tb2の期間での水位上昇量ΔH2を反映する様に更新される。
この際に、図12から理解される様に、符号XA~XCのそれぞれでの水位検出値Xは、水位検出値Xの上昇レート、即ち、一定時間内での水位検出値Xの上昇量に基づいて区別する可能であることが理解される。
同様に、浴槽水位の低下に対しても、図14及び図15に示す様に対処することができる。
図14には、浴槽水位の低下パターンを説明する概念的な波形図が示される。
図14中において、符号YAには、退浴に伴う水位低下時の水位検出値Xの変化が示されるとともに、符号YBには、洗面器等による汲み湯、或いは、排水栓26の作動による水位低下時の水位検出値Xの変化が示される。即ち、符号YA及びYBは、実際に浴槽水位が上昇する際の水位検出値Xの変化を示すものである。
これに対して、符号YCには、温度低下に起因する水位検出値Xの変化が示される。上述の様に、符号YCによる水位検出値Xは、実際には浴槽水位が変化していない下で、主に、階下配置の浴槽20の浴槽水位の検出時に発生する。
図15には、本実施の形態に係るふろ装置での基準水位Xrefの第2の設定例を説明する概念図が示される。図15には、退浴状態中における、時間経過に対する水位検出値Xの低下の一例と、これに対応する基準水位Xrefの設定とが示される。
図15の例では、時刻tc1~tc2の期間、及び、時刻td1~td2の期間の各々では、図14の符号YBと同様の、汲み湯又は排水による浴槽水位の低下が発生する一方で、それ以外の期間では、図14の符号YCと同様の、温度低下に起因する水位検出値Xの低下が発生している。
本実施の形態では、符号YCと同様の水位検出値Xの低下については、基準水位Xrefに反映しない一方で、符号YBと同様の水位検出値Xの低下については、基準水位Xrefに反映することで、基準水位Xrefの誤差に起因した入退浴の誤判定を抑制する。即ち、基準水位Xrefは、時刻tc1~tc2の期間での水位低下量ΔH3、及び、時刻td1~td2の期間での水位低下量ΔH4を反映する様に更新される。
この際に、図14から理解される様に、符号YA~YCのそれぞれでの水位検出値Xの低下は、水位検出値Xの低下レート、即ち、単位時間内での水位検出値Xの低下量に基づいて区別可能であることが理解される。
図16及び図17には、本実施の形態に係るふろ装置での基準水位Xrefを設定するための制御処理を説明するフローチャートが示される。図16及び図17に示された制御処理は、コントローラ12によって繰り返し実行される。又、図16及び図17の基準水位設定処理において、入浴判定値Xin及び退浴判定値Xoutは、図3及び図4の入退浴判定処理と共通に設定される。
図16に示される様に、コントローラ12は、S500により、浴槽水位が発生している状態、即ち、水位センサ11に水圧が印加されている状態であるか否かを判定する。以下で説明する制御処理は、浴槽20の湯張り運転によって浴槽水位が発生すると開始され、浴槽20の排水によって浴槽水位が無くなるまで繰り返し実行される。S500の判定は、浴槽水位が、循環アダプタ25の配置位置よりも高くなって、水位センサ11が配置された戻り配管8aが湯水で満たされているときにYES判定とされ、そうでないときにはNO判定とされる。
コントローラ12は、S500のYES判定時には、S510により、入退浴判定フラグに基づいて入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを判定して、処理を分岐させる。コントローラ12は、入浴状態のときには、S510をNO判定として、S520に処理を進めることで、図3のS220又は図4のS380の実行による、入浴状態から退浴状態への遷移を待機する状態となる。尚、湯張り運転中にS500がYES判定とされたときには、湯張り運転の終了に応じて「退浴状態」が初期設定されるまでの間、S510,S520がNO判定とされて、同様の待機状態となる。
そして、入浴状態から退浴状態へ遷移すると、即ち、入退浴判定フラグが「1」から「0」に変化すると(S520のYES判定時)、コントローラ12はS800により、水位センサ11による現在の水位検出値Xtnを反映して、基準水位Xrefを更新する。例えば、Xref=Xtnに設定することができる。S800による基準水位Xrefの更新後、処理はS500に戻される。尚、湯張り運転の終了時に「退浴状態」が初期設定される際にも、S520がYES判定とされて、上記待機状態からS800に処理が進められることで、基準水位Xrefを初期設定することができる。
一方で、退浴状態のとき(S510のYES判定時)には、コントローラ12は、S530によって。ふろ動作中であるか否かで、更に処理を分岐させる。
コントローラ12は、ふろ動作中である場合には(S530のYES判定)、S540により、ふろ動作が燃焼を伴うものであるか否か判別する。S540による判定は、S310(図4)と同様に実行される。燃焼を伴わないふろ動作時には(S540のNO判定時)には、基準水位Xrefを更新することなく、処理はS500に戻される。
燃焼を伴うふろ動作の実行時(S540のYES判定時)には、S550により当該ふろ動作の終了が待機される。更に、ふろ動作の終了後(S550のYES判定時)には、S560により、ふろ動作の終了に連動した第2の入退浴判定(図4)の完了が待機される。例えば、図7の例においては、時刻t14にてS550がYES判定とされた後、時刻t15において、S560がYES判定とされる。
コントローラ12は、入退浴判定が完了すると(S560のYES判定時)、S570により、当該入退浴判定の結果が、入浴状態及び退浴状態のいずれであるかを判定する。判定結果が退浴状態であると(S570のYES判定時)には、処理はS800へ進められる。
これに対して、判定結果が入浴状態であると(S570のNO判定時)には、処理はS500に戻される。この場合には、S510及びS520により、ふろ動作終了時点での入浴状態から退浴状態への遷移が検出された時点で、処理はS800に進められる。
この結果、燃焼を伴うふろ動作が実行されると、ふろ動作終了後における退浴状態での水位検出値Xtnを用いて、基準水位Xrefが更新される。一方で、燃焼を伴わないふろ動作では、当該ふろ動作が終了しても、基準水位Xrefは更新されない。この様に、入浴状態時、及び、ふろ動作中には、基準水位Xrefの更新を行わないものとする。
コントローラ12は、退浴状態中において、ふろ動作中でない場合(S530のNO判定時)、即ち、退浴状態中において水位検出値Xを取得できる場合には、図17に示されるS610に処理を進めて、基準水位Xrefの更新及び非更新を制御する。
図17に示される様に、コントローラ12は、S610では、図3のS110と同様に、現タイミングでの水位センサ11による水位検出値Xを、水位検出値Xtnとして読み込む。更に、コントローラ12は、S620により、図3のS200と同様に、S610で読み込まれた水位検出値Xtnについて、所定時間Txだけ前の水位検出値Xtxに対する水位変化量ΔXtnを算出する。図17のS610及びS620の処理は、図3のS110及びS120の処理と共通化することができる。
コントローラ12は、S630により、S620で算出された水位変化量ΔXtnの極性に応じて処理を分岐する。ΔXtn>0、即ち、水位検出値Xの上昇時には、S630はYES判定とされて、処理はS640に進められる。
コントローラ12は、S640において、S620で算出された水位変化量ΔXtn(ΔXtn>0)が、α・Xin<ΔXtn<Xinの範囲内であるか否かを判定する。ここで、αは、0<α<1.0の予め定められた係数である。即ち、α・Xinは、入浴判定値Xinよりも小さく設定された正値であり、「第3の基準値」の一実施例に対応する。係数αは、図12での符号XB及びXCのそれぞれでの水位検出値Xの上昇レートを、所定時間Txでの水位変化量を用いて区別できる様な値に、実機実験結果等に基づいて決定することができる。
コントローラ12は、α・Xin<ΔXtn<Xinのときには(S640のYES判定時)には、図12の符号XBに相当する水位検出値Xの変化を検出する。更に、コントローラ12は、S650及びS660により、給湯回路5に流量が発生しているか否か、及び、人検知センサ35によって「入室状態」が検出されているか否かを判定することができる。
コントローラ12は、給湯回路5に流量が発生していない(S650のNO判定時)、及び、人検知センサ35が「退室状態」を検出している(S660のNO判定時)の少なくとも一方の条件が成立しているときには、α・Xin<ΔXtn<Xinが検出されても、S810に処理を進めて、基準水位Xrefを非更新とする。例えば、給湯回路5の内部の通過流量が、最小作動流量(MOQ)より小さいときに、S650はYES判定とされる。
S650及びS660の処理により、実際には浴槽水位が上昇していないにも関わらず、上昇方向に基準水位Xrefが更新されることを抑制できる。但し、S650及びS660の処理は省略されてもよい。
コントローラ12は、必要に応じてS650及びS660の処理を組み合わせつつ、S680により、α・Xin<ΔXtn<Xinの状態が予め設定された所定時間Tup(Tup<Tx)に亘って連続するか否を判定する。
所定時間Tupが経過するまでの間(S680のNO判定時)、S690により、周期的に、水位検出値Xtnを取得して水位変化量ΔXtnを算出した上で、S640、又は、S640~S660の判定が繰り返し実行される。S690の周期は、退浴状態が維持される期間において、S610が実行される周期と同等に設定することができる。更に、S670により、所定時間Tupの間での水位変化量Σ(ΔX)を求めるための積算処理が実行される。S670では、S690により水位検出値Xtnが取得される毎に、前回の水位検出値Xtnに対する水位変化量ΔXが積算される。即ち、所定時間Tupが経過した際には、S670による積算値Σ(ΔX)を用いて、所定時間Tupの間での水位上昇量を求めることができる。
従って、コントローラ12は、α・Xin<ΔXtn<Xinの状態が所定時間Tup連続すると(S680のYES判定時)、S820により、S670で求められた積算値Σ(ΔX)を反映して、基準水位Xrefを更新する(Xref=Xref+Σ(ΔX))。更に、S830により、S670での積算値Σ(ΔX)がクリアされて(Σ(ΔX)=0)、処理はS500(図16)に戻される。
一方で、コントローラ12は、ΔXtn≧Xin、或いは、0<ΔXtn≦α・Xinのとき、又は、α・Xin<ΔXtn<Xinの状態が所定時間Tup連続しなかったときには、S640をNO判定として、S810により、基準水位Xrefを非更新とする。又。S810では、上述の積算値Σ(ΔX)のクリアも実行された後に、処理はS500(図16)に戻される。この様にして、ΔXtn>0の際には、図13における水位上昇量ΔH1及びΔH2を反映する一方で、温度変化に対する水位検出値の変化は反映されない様に、基準水位Xrefの更新及び非更新を制御することができる。
コントローラ12は、S620で算出された水位変化量ΔXtnが0以下のとき、水位検出値Xの低下時には、S630をYES判定として、S700に処理を進める。
コントローラ12は、S700において、S620で算出された水位変化量ΔXtn(ΔXtn≦0)が、β・Xout>ΔXtn>Xoutの範囲内であるか否かを判定する。ここで、βは、0<β<1.0の予め定められた係数である。即ち、β・Xoutは、退浴判定値Xoutよりも大きく設定された負値(|β・Xout|<|Xout|)であり、「第4の基準値」の一実施例に対応する。係数βは、図14での符号YB及びYCのそれぞれの水位検出値Xの低下レートを、所定時間Txでの水位変化量を用いて区別できる様な値に、実機実験結果等に基づいて決定することができる。
コントローラ12は、β・Xout>ΔXtn>Xoutのときには(S700のYES判定時)には、図14の符号YBに相当する水位検出値Xの変化を検出する。即ち、水位検出値の低下時(ΔXtn<0)には、|β・Xout|<|ΔXtn|<|Xout|のときに、S700がYES判定とされる。更に、コントローラ12は、S710により、人検知センサ35によって「入室状態」が検出されているか否かを判定することができる。
コントローラ12は、人検知センサ35が「退室状態」を検出している(S710のNO判定時)には、β・Xout>ΔXtn>Xoutが検出されても、S810に処理を進めて、基準水位Xrefを非更新とする。S710の処理により、実際には浴槽水位が低下していないにも関わらず、低下方向に基準水位Xrefが更新されることを抑制できる。但し、S710の処理は、S650及びS660の処理と同様に、省略可能である。
コントローラ12は、必要に応じてS710の処理を組み合わせつつ、S730により、β・Xout>ΔXtn>Xoutの状態が予め設定された所定時間Tdw(Tdw<Tx)に亘って連続するか否を判定する。
所定時間Tdwが経過するまでの間(S730のNO判定時)、S740により、周期的に、水位検出値Xtnを取得して水位変化量ΔXtnを算出した上で、S700、又は、S700,S710の判定が繰り返し実行される。S740の周期は、S690と同様に、S610の周期と同等に設定することができる。
更に、S720により、S670と同様の積算処理が実行される。即ち、S720では、S740により水位検出値Xtnが取得される毎に、前回の水位検出値Xtnに対する水位変化量ΔXが積算される。即ち、所定時間Tdwが経過した際には、S730による積算値Σ(ΔX)を用いて、所定時間Tdwの間での水位変化量(負値)が求められる。この際のΣ(ΔX)の絶対値は、水位低下量に相当する。
コントローラ12は、β・Xout>ΔXtn>Xoutの状態が所定時間Tdw連続すると、S820により、S720で求められた負の積算値Σ(ΔX)を用いて、基準水位Xrefを更新する(Xref=Xref+Σ(ΔX))。更に、S830により、S670での積算値Σ(ΔX)がクリアされて(Σ(ΔX)=0)、処理はS500(図16)に戻される。
一方で、コントローラ12は、ΔXtn≦Xout、或いは、β・Xout≦ΔXtn≦0のとき、又は、β・Xout>ΔXtn>Xoutの状態が所定時間Tdw連続しなかったときには、S700をNO判定として、S810により、基準水位Xrefを非更新とする。上述の様に、S810では、上述の積算値Σ(ΔX)のクリアも実行された後に、処理はS500(図16)に戻される。
この様にして、ΔXtn<0の際には、図15における水位低下量ΔH3及びΔH4を反映する一方で、温度変化に対する水位検出値の変化は反映されない様に、基準水位Xrefの更新及び非更新を制御することができる。以上の様に、コントローラ12による、図16及び図17に示したS500~S830,及び、図4のS580,S590の処理によって、「設定部」の一実施例を構成することができる。
この様に、本実施の形態に係るふろ装置によれば、退浴状態中における単位時間内の一定範囲内での水位変化量について限定的に基準水位Xrefに反映することで、ふろ動作の終了に連動して実行される入退浴判定において入浴状態又は退浴状態が誤検知されることを防止できる。この結果、浴槽の水位センサを用いた入浴又は退浴の検知精度を向上することができる。
更に、浴槽20の配置高さに依存して現れる温度変化に対応した水位検出値の変化を排除して基準水位Xrefを更新することが可能になるので、浴槽20の配置高さに関わらず、即ち、階上配置、平地配置、及び、階下配置の間で入退浴判定に係る制御処理を共通化できる。従って、制御を複雑化することなく、浴槽の水位センサを用いた入浴又は退浴の検知精度を向上することができる。
尚、図17では、水位上昇量及び水位低下量の両方を基準水位に反映する例を説明したが、水位上昇量及び水位低下量の一方のみ、例えば、図7のS700~S730の処理の省略によって、水位上昇量のみが基準水位に反映されてもよい。
本実施の形態では、ふろ動作(注湯動作及び循環動作を含む)の実行期間を、第1の入退浴判定(S110~S220:図3)、即ち、「第1の判定部」による入退浴判定の「非実行期間」の代表例として示した。しかしながら、本実施の形態において、同様の非実行期間は、ふろ動作の実行期間とは別に設けられてもよい。言い換えると、本実施の形態に係る、基準水位Xrefの更新及び非更新の制御が反映された第2の入退浴判定(S310~S380:図4)、即ち、「第2の判定部」による入退浴判定は、任意に設定された、「第1の判定部」による入退浴判定の非実行期間の終了に連動して、適宜実行することが可能である。
又、図3、図4、図16、及び、図17に示した制御処理については、コントローラ12で実行される例を説明したが、当該制御処理を実行する主体はこれに限定されるものではない。例えば、リモコン30又は50に格納されたマイクロコンピュータ(図示せず)によって、当該制御処理を実行することも可能であり「制御装置」に対応する機器の配置場所は特定されるものではない。「制御装置」の機能は、給湯システム300の外部機器によって実現することも可能である。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
5 給湯回路、7 追焚回路、8 循環路、8a 戻り配管、8b 往き配管、8c 接続点、9 温度センサ、10 循環ポンプ、11 水位センサ、12 コントローラ、13 注湯弁、13a 注湯配管、14 流量センサ、20 浴槽、21 浴槽水、25 循環アダプタ、26 排水栓、30,50 リモコン、31,51 表示部、32,52 操作部、35 人検知センサ、100 給湯装置、200 浴室、300 給湯システム、X,Xtn 水位検出値、Xin 入浴判定値、Xout 退浴判定値、Xref 基準水位。

Claims (7)

  1. 浴槽を含むふろ装置であって、
    給湯装置と、
    循環ポンプの作動時に前記給湯装置及び前記浴槽の間で前記浴槽内の湯水を循環するための循環路と、
    前記循環路内の水圧に基づいて前記浴槽内の水位を検出する水位検出器と、
    前記ふろ装置の運転を制御するとともに、前記水位検出器による前記浴槽の水位検出値に基づいて前記浴槽に対する入退浴を検知するための制御装置とを備え、
    前記制御装置は、
    前記浴槽内に入浴者が存在しない退浴状態において前記水位検出値の第1の所定時間内での変化量が予め定められた正値である第1の基準値よりも大きくなると前記浴槽内に入浴者が存在する入浴状態への遷移を検出するとともに、前記入浴状態において前記水位検出値の第2の所定時間内での変化量が予め定められた負値である第2の基準値よりも小さくなると前記退浴状態への遷移を検出する第1の判定部と、
    前記第1の判定部による入退浴判定の非実行期間の終了に連動して、前記入浴状態及び前記退浴状態のいずれであるかを判定する入退浴判定を実行する第2の判定部と、
    前記第2の判定部による前記入退浴判定で用いられる基準水位を設定する設定部とを含み、
    前記第2の判定部は、前記非実行期間の終了後における前記水位検出値から前記基準水位を減算した値が前記第1の基準値より大きいときに前記入浴状態であると判定する一方で、前記減算した値が前記第1の基準値より小さいときに前記退浴状態と判定する様に前記入退浴判定を実行し、
    前記設定部は、前記入浴状態の期間、及び、前記非実行期間には前記基準水位の更新を行わず、前記第1の判定部によって前記入浴状態から前記退浴状態への遷移が検出されたとき、及び、前記第2の判定部による前記入退浴判定によって前記退浴状態であると判定されたときに、前記水位検出値に基づいて前記基準水位を更新し、
    前記設定部は、更に、前記退浴状態の期間中において、前記水位検出値の前記第1の所定時間内での上昇量が、前記第1の基準値よりも小さく、かつ、前記第1の基準値よりも小さく設定された正値である第3の基準値よりも大きいときに、当該上昇量を反映して前記基準水位を更新する、ふろ装置。
  2. 前記第3の基準値は、前記浴槽内の一定水位の下での温度低下に起因した前記水位検出器の出力変化によって生じる、前記第1の所定時間内での前記水位検出値の上昇量よりも大きくなる様に設定される、請求項1記載のふろ装置。
  3. 前記設定部は、更に、前記退浴状態の期間中において、前記水位検出値の前記第2の所定時間内での低下量が、前記第2の基準値の絶対値よりも小さく、かつ、前記第2の基準値よりも大きく設定された負値である第4の基準値の絶対値よりも大きいときに、当該低下量を反映して前記基準水位を更新する、請求項1又は2に記載のふろ装置。
  4. 前記第4の基準値の絶対値は、前記浴槽内の一定水位の下での温度低下に起因した前記水位検出器の出力変化によって生じる、前記第2の所定時間内での前記水位検出値の低下量よりも大きくなる様に設定される、請求項3記載のふろ装置。
  5. 前記浴槽が配設された浴室内に設けられた人検知器を更に備え、
    前記設定部は、前記退浴状態において、前記人検知器が前記浴室内に人を検知していない期間では、前記基準水位の更新を非実行とする、請求項1~4のいずれか1項に記載のふろ装置。
  6. 前記設定部は、前記退浴状態時において、前記水位検出値の前記第1の所定時間内での上昇量が、前記第1の基準値よりも小さく、かつ、前記第3の基準値よりも大きいときであっても、前記給湯装置に流量が生じていないときには、前記基準水位の更新を非実行とする、請求項1~5のいずれか1項に記載のふろ装置。
  7. 前記制御装置は、前記ふろ装置の運転モードに応じて、前記循環路を用いた前記給湯装置から前記浴槽への注湯動作、及び、前記循環ポンプの作動による循環動作を制御し、
    前記非実行期間は、前記注湯動作、又は、前記循環動作の実行期間を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載のふろ装置。
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