JP3065918B2 - 浴槽の水位検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サーミスタとこの
サーミスタに通電してサーミスタの抵抗値の変化によっ
て浴槽内の湯水の温度を検出する温度検出手段とを設け
てある浴槽の水位検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】風呂用の給湯装置などにおいては、浴槽
への湯張りや追焚きの際などに浴槽内の湯水の温度を検
出する必要があり、従来においては、上述のようなサー
ミスタを用いて湯水の温度検出をしていたのが一般的で
ある。また、浴槽内の湯水の量、つまり、水位を検出す
る必要もあり、この水位検出に関しては、従来、圧力セ
ンサや水位センサなどを用いて浴槽内の水位を検出して
いた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、浴槽内の
湯水の温度と水位とを検出する必要がある場合、従来に
おいては、温度検出専用のサーミスタと水位検出専用の
センサ類とを別々に必要としていた。本発明の目的は、
温度検出のために必要なサーミスタを利用して浴槽内の
水位をも検出できるようにし、それによって、従来必要
とされていた水位検出専用のセンサならびにそのセンサ
に付属する部品を不要にして、部品点数の減少を図ると
ともに、施工の簡略化をも図り得る浴槽の水位検出装置
の提供にある。

【０００４】この目的を達成するため、請求項１に記載
の発明によれば、サーミスタに通電してサーミスタの抵
抗値の変化によって浴槽内の湯水の温度を検出する温度
検出手段を、浴槽内の湯水の温度を検出する温度検出モ
ードと、前記サーミスタに通電して自己発熱させるとと
もに、その際のサーミスタの抵抗値の変化に基づいて浴
槽内に所定水位の湯水があるか否かを検出する水位検出
モードとに切り換え可能に構成し、かつ、前記温度検出
モードと水位検出モードとを切り換える切り換え手段を
設け、さらには、給水路からの水をバーナの燃焼により
加熱して給湯に供給する熱交換器を有する給湯器と、前
記浴槽に追い焚き給湯するためのに前記給湯路に連通接
続の追い焚き路と、前記給湯器を制御する給湯制御手段
とを設け、この給湯制御手段が、前記浴槽への追い焚き
給湯実行前に前記切り換え手段を水位検出モードに切り
換えるように構成してある。要するに、請求項１記載の
発明では、サーミスタに通電してサーミスタの抵抗値の
変化によって浴槽内の湯水の温度を検出する温度検出手
段を、浴槽内の湯水の温度を検出する温度検出モード
と、前記サーミスタに通電して自己発熱させるととも
に、その際のサーミスタの抵抗値の変化に基づいて浴槽
内に所定水位の湯水があるか否かを検出する水位検出モ
ードとに切り換え可能に構成し、かつ、前記温度検出モ
ードと水位検出モードとを切り換える切り換え手段を設
けるものであるから、この切り換え手段によって温度検
出手段を温度検出モードにすることで、従来と同様に浴
槽内の湯水の温度を検出できるのは勿論のこと、温度検
出手段を水位検出モードに切り換えることにより、この
サーミスタをそのまま利用して、浴槽内の水位をも検出
することができる。

【０００５】すなわち、この水位検出モードにおいて
は、温度検出手段がサーミスタへ通電して、サーミスタ
を自己発熱させるのである。そのため、浴槽内に湯水が
ない場合や、湯水があってもサーミスタの配設位置にま
で至っていない場合には、この自己発熱による高温度で
サーミスタの抵抗値が大幅に変化することになり、サー
ミスタの配設位置にまで湯水があれば、自己発熱したサ
ーミスタが湯水で冷やされて湯水の温度に近づくことに
なり、このサーミスタの抵抗値の変化に基づいて、温度
検出手段が、サーミスタの位置を基準として浴槽内の湯
水の水位を検出するのである。

【０００６】したがって、サーミスタの配設位置さえ考
慮すれば、温度検出用に必要なサーミスタをそのまま利
用し、かつ、温度検出手段をも利用して、浴槽内の水位
を検出することができ、従来必要とされていた水位検出
専用のセンサ類や付属部品をなくして部品点数の減少を
図ることができるとともに、部品点数の減少に伴って施
工の煩雑さを緩和することができる。

【０００７】さらに、請求項１の発明によれば、給水路
からの水をバーナの燃焼により加熱して給湯路に供給す
る熱交換器を有する給湯器と、前記浴槽に追焚き給湯す
るために前記給湯路に連通接続の追焚き路と、前記給湯
器を制御する給湯制御手段とを設け、この給湯制御手段
が、前記浴槽への追焚き給湯実行前に前記切り換え手段
を水位検出モードに切り換えるように構成するものであ
るから、追焚き給湯の実行に先立って、前記サーミスタ
や温度検出手段によって浴槽内の水位を検出することが
でき、例えば、湯水のない空の浴槽へ高温の湯を給湯す
るような危険な事態を回避することが可能となる。

【０００８】請求項２に記載の発明によれば、前記水位
検出モードにおいて浴槽内に所定水位の湯水がないこと
を検出すると、前記給湯制御手段が、警報手段を作動す
るように構成するものであるから、追焚き指令に伴って
追焚き給湯が実行されはするが、浴槽内に所定水位の湯
水がないことを確実に知ることができ、以後の処置を迅
速に行うことができる。

【０００９】請求項３に記載の発明によれば、前記水位
検出モードにおいて浴槽内に所定水位の湯水がないこと
を検出すると、前記給湯制御手段が、追焚き給湯を停止
するように構成するものであるから、空の浴槽へ高温の
湯を給湯するような事態が確実に防止され、また、上述
のように警報手段を作動させる場合には、所定水位の湯
水がないことと同時に追焚き給湯の停止を知ることもで
きる。

【００１０】請求項４に記載の発明によれば、前記水位
検出モードにおいて浴槽内に所定水位の湯水があること
を検出すると、前記給湯制御手段が、前記切り換え手段
を温度検出モードに切り換えるように構成するものであ
るから、前記サーミスタや温度検出手段によって通常通
り湯水の温度を検出することができる。したがって、例
えば、浴槽内の湯が追焚きの必要がない程度に高温の場
合に、追焚きを自動停止したり、あるいは、追焚きの完
了制御を実行するなど、種々の制御を実行することがで
きる。

【００１１】請求項５に記載の発明によれば、前記サー
ミスタを浴槽に取り付けるものであるから、例えば、浴
槽への給湯管などに取り付ける場合に比較して、サーミ
スタの取り付けに対する制約がなくなる。つまり、給湯
管などに取り付けて水位を検出しようとすると、給湯管
の一部が浴槽より上方に位置していることが条件となる
が、そのような制約が一切なく、しかも、給湯管などに
取り付ける場合に比較して、湯水の温度検出と水位検出
とがより確実なものとなる。

【００１２】請求項６に記載の発明によれば、前記サー
ミスタをバスアダプタの内側に配設するものであるか
ら、このバスアダプタがサーミスタの保護部材として作
用するのみならず、外観的にも優れたものとなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明による浴槽の水位検出装置
の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、風呂
用給湯装置全体の概略を示し、給水路１から供給される
水を加熱して給湯路２に供給するためのフィンチューブ
型の熱交換器３と、この熱交換器３を加熱するためのガ
スバーナ４などによって給湯器Ａが構成され、前記給水
路１には、通水量を検出する水量センサ５と給水温を検
出する給水サーミスタ６とが設けられ、給湯路２には、
給湯温を検出する給湯サーミスタ７が設けられている。

【００１４】前記給湯路２には、熱交換器３による加熱
後の湯を浴槽８へ給湯して湯張りするための湯張り路９
が連通接続され、この湯張り路９の他端が浴槽８内に連
通接続されていて、その開口部の前面には、バスアダプ
タ１０が取り付けられ、かつ、前記給湯路２には、湯張
り路９の一部を共用する状態で、カランやシャワーなど
の一般の給湯栓１１を有する一般給湯路１２が連通接続
されている。この一般給湯路１２と湯張り路９との共用
部分には、上流側から逆止弁１３、電磁式の水比例弁１
４、ミキシングサーミスタ１５とが設けられ、一般給湯
路１２には、割込みセンサ１６が、給湯路２には、電磁
式の湯張り弁１７とバキュームブレーカ１８とがそれぞ
れ設けられている。

【００１５】前記一般給湯路１２と湯張り路９との共用
部分のうち、逆止弁１３と水比例弁１４との間の箇所に
は、給水路１に連通接続のバイパス路１９が接続され、
その接続箇所に電磁式のミキシング弁２０が設けられて
いる。さらに、前記給湯路２には、９３℃程度の高温の
湯を給湯するための追焚き路２１が連通接続され、この
追焚き路２１の他端が前記湯張り弁１７よりも下流でバ
キュームブレーカ１８よりも上流の湯張り路９に接続さ
れている。すなわち、追焚き給湯用の高温の湯を供給す
る追焚き路２１が、湯張り路９の一部を共用する状態で
浴槽８に連通接続され、かつ、この追焚き路２１には、
電磁式の追焚き弁２２が設けられている。

【００１６】前記浴槽８には、図２に詳しく示すよう
に、湯温検出用のサーミスタ２３が取り付けられ、この
サーミスタ２３がバスアダプタ１０の内側で、かつ、湯
張り路９や追焚き路２１の浴槽８への開口部の直上方の
位置に配設されている。このサーミスタ２３は、図３に
示すように、サーミスタ素子２３ａとこのサーミスタ素
子２３ａを先端に保持する熱容量の小さいステンレスや
銅などからなる細い保持部材２３ｂとから構成され、図
４に示すように、マイコンを主要部とする給湯制御手段
Ｈに接続されていて、この給湯制御手段Ｈに含まれる温
度検出手段２４が、サーミスタ２３に通電してサーミス
タ２３の抵抗値の変化に基づいて浴槽８内の湯水の温度
を検出するように構成されている。そして、この温度検
出手段２４には、温度検出用回路２５と水位検出用回路
２６とが設けられ、さらに、この温度検出用回路２５と
水位検出用回路２６とを択一的に切り換える切り換え手
段としてのモード切り換え回路２７も設けられている。

【００１７】前記モード切り換え回路２７によって、温
度検出手段２４を温度検出用回路２５側に切り換える
と、温度検出モードとなり、サーミスタ２３に温度検出
のための少量の電流を通電するとともに、サーミスタ２
３の抵抗値の変化に基づいて浴槽８内の湯水の温度を検
出する。つまり、この温度検出モードにおいては、湯水
の温度に伴ってサーミスタの抵抗値が変化し、図５の
（イ）に示すように、湯水の温度Ｔが高くなるほど電圧
Ｖが低くなり、温度Ｔが低くなるほど電圧Ｖが高くなる
ので、そのＡ／Ｄ入力電圧Ｖの値によって湯水の温度を
検出することができる。

【００１８】また、モード切り換え回路２７によって、
温度検出手段２４を水位検出用回路２６側に切り換える
と、水位検出モードとなり、サーミスタ２３に多量の電
流を通電して自己発熱させるように構成されている。し
たがって、浴槽８内に湯水がない場合、あるいは、湯水
があってもサーミスタ２３の配設位置にまで至っていな
い場合には、サーミスタ２３が自己発熱によって非常に
高温となって抵抗値が大幅に変化し、図５の（ロ）に示
すように、電圧Ｖが極端に低くなり、浴槽８内に湯水が
あれば、自己発熱したサーミスタ２３が湯水で冷やされ
て湯水の温度に近づき、電圧Ｖが高くなるため、そのＡ
／Ｄ入力電圧Ｖの値によって湯水の水位がサーミスタ２
３の配設位置にまで至っているか否かを検出することが
できる。

【００１９】さらに、前記ガスバーナ４には、燃料ガス
を供給するための燃料ガス供給路２８が接続され、この
燃料ガス供給路２８には、燃料ガスの供給を断続する電
磁式の断続弁２９、ガバナ付きの電磁式比例弁３０、な
らびに、同じく電磁式の安全弁３１とが設けられ、さら
に、このガスバーナ４には、着火のためのイグナイタ３
２と着火を検出するフレームロッド３３、ならびに、ガ
スバーナ４に燃焼用の一次空気および二次空気を供給す
るとともに、冷却用の空気を供給するファン３４も設け
られている。

【００２０】このような構成の給湯装置は、その作動が
前記給湯制御手段Ｈによって制御されるように構成さ
れ、この給湯制御手段Ｈに制御指令を与えるメインリモ
コンＲａと浴室リモコンＲｂとが無線あるいは有線で接
続されている。メインリモコンＲａには、給湯の開始お
よび停止を指示する運転スイッチ３５、湯張りスイッチ
３６、一般給湯温度を設定する温度設定スイッチ３７な
どが、浴室リモコンＲｂには、同じく運転スイッチ３
８、湯張りスイッチ３９、湯張り温度を設定する湯張り
温度設定スイッチ４０、追焚きスイッチ４１、警報手段
としての警報ランプ４２などが設けられている。

【００２１】つぎに、この給湯装置の制御作動について
説明すると、メインリモコンＲａの運転スイッチ３５ま
たは浴室リモコンＲｂの運転スイッチ３８をＯＮするこ
とにより給湯可能な状態となる。この給湯可能な状態
で、給湯栓１１を開けて給水路１内を設定水量以上の水
が通水すると、水量センサ５が検出してファン３４を回
転駆動し、安全弁３１を開弁するとともに、断続弁２９
開弁し、かつ、電磁式比例弁３０を暖点火位置にセット
し、イグナイタ３２によって着火して、フレームロッド
３３により着火を確認する。

【００２２】その際、給湯制御手段Ｈが、水量センサ５
による検出水量と給水サーミスタ６による検出水温に基
づいて、メインリモコンＲａの温度設定スイッチ３７に
よる設定温度から必要なガス量を演算し、電磁式比例弁
３０の開度を調整するとともに、ミキシング弁２０の開
度とファン３４の回転数も調整する。このようにして、
給水路１からの水は、その一部が熱交換器３によって加
熱されてバイパス路１９からの水と混合され、給湯栓１
１から吐出されるのであり、さらに、ミキシングサーミ
スタ１５による検出温度が設定温度になるように、電磁
式比例弁３０の開度やミキシング弁２０の開度を微量調
整し、ガスバーナ４を最大限に燃焼させても、ミキシン
グサーミスタ１５による検出温度が設定温度に足りない
場合には、水比例弁１４を絞ることによって設定温度に
なるように制御する。

【００２３】上述の給湯可能な状態で、メインリモコン
Ｒａの湯張りスイッチ３６または浴室リモコンＲｂの湯
張りスイッチ３９をＯＮすると、湯張りモードとなって
浴槽８への湯張り給湯が実行され、浴室リモコンＲｂの
湯張り温度設定スイッチ４０による設定温度から、一般
給湯の場合と同様に、給湯制御手段Ｈが必要なガス量を
演算し、電磁式比例弁３０の開度などを調整し、ミキシ
ングサーミスタ１５による検出温度が設定温度になるよ
うに微量調整する。この湯張りモード中に給湯栓１１を
開けると、割込みセンサ１６の検出に基づいて湯張り弁
１７を閉弁して、上述の一般給湯が実行され、一般給湯
終了後に湯張りが再開される。

【００２４】上述の給湯可能な状態で、浴室リモコンＲ
ｂの追焚きスイッチ４１をＯＮすると、追焚きモードと
なる。この追焚きモードにおいては、図６に示すよう
に、メインリモコンＲａの運転スイッチ３５または浴室
リモコンＲｂの運転スイッチ３８のＯＮによって、温度
検出手段２４が水位検出モードに切り換えられており、
追焚きスイッチ４１のＯＮに伴って浴槽８内に所定水位
の湯水があるか否かを検出する。所定水位の湯水がなけ
れば、追焚きスイッチ４１をＯＦＦし、警報ランプ４２
を一定時間点灯して、浴槽８内に所定水位の湯水がない
ことを報知する。所定水位の湯水があれば、温度検出手
段２４を温度検出モードに切り換えて、浴槽８内の湯水
の温度を検出する。その検出温度が追焚き給湯を必要と
しない程度に高温であれば、追焚きスイッチ４１をＯＦ
Ｆし、追焚き給湯を必要とすれば、追焚き給湯を開始す
る。

【００２５】この追焚き給湯においては、給湯サーミス
タ７による検出温度が９３℃程度になるように、給湯制
御手段Ｈが、水量センサ５による検出水量と給水サーミ
スタ６による検出水温に基づいて必要なガス量を演算
し、電磁式比例弁３０の開度を調整してファン３４の回
転数をセットし、給湯サーミスタ７による検出温度に基
づいて電磁式比例弁３０の開度を微量調整する。この追
焚き給湯中において、給湯栓１１を開けると、割込みセ
ンサ１６の検出に基づいて一般給湯の割込みが実行さ
れ、一般給湯終了後に追焚き給湯が再開される。

【００２６】〔別実施形態〕 上述の実施形態においては、メインリモコンＲａの運転
スイッチ３５または浴室リモコンＲｂの運転スイッチ３
８のＯＮによって、温度検出手段２４を水位検出モード
に切り換える構成のものを示したが、追焚きスイッチ４
１のＯＮによって水位検出モードに切り換えるように構
成することもできる。

【００２７】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】風呂用給湯装置全体の概略構成図

【図２】浴槽の主要部の断面図

【図３】温度検出用サーミスタの拡大図

【図４】温度検出手段の回路図

【図５】サーミスタの温度変化と電圧との関係を示すグ
ラフ

【図６】追焚き給湯時の作動を示すフローチャート

【符号の説明】

１ 給水路 ２ 給湯路 ３ 熱交換器 ４ バーナ ８ 浴槽 １０ バスアダプタ ２１ 追焚き路 ２３ サーミスタ ２４ 温度検出手段 ２７ 切り換え手段 ４２ 警報手段 Ａ 給湯器 Ｈ 給湯制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01F 23/22 G01K 7/22

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーミスタ（２３）とこのサーミスタ
   （２３）に通電してサーミスタ（２３）の抵抗値の変化
   によって浴槽（８）内の湯水の温度を検出する温度検出
   手段（２４）とを設けてある浴槽の水位検出装置であっ
   て、 前記温度検出手段（２４）を、浴槽（８）内の湯水の温
   度を検出する温度検出モードと、前記サーミスタ（２
   ３）に通電して自己発熱させるとともに、その際のサー
   ミスタ（２３）の抵抗値の変化に基づいて浴槽（８）内
   に所定水位の湯水があるか否かを検出する水位検出モー
   ドとに切り換え可能に構成し、かつ、前記温度検出と水
   位検出モードとを切り換える切り換え手段（２７）を設
   け、 給水路（１）からの水をバーナ（４）の燃焼により加熱
   して給湯路（２）に供給する熱交換器（３）を有する給
   湯器（Ａ）と、前記浴槽（８）に追い焚き給湯するため
   のに前記給湯路（２）に連通接続の追い焚き路（２１）
   と、前記給湯器（Ａ）を制御する給湯制御手段（Ｈ）と
   を設け、この給湯制御手段（Ｈ）が、前記浴槽（８）へ
   の追い焚き給湯実行前に前記切り換え手段（２７）を水
   位検出モードに切り換えるように構成してある 浴槽の水
   位検出装置。
2. 【請求項２】 前記水位検出モードにおいて浴槽（８）
   内に所定水位の湯水がないことを検出すると、前記給湯
   制御手段（Ｈ）が、警報手段（４２）を作動するように
   構成してある請求項１記載の浴槽の水位検出装置。
3. 【請求項３】 前記水位検出モードにおいて浴槽（８）
   内に所定水位の湯水がないことを検出すると、前記給湯
   制御手段（Ｈ）が、追焚き給湯を停止するように構成し
   てある請求項１または２記載の浴槽の水位検出装置。
4. 【請求項４】 前記水位検出モードにおいて浴槽（８）
   内に所定水位の湯水があることを検出すると、前記給湯
   制御手段（Ｈ）が、前記切り換え手段（２７）を温度検
   出モードに切り換えるように構成してある請求項２また
   は３記載の浴槽の水位検出装置。
5. 【請求項５】 前記サーミスタ（２３）を浴槽（８）に
   取り付けてある請求項１、２、３または４記載の浴槽の
   水位検出装置。
6. 【請求項６】 前記サーミスタ（２３）をバスアダプタ
   （１０）の内側に配設してある請求項５記載の浴槽の水
   位検出装置。